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教版物理八年级上第五章第一节 细化知识点同步练习——透镜的光路图基础(2)
一、单选题
1.(2021八上·盐都月考)光线经过甲乙两透镜后的折射光线如图所示,则关于两透镜的类型,下列说法正确的是( )
A.甲是凸透镜,乙是凹透镜 B.甲是凹透镜,乙是凸透镜
C.甲、乙都是凸透镜 D.甲、乙都是凹透镜
2.(2020八上·太和期末)如图是一条光线通过透镜的光路图,其中哪幅图的光路是错误的( )
A. B.
C. D.
二、作图题
3.(2021八上·龙凤期末)根据透镜的性质,在图中完成光路图:画出折射光线或入射光线。
4.(2021八上·麦积期末)如图所示,薄凸透镜与薄凹透镜恰好共着同一个主光轴和同一个焦点F,一条入射光线射向薄凹透镜的右侧焦点F。请在图中作出这条入射光线经过薄凹透镜和薄凸透镜折射的光路图。
5.(2021八上·白云期末)
(1)如图所示,是一束光由空气斜射入某种透明介质时,在界面上发生反射和折射的光路,则入射光线一定是 ,入射角的大小为 。请在图中合适位置画出法线与分界面并标注出来 ;
(2)在如图的方框内填入适当的透镜。
6.(2021八上·开州期末)请在图中画出该折射光线的入射光线。
7.(2021八上·永吉期末)
(1)如图所示,画出反射光线,并标出反射角;
(2)画出图中两条入射光线的折射光线。
8.(2021八上·邮亭月考)如图甲所示,跟镜面成30°角的入射光线射向镜面,画出反射光线,标明反射角的度数;如图乙所示,完成图中的光路。
9.(2021八上·黄浦期中)如图,根据给出的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线。
10.(2020八上·德惠期末)如图所示,MN为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A′为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置,并将凸透镜画出来。
11.(2021八上·吉林期末)如图所示,根据经过透镜的入射光线画出对应的折射光线。
12.(2021八上·玉林期末)
(1)如图所示,A′B′是AB在平面镜中所成的像,请画出平面镜的位置(保留作图痕迹)。
(2)如图所示,两条入射光线(或延长线)分别过凹透镜的焦点F和光心O,分别画出经过凹透镜折射后的光线。
13.(2021八上·新化期末)
(1)如图所示:入射光线AO射向平面镜,请画出反射光线,并标出反射角及其大小。
(2)如图所示,平行于主光轴和过光心的光线分别射向凹透镜,请画出它们通过凹透镜后的射出光线。
14.(2021八上·临江期末)如图所示,请根据图中所示的入射光线,画出它们经过凹透镜折射后的光线。
15.(2021八上·东台月考)如图所示,其中F为透镜的焦点,试画出与已知光线对应的入、出射光线。
16.(2021八上·江都月考)如图所示两透镜组合中最右边的焦点是重合的,其中凸透镜焦距较长,凹透镜焦距较短。请画出光经过两透镜的光路图。
17.(2020八上·铜官期末)根据要求作图:
(1)如图甲所示,路灯下站着小明和小华两人,地上留下了他们的影子,通过作图确定路灯灯泡S的位置;
(2)如图乙所示,一光源发出的光经平面镜反射后照射到凹透镜上,反射光线ab与凹透镜的主光轴平行,其中F为凹透镜的虚焦点,O为光心。请画出其对应的入射光线及通过凹透镜后的折射光线。
18.(2020八上·安丘期末)如图所示,F1代表凸透镜的两个焦点,F2代表凹透镜的两个焦点,请画出光线从凸透镜的左侧焦点射向凸透镜折射后,再射向凹透镜折射后的光路图。
19.(2020八上·古丈期末)在图中根据透镜的入射光线画出出射光线。
20.(2020八上·高邑期末)
(1)根据平面镜成像特点,在图中作出物体AB在平面镜MN中所成的像;
(2)如图所示,一束与水平面成30°夹角的太阳光经平面镜反射后竖直射入井中,在图中画出反射光线和平面镜的位置
(3)如图,请画出从光源S发出的三条光线,经透镜折射后的传播方向。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】光源发出的两束光经过甲透镜之后,折射光线会聚了,甲应为凸透镜,而光线通过乙透镜后折射光线发散了,因此乙为凹透镜。
故答案为:A。
【分析】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
2.【答案】D
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】A.过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,A正确,不符合题意;
B.平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,B正确,不符合题意;
C.延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,C正确,不符合题意;
D.平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】凸透镜三条特殊光线的作图:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
凹透镜三条特殊光线的作图:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
