人教版物理八年级上第五章第一节 细化知识点同步练习——透镜的光路图拔高(3)
一、作图题
1.(2021八上·南丹期末)
(1)如图所示,OB为一束光线在水面的反射光线,O为入射点,请画出入射光线和其进入水中的折射光线的大致位置。
(2)如图所示,光线经过平面镜反射后射向凹透镜,请画出射向平面镜的入射光线和经过凹透镜后的折射光线,并在图中标出入射角的度数。
【答案】(1)
(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)先过入射点作出法线,然后根据反射角与入射角相等作出入射光线AO;光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,据此作出折射光线OC,如下图
(2)由图知道,反射光线与镜面的夹角为60°,则反射角为90°-60°=30°
故由反射定律知道,入射角也为30°,由此在法线上方作出入射光线,并标出入射角的度数30°;根据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,画出折射光线,如下图
【分析】(1)光在反射时,反射角等于入射角,发生折射时,空气中的角度大,画出入射光线和折射光线;
(2)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。
2.(2021八上·坡头期末)
(1)如图甲所示,一束光从空气斜射到玻璃的表面,请画出进入玻璃的折射光线;
(2)请在图乙中画出入射光线经凸透镜后的折射光线;
(3)如图丙所示,从点光源S射出的一条光线经P处的平面镜反射后,反射光线射向凹透镜的焦点方向。请画出平面镜,并作出反射光线经凹透镜折射后的光线。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
(3)解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)光从空气斜射到玻璃的表面,根据光的折射定律可知,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,如下图所示:
(2)平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会经过焦点F,过光心的光线经凸透镜后传播方向不变,如下图所示:
(3)根据光的反射规律,反射角等于入射角,因此法线是入射光线和反射光线夹角的角平分线,先作反射光线和入射光线夹角的角平分线,即为法线,法线与平面镜始终垂直,因此过P点作法线的垂线,这就是平面镜的位置。射向凹透镜焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,如下图所示:
【分析】(1)光从空气斜射到玻璃的表面,根据光的折射定律可知,折射角小于入射角,折射光线靠近法线。
(2)平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会经过焦点F,过光心的光线经凸透镜后传播方向不变。
(3)根据入射光线和反射光线找出入射光线和反射光线夹角的角平分线,角平分线的位置与法线的位置重合,根据镜面与法线垂直作出平面镜的位置;射向焦点的光线经过凹透镜后会平行于主光轴。
3.(2020八上·香洲期末)如图所示,请补充完整凸透镜的两条入射光线和平面镜的反射光线。
【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】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,入射到平面镜上,由入射点画出法线,根据反射角等于入射角画出反射光线,如图所示:
【分析】先确定所给经凸透镜折射后的折射光线的特点,然后根据凸透镜的光学特点(三条特殊光线)画出对应的入射光线。
4.(2020八上·无棣期末)如图所示,一光源发出的光经平面镜反射后照射到凹透镜上,光线ab与凹透镜的主光轴平行,其中F为凹透镜的焦点,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】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】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,据此画出折射光线;过平面镜的入射点垂直于镜面作出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线左侧作出入射光线,如下图所示:
【分析】利用反射定律作出入射光线,进一步利用凹透镜的三条特殊光线作图即可。
5.(2020八上·社旗期末)有一点光源S,它在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合,S发出的一条光线经平面镜反射后,反射光线为a,如图所示.请在图中画出:
(1)凸透镜的焦点F;
(2)点光源S的位置;
(3)光线a经过凸透镜后的折射光线.
【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
(3)解:如图所示:
【知识点】平面镜成像的相关作图;透镜的光路图
【解析】【解答】因为反射光线好像是从虚像上发出的,已知点光源S在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合,所以反向延长光线a,与主光轴的交点为凸透镜的焦点F;画出像S′(F)的对称点,可得点光源的位置S;光线a过凸透镜的焦点,经凸透镜后折射光线平行于主光轴,如图所示:
【分析】(1)S在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合,a为经平面镜后的反射光线,而反射光线好像是从虚像上发出的,反向延长光线a,与主光轴的交点为凸透镜的焦点。
(2)物像关于平面镜对称,据此确定点光源的位置。
(3)光线a过凸透镜的焦点,根据凸透镜的三条特殊光线画出折射光线。
6.(2020八上·苏州期末)画出如图所示的光线经过凸透镜、凹透镜与平面镜折射、反射后的光线。
【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】首先通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射向平面镜,然后根据光的反射定律知道,射向平面镜的光线反射向凹透镜,由图知道该反射光线平行凹透镜的主光轴,又因为平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,最后其折射光线的反向延长线过焦点射出,如下图所示:
【分析】凸透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,焦点发出的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜会聚在焦点上;凹透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,经过焦点的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜反向延长经过交点;光发生反射时,反射光线与法线的夹角为反射角,入射光线与法线的夹角为入射角,两角相等。
7.(2020八上·元阳期末)如图是投影仪的简化结构图。请在图中画出入射光线经凸透镜折射及再经平面镜反射后的光路图。
【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】过焦点的入射光线经过凸透镜折射后的折射光线平行于主光轴;过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,因为入射光线与镜面的夹角为45 ,则入射角为90 -45 =45 ,则反射角也为45 ,在法线右侧作出反射光线;如图所示:
。
【分析】利用反射定律、凸透镜的三条特殊光线作图即可。
8.(2020八上·会同期末)如图所示,请在图中画出经过透镜后的光线。
【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】从焦点出发,经过凸透镜后平行主光轴,故作折射点画一条平行主光轴直线,并且画上向右的箭头,与平面镜相交,即为入射点,过入射点做平面镜的垂线,即为法线,根据光的反射定律,反射角等于入射角,画出反射光线,故如下图所示:
【分析】从焦点出发,经过凸透镜后平行主光轴,再根据光的反射定律作图。
9.(2020八上·高州月考)如图所示,SA、SB是光源S发出的两条光线.其中SA平行于主光轴,SB过左焦点,请画出这两条光线通过凸透镜后的光线.