3.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】图示中,通过光心的光线,其传播方向不改变,平行于凹透镜的主光轴入射的光线,其折射光线的反射延长线,过异侧焦点;经凸透镜后的折射光线过焦点,则入射光线平行于主光轴,作图如下:
【分析】光线和凹透镜的主光轴平行,折射光线的反向延长线过焦点;光线过光心,沿直线传播;光线平行于凸透镜的主光轴,折射光线过焦点;光线过光心,沿直线传播。
4.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,光路如下图
【分析】光线的延长线过凹透镜的焦点,折射光线平行于主光轴;光线平行于凸透镜的主光轴,折射光线过焦点。
5.【答案】(1)BO;;
(2)
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)当光线从空气射入其它透明介质时,折射角小于入射角。
假设AO或CO是入射光线。则OC或OA为反射光线,OB为折射光线。根据图中的角度关系可知,此时的折射光线与法线重合,不可能。如图
假设AO或CO是入射光线,若OB为反射光线,则OC或OA为折射光线,折射光线与入射光线在法线同侧,不可能,如图
假设BO是入射光线,若OC是反射光铁,OA是折射光线,折射角小于入射角,可能,如下左图;若OA为反射光线,OC是折射光线,折射角小于入射角,可能,如下右图
可见,BO一定是入射光线,OA、OC是反射光线也可能是折射光线;此时反射光线与入射光线之间的夹角都为150°,入射角为。
(2)左图中,光线经过透镜变的远离了主光轴,对光线起到了发散作用,应填凹透镜;
右图中,光线经过透镜变的靠近了主光轴,对光线起到了会聚作用,应填凸透镜。如图所示
【分析】(1)根据反射角等于入射角,分析图像中法线的位置,判断入射光线和折射光线、反射光线的位置;
(2)凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作图。
6.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】由凸透镜的折射规律可知,由凸透镜的焦点射出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,由图中可知折射光线平行于主光轴,故可知入射光线经过焦点,据此画出该折射光线的入射光线如下图所示:
【分析】凸透镜的焦点射出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出。
7.【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)过入射点垂直平面镜作出法线,入射角为50°,故反射角也为50°,根据反射角等于入射角在法线的右侧画出反射光线,如图所示:
(2)平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后通过焦点,过焦点的入射光线经凸透镜折射后平行于主光轴。如下图所示:
【分析】(1)根据反射角等于入射角,画出反射光线;
(2)光线经过凸透镜的焦点时,折射光线平行于主光轴;光线和凸透镜的主光轴平行,折射光线过焦点。
8.【答案】解:如图所示:
;
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】首先做出法线,入射光线与镜面的夹角是30°,所以入射角为90°-30°=60°
根据反射角等于入射角做出反射光线。反射角也为60°。如图所示
凹透镜对光线有发散作用,射向凹透镜虚焦点的入射光线经凹透镜后折射后平行于主光轴,如图所示
【分析】光在反射时,反射角等于入射角,画出反射光线;光的延长线过凹透镜的焦点,折射光线平行于主光轴。
9.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】过焦点的光线经过凸透镜后平行于主光轴,过光心的光线传播方向不改变;本来要过凹透镜虚焦点的光线经凹透镜后发散至平行于至主光轴。如下图所示:
【分析】光过凸透镜的焦点时,折射光线平行于主光轴;光线过凸透镜的光心,沿直线传播。
10.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】因为光心的光线传播方向不改变,所以连接蜡烛火焰的顶点和火焰的像的顶点,与主光轴相交于O点,O点就是凸透镜的光心;光心就是透镜的中心,以O点为中心,画出凸透镜,如下图所示:
【分析】通过光心的光线不改变方向确定像的位置,结合物体和像的位置确定光心的距离。
11.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过凸透镜光心的光线传播方向不改变,如图所示:
【分析】根据凸透镜的两条特殊光线进行画图:①过光心的光线经透镜折射后传播方向不改变;②平行于主光轴的光线经透镜折射后,折射光线过焦点。
12.【答案】(1)解:如下图所示:
(2)解:如下图所示:
【知识点】平面镜成像的相关作图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)由平面镜成像的规律可知,物与像关于平面镜对称,故分别连接AA′与BB′,作AA′和BB′的垂直平分线,即为平面镜的位置,如下图所示
(2)由凹透镜成像规律可知,经过光心的光线传播方向不变,而入射光线的延长线经过焦点时,其折射光线将沿平行于主光轴的方向射出,如下图所示
【分析】(1)平面镜成像特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。
(2)经过光心的光线传播方向不变,而入射光线的延长线经过凹透镜的虚焦点时,其折射光线将沿平行于主光轴的方向射出。
13.【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)首先做出法线、入射光线与镜面的夹角是30度,所以入射角为90°-30°=60°
根据反射角等于入射角做出反射光线,反射角等于入射角,所以反射角等于60°,见下图:
。
(2)由凹透镜对特殊光线的作用,过光心的光线传播方向不变,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散,但其反向延长线过焦点,如下图所示:
【分析】(1)光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)
(2)凹透镜三条特殊光线的作图:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
14.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】凹透镜对光线有发散作用,根据凹透镜三条特殊光线的规律,延长线经过焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴,过光心的光线传播方向不变,如图所示
【分析】凹透镜对光线有发散作用,根据凹透镜三条特殊光线的规律,延长线经过焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴,过光心的光线传播方向不变。
15.【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】对于凹透镜,过光心的光线传播方向不变;如果折射光线平行于主光轴,则入射光线的延长线指向另一侧焦点,据此画出光路如下
【分析】过光心的光线传播方向不变;如果折射光线平行于主光轴,则入射光线的延长线指向另一侧焦点。
16.【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过凹透镜的虚焦点,射向凹透镜的虚焦点的光线经凹透镜折射后平行主光轴,如下图所示:
【分析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过凹透镜的虚焦点,射向凹透镜的虚焦点的光线经凹透镜折射后平行主光轴。
17.【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
【知识点】光的直线传播及其应用;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)据光的直线传播,分别连接两人最高点及其对应的像点,这两条直线的相交点,即是灯泡S的位置,而这两条直线即是灯泡射向两人的两条直线,所以作图如下:
(2)先作平面镜镜面的垂线,即法线,据光的反射定律:反射角等于入射角,作出入射光线,由图乙知,光线ab平行于凹透镜的主光轴入射,其折射光线的反射延长线过异侧焦点,故作图如下:
【分析】(1)结合光的直线传播作图即可。
(2)先结合光的反射定律作出入射光线,进一步结合凸透镜的三条特殊光线做出折射光线。
18.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】通过凸透镜左侧焦点F1的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过凹透镜左侧的焦点F2,如图所示:
【分析】根据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线作图,注意两透镜的主光轴重合。
19.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】由于平行于主光轴的光线经凹透镜折射后反向延长线过焦点,延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,据此画出两条入射光线的折射光路如下图所示:
【分析】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后反向延长线过焦点,延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。
20.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;平面镜成像的相关作图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)由平面镜成像特点可知,物与像关于平面镜对称,所以先找到对称点,再连接AB,如图所示
(2)由题意可知,该光线经过平面镜反射后竖直射入井中,先画出竖直的反射光线,入射光线与反射光线的夹角为120°,根据光的反射定律,可知入射角与反射角相等,找出角平分线即为法线,作出垂直于法线的直线,即为平面镜所在的位置,如图所示
(3)根据经过透镜的三条特殊光线的知识可知,过焦点的光线经过凸透镜后平行于主光轴,平行于主光轴的光线经过凸透镜后会过焦点,延长线过虚焦点的光线经过凹透镜后会平行于主光轴,如图所示
【分析】(1)平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称,画出像的位置;
(2)根据入射光线和反射光线的位置,结合反射镜等于入射角,画出平面镜的位置;