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】凸透镜对光线有会聚作用,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚于焦点.由于折射光路具有可逆性,通过焦点的光线经凸透镜折射后,会平行于主光轴.
【分析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚于焦点.由于折射光路具有可逆性,通过焦点的光线经凸透镜折射后,会平行于主光轴。
10.(2020八上·沈阳月考)如图甲所示,手持凸透镜观察湖面上的鸟巢S,可以看到鸟巢倒立、缩小的像S1,通过平静的水面又能看到鸟巢的倒影S2.图乙是这一过程的简易光路图,F是凸透镜的焦点,O是光心,光线SA与主光轴平行,请画出:
⑴光线SA通过凸透镜后的折射光线和像点S1的位置.
⑵像点S2的位置.
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,两条折射光线的交点位置,就是像点S1的位置;(2)湖面相当于平面镜,像与物关于平面镜对称,画出S关于湖面的对称点,即像点S2的位置,如图所示:
【分析】该题目考查的是凸透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,焦点发出的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜会聚在焦点上。
11.(2020八上·荣县月考)如图所示,SA为水面上方的点光源S射向水面的一条光线,该光线射到水面的反射光线的方向刚好指向水面上方凹透镜右侧的焦点.请画出: (1)光线SA射入水中的折射光线.
(2)经过凹透镜的折射光线.
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】过入射点A垂直界面作出法线,在水中法线的右侧作出折射光线,折射角小于入射角;连接入射点A和凹透镜右侧焦点F,可得SA的反射光线,该反射光线经凹透镜折射后平行于主光轴,如图所示:
【分析】光由空气斜射进入水中折射光线向法线偏折,折射角小于入射角作出折射光线。再结合凹透镜的三条特殊光线作图即可。
12.(2020八上·南山期末)已知S′是点光源S在平面镜中的像,点光源S发出一束光线射向平面镜后被反射,反射光线ab经过一凹透镜,如图所示,试确定点光源S的位置并画出入射光线和经过凹透镜后的折射光线.
【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】(1)画出像S′关于镜面的对称点S,即为光源S的位置;(2)连接Sa,可得ab的入射光线;(3)ab的延长线过凹透镜的焦点,则折射光线平行于凹透镜的主光轴射出,如图所示:
【分析】利用平面镜成像规律确定光源的位置,明确入射角、反射角的大小关系,结合光的反射定律作图;凹透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,经过焦点的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜反向延长经过交点。
13.(2019八上·台山期中)(1)如图所示,S'为点光源S在平面镜MN中的像,SA为光源S发出的一条光线,请确定平面镜MN的位置,并完成SA的反射光路。
(2)小罗在湖边看到了奇怪的现象:水中的鱼附近有只小鸟。如上右图所示,A点是小罗眼睛所在的位置,B'点是他看到的小鸟的虚像位置,C'点是他看到的鱼的虚像位置。请在图中画出
①小鸟的实际位置B。
②从鱼射入小罗眼中的入射光线和折射光线。
(3)如图所示,光线经平面镜反射后射向凹透镜,请画出射向平面镜的入射光线和经过凹、凸透镜后的折射光线,并在图中标出入射角的度数。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】平面镜成像的相关作图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)物体和像的连线,再作此线的垂直平分线就是平面镜,将光线延长并作反射光线,如图 ;
(2)根据水在小鸟的像,作关于水面的对称点就是鸟的位置;连接鱼的像和眼睛,和水面的交点是入射点,从C'的下方画出入射光线,如图 ;
(3)根据平面镜上的反射光线画出角度相等的入射光线,延长线经过凹透镜的焦点,折射光线平行于主光轴,平行于凸透镜主光轴的光线,折射过焦点,如图。
【分析】(1)物体和像关于平面镜对称;
(2)根据平面镜成像的特点画出物体,从空气中看到的水中的像比实际变浅;
(3)反射角等于入射角,光线延长线过凹透镜的焦点,折射平行于主光轴,平行于凸透镜主光轴,折射过焦点。
14.(2019八上·遂宁期末)一条光线经过凹透镜折射后,再射向平面镜发生反射,请在图中补画出入射光线和反射光线。
【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】解: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)由图知经凹透镜折射后的光线入射到平面镜上,先画出法线,根据反射角等于入射角作出最后的反射光线,如图所示:
【分析】利用凹透镜的三条特殊光线及光的反射定律作图即可.