(3)光线过凸透镜的焦点,折射光线平行于主光轴;光线平行于主光轴,折射光线过焦点;光线的延长线过凹透镜的焦点,折射光线平行于凹透镜的主光轴。
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教版物理八年级上第五章第一节 细化知识点同步练习——透镜的光路图基础(2)
一、单选题
1.(2021八上·盐都月考)光线经过甲乙两透镜后的折射光线如图所示,则关于两透镜的类型,下列说法正确的是( )
A.甲是凸透镜,乙是凹透镜 B.甲是凹透镜,乙是凸透镜
C.甲、乙都是凸透镜 D.甲、乙都是凹透镜
【答案】A
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】光源发出的两束光经过甲透镜之后,折射光线会聚了,甲应为凸透镜,而光线通过乙透镜后折射光线发散了,因此乙为凹透镜。
故答案为:A。
【分析】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
2.(2020八上·太和期末)如图是一条光线通过透镜的光路图,其中哪幅图的光路是错误的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】A.过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,A正确,不符合题意;
B.平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,B正确,不符合题意;
C.延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,C正确,不符合题意;
D.平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】凸透镜三条特殊光线的作图:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
凹透镜三条特殊光线的作图:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
二、作图题
3.(2021八上·龙凤期末)根据透镜的性质,在图中完成光路图:画出折射光线或入射光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】图示中,通过光心的光线,其传播方向不改变,平行于凹透镜的主光轴入射的光线,其折射光线的反射延长线,过异侧焦点;经凸透镜后的折射光线过焦点,则入射光线平行于主光轴,作图如下:
【分析】光线和凹透镜的主光轴平行,折射光线的反向延长线过焦点;光线过光心,沿直线传播;光线平行于凸透镜的主光轴,折射光线过焦点;光线过光心,沿直线传播。
4.(2021八上·麦积期末)如图所示,薄凸透镜与薄凹透镜恰好共着同一个主光轴和同一个焦点F,一条入射光线射向薄凹透镜的右侧焦点F。请在图中作出这条入射光线经过薄凹透镜和薄凸透镜折射的光路图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,光路如下图
【分析】光线的延长线过凹透镜的焦点,折射光线平行于主光轴;光线平行于凸透镜的主光轴,折射光线过焦点。
5.(2021八上·白云期末)
(1)如图所示,是一束光由空气斜射入某种透明介质时,在界面上发生反射和折射的光路,则入射光线一定是 ,入射角的大小为 。请在图中合适位置画出法线与分界面并标注出来 ;
(2)在如图的方框内填入适当的透镜。
【答案】(1)BO;;
(2)
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)当光线从空气射入其它透明介质时,折射角小于入射角。
假设AO或CO是入射光线。则OC或OA为反射光线,OB为折射光线。根据图中的角度关系可知,此时的折射光线与法线重合,不可能。如图
假设AO或CO是入射光线,若OB为反射光线,则OC或OA为折射光线,折射光线与入射光线在法线同侧,不可能,如图
假设BO是入射光线,若OC是反射光铁,OA是折射光线,折射角小于入射角,可能,如下左图;若OA为反射光线,OC是折射光线,折射角小于入射角,可能,如下右图
可见,BO一定是入射光线,OA、OC是反射光线也可能是折射光线;此时反射光线与入射光线之间的夹角都为150°,入射角为。
(2)左图中,光线经过透镜变的远离了主光轴,对光线起到了发散作用,应填凹透镜;
右图中,光线经过透镜变的靠近了主光轴,对光线起到了会聚作用,应填凸透镜。如图所示
【分析】(1)根据反射角等于入射角,分析图像中法线的位置,判断入射光线和折射光线、反射光线的位置;
(2)凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作图。
6.(2021八上·开州期末)请在图中画出该折射光线的入射光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】由凸透镜的折射规律可知,由凸透镜的焦点射出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,由图中可知折射光线平行于主光轴,故可知入射光线经过焦点,据此画出该折射光线的入射光线如下图所示:
【分析】凸透镜的焦点射出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出。
7.(2021八上·永吉期末)
(1)如图所示,画出反射光线,并标出反射角;
(2)画出图中两条入射光线的折射光线。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)过入射点垂直平面镜作出法线,入射角为50°,故反射角也为50°,根据反射角等于入射角在法线的右侧画出反射光线,如图所示:
(2)平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后通过焦点,过焦点的入射光线经凸透镜折射后平行于主光轴。如下图所示:
【分析】(1)根据反射角等于入射角,画出反射光线;
(2)光线经过凸透镜的焦点时,折射光线平行于主光轴;光线和凸透镜的主光轴平行,折射光线过焦点。
8.(2021八上·邮亭月考)如图甲所示,跟镜面成30°角的入射光线射向镜面,画出反射光线,标明反射角的度数;如图乙所示,完成图中的光路。
【答案】解:如图所示:
;
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】首先做出法线,入射光线与镜面的夹角是30°,所以入射角为90°-30°=60°
根据反射角等于入射角做出反射光线。反射角也为60°。如图所示
凹透镜对光线有发散作用,射向凹透镜虚焦点的入射光线经凹透镜后折射后平行于主光轴,如图所示
【分析】光在反射时,反射角等于入射角,画出反射光线;光的延长线过凹透镜的焦点,折射光线平行于主光轴。
9.(2021八上·黄浦期中)如图,根据给出的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】过焦点的光线经过凸透镜后平行于主光轴,过光心的光线传播方向不改变;本来要过凹透镜虚焦点的光线经凹透镜后发散至平行于至主光轴。如下图所示:
【分析】光过凸透镜的焦点时,折射光线平行于主光轴;光线过凸透镜的光心,沿直线传播。
10.(2020八上·德惠期末)如图所示,MN为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A′为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置,并将凸透镜画出来。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】因为光心的光线传播方向不改变,所以连接蜡烛火焰的顶点和火焰的像的顶点,与主光轴相交于O点,O点就是凸透镜的光心;光心就是透镜的中心,以O点为中心,画出凸透镜,如下图所示:
【分析】通过光心的光线不改变方向确定像的位置,结合物体和像的位置确定光心的距离。
11.(2021八上·吉林期末)如图所示,根据经过透镜的入射光线画出对应的折射光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过凸透镜光心的光线传播方向不改变,如图所示:
【分析】根据凸透镜的两条特殊光线进行画图:①过光心的光线经透镜折射后传播方向不改变;②平行于主光轴的光线经透镜折射后,折射光线过焦点。
12.(2021八上·玉林期末)
(1)如图所示,A′B′是AB在平面镜中所成的像,请画出平面镜的位置(保留作图痕迹)。
(2)如图所示,两条入射光线(或延长线)分别过凹透镜的焦点F和光心O,分别画出经过凹透镜折射后的光线。
【答案】(1)解:如下图所示:
(2)解:如下图所示:
【知识点】平面镜成像的相关作图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)由平面镜成像的规律可知,物与像关于平面镜对称,故分别连接AA′与BB′,作AA′和BB′的垂直平分线,即为平面镜的位置,如下图所示
(2)由凹透镜成像规律可知,经过光心的光线传播方向不变,而入射光线的延长线经过焦点时,其折射光线将沿平行于主光轴的方向射出,如下图所示
【分析】(1)平面镜成像特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。
(2)经过光心的光线传播方向不变,而入射光线的延长线经过凹透镜的虚焦点时,其折射光线将沿平行于主光轴的方向射出。
13.(2021八上·新化期末)
(1)如图所示:入射光线AO射向平面镜,请画出反射光线,并标出反射角及其大小。
(2)如图所示,平行于主光轴和过光心的光线分别射向凹透镜,请画出它们通过凹透镜后的射出光线。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)首先做出法线、入射光线与镜面的夹角是30度,所以入射角为90°-30°=60°
根据反射角等于入射角做出反射光线,反射角等于入射角,所以反射角等于60°,见下图:
。
(2)由凹透镜对特殊光线的作用,过光心的光线传播方向不变,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散,但其反向延长线过焦点,如下图所示:
【分析】(1)光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)
(2)凹透镜三条特殊光线的作图:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
14.(2021八上·临江期末)如图所示,请根据图中所示的入射光线,画出它们经过凹透镜折射后的光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】凹透镜对光线有发散作用,根据凹透镜三条特殊光线的规律,延长线经过焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴,过光心的光线传播方向不变,如图所示
【分析】凹透镜对光线有发散作用,根据凹透镜三条特殊光线的规律,延长线经过焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴,过光心的光线传播方向不变。
15.(2021八上·东台月考)如图所示,其中F为透镜的焦点,试画出与已知光线对应的入、出射光线。
【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】对于凹透镜,过光心的光线传播方向不变;如果折射光线平行于主光轴,则入射光线的延长线指向另一侧焦点,据此画出光路如下
【分析】过光心的光线传播方向不变;如果折射光线平行于主光轴,则入射光线的延长线指向另一侧焦点。
16.(2021八上·江都月考)如图所示两透镜组合中最右边的焦点是重合的,其中凸透镜焦距较长,凹透镜焦距较短。请画出光经过两透镜的光路图。
【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过凹透镜的虚焦点,射向凹透镜的虚焦点的光线经凹透镜折射后平行主光轴,如下图所示:
【分析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过凹透镜的虚焦点,射向凹透镜的虚焦点的光线经凹透镜折射后平行主光轴。
17.(2020八上·铜官期末)根据要求作图:
(1)如图甲所示,路灯下站着小明和小华两人,地上留下了他们的影子,通过作图确定路灯灯泡S的位置;
(2)如图乙所示,一光源发出的光经平面镜反射后照射到凹透镜上,反射光线ab与凹透镜的主光轴平行,其中F为凹透镜的虚焦点,O为光心。请画出其对应的入射光线及通过凹透镜后的折射光线。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
【知识点】光的直线传播及其应用;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)据光的直线传播,分别连接两人最高点及其对应的像点,这两条直线的相交点,即是灯泡S的位置,而这两条直线即是灯泡射向两人的两条直线,所以作图如下:
(2)先作平面镜镜面的垂线,即法线,据光的反射定律:反射角等于入射角,作出入射光线,由图乙知,光线ab平行于凹透镜的主光轴入射,其折射光线的反射延长线过异侧焦点,故作图如下:
【分析】(1)结合光的直线传播作图即可。
(2)先结合光的反射定律作出入射光线,进一步结合凸透镜的三条特殊光线做出折射光线。
18.(2020八上·安丘期末)如图所示,F1代表凸透镜的两个焦点,F2代表凹透镜的两个焦点,请画出光线从凸透镜的左侧焦点射向凸透镜折射后,再射向凹透镜折射后的光路图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】通过凸透镜左侧焦点F1的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过凹透镜左侧的焦点F2,如图所示:
【分析】根据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线作图,注意两透镜的主光轴重合。
19.(2020八上·古丈期末)在图中根据透镜的入射光线画出出射光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】由于平行于主光轴的光线经凹透镜折射后反向延长线过焦点,延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,据此画出两条入射光线的折射光路如下图所示:
【分析】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后反向延长线过焦点,延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。
20.(2020八上·高邑期末)
(1)根据平面镜成像特点,在图中作出物体AB在平面镜MN中所成的像;
(2)如图所示,一束与水平面成30°夹角的太阳光经平面镜反射后竖直射入井中,在图中画出反射光线和平面镜的位置
(3)如图,请画出从光源S发出的三条光线,经透镜折射后的传播方向。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;平面镜成像的相关作图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)由平面镜成像特点可知,物与像关于平面镜对称,所以先找到对称点,再连接AB,如图所示
(2)由题意可知,该光线经过平面镜反射后竖直射入井中,先画出竖直的反射光线,入射光线与反射光线的夹角为120°,根据光的反射定律,可知入射角与反射角相等,找出角平分线即为法线,作出垂直于法线的直线,即为平面镜所在的位置,如图所示
(3)根据经过透镜的三条特殊光线的知识可知,过焦点的光线经过凸透镜后平行于主光轴,平行于主光轴的光线经过凸透镜后会过焦点,延长线过虚焦点的光线经过凹透镜后会平行于主光轴,如图所示
【分析】(1)平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称,画出像的位置;
(2)根据入射光线和反射光线的位置,结合反射镜等于入射角,画出平面镜的位置;
(3)光线过凸透镜的焦点,折射光线平行于主光轴;光线平行于主光轴,折射光线过焦点;光线的延长线过凹透镜的焦点,折射光线平行于凹透镜的主光轴。
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