15.请完成图中,光线通过凸透镜折射,再经平面镜反射的光路图.
【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】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧作出反射光线;如上图所示。
【分析】凸透镜三条特殊光线: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.
再利用光的反射定律作图即可.
16.(2018八上·含山期末)如图所示,ab是光源S射向平面镜后的一条反射光线,并射向凹透镜的焦点F.S'是光源S在平面镜中的像.请画出:光源S的位置、 ab的入射光线和ab经凹透镜的折射光线.
【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】画出像S′的对称点S,可得光源S的位置;连接Sa,可得ab的入射光线;ab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射出 .
故答案为:.
【分析】光路是可逆的,根据平面镜成像的特点,作出S'的轴对称图形,确定点光源的位置,再连接光源的放射点,作出入射光线;延长线经过凹透镜虚焦点的光线经凹透镜折射后,变为平行于主光轴的直线 .
17.(2017八上·新余期中)如图所示,请画出入射光线经过凸透镜折射后的折射光线和这条折射光线再经平面镜MN反射后的反射光线.
【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】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧作出反射光线;如图所示.
【分析】(1)凸透镜有三条特殊光线:过光心的光线其传播方向不变;过焦点的光线经凸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;
(2)熟记反射定律的内容:射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,并会作图.
18.(2017八上·全椒期末)如图所示经过平面镜的一束光线,与水平面的夹角是60°与镜面的夹角是30°,请完成光束经过的大致径迹.
【答案】解:过入射点垂直于镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线上侧画出反射光线,光线与镜面的夹角是30°,则反射角等于入射角等于90°﹣30°=60°,光线与水平面的夹角是60°,则法线与凸透镜的主光轴的夹角也为60°,所以,反射光线与凸透镜的主光轴平行,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点.如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【分析】首先根据光的反射定律作出反射光线,然后根据各个角之间的关系确定入射到凸透镜的光线特点,然后根据凸透镜的三条特殊光线作图.
19.(2017八上·宁城期末)如图所示,在凸透镜的右焦点处有一平面镜垂直于主光轴放置.一束光AB经凸透镜和平面镜怎样传播?画出光路图来.
【答案】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后射向焦点F;(2)射向焦点F的光线入射到平面镜上,入射点为F,根据反射角等于入射角,画出反射光线;该反射光线是从凸透镜焦点发出的光线,经凸透镜再次折射后将平行于主光轴射出,如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【分析】平面镜和凸透镜的关系是:平面镜过凸透镜的焦点垂直主光轴放置;
对于凸透镜:过焦点的光线经凸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;
对于平面镜:反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,反射光线恰成为过凸透镜焦点的入射光线.
20.(2016八上·呼和浩特期中)请完成图中的光路;
【答案】解:过入射点作出法线,根据反射角等于入射角作出反射光线,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,如下图所示:
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【分析】由反射定律作出:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点.
1 / 1人教版物理八年级上第五章第一节 细化知识点同步练习——透镜的光路图拔高(3)
一、作图题
1.(2021八上·南丹期末)
(1)如图所示,OB为一束光线在水面的反射光线,O为入射点,请画出入射光线和其进入水中的折射光线的大致位置。
(2)如图所示,光线经过平面镜反射后射向凹透镜,请画出射向平面镜的入射光线和经过凹透镜后的折射光线,并在图中标出入射角的度数。
2.(2021八上·坡头期末)
(1)如图甲所示,一束光从空气斜射到玻璃的表面,请画出进入玻璃的折射光线;
(2)请在图乙中画出入射光线经凸透镜后的折射光线;
(3)如图丙所示,从点光源S射出的一条光线经P处的平面镜反射后,反射光线射向凹透镜的焦点方向。请画出平面镜,并作出反射光线经凹透镜折射后的光线。
3.(2020八上·香洲期末)如图所示,请补充完整凸透镜的两条入射光线和平面镜的反射光线。
4.(2020八上·无棣期末)如图所示,一光源发出的光经平面镜反射后照射到凹透镜上,光线ab与凹透镜的主光轴平行,其中F为凹透镜的焦点,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。
5.(2020八上·社旗期末)有一点光源S,它在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合,S发出的一条光线经平面镜反射后,反射光线为a,如图所示.请在图中画出:
(1)凸透镜的焦点F;
(2)点光源S的位置;
(3)光线a经过凸透镜后的折射光线.
6.(2020八上·苏州期末)画出如图所示的光线经过凸透镜、凹透镜与平面镜折射、反射后的光线。
7.(2020八上·元阳期末)如图是投影仪的简化结构图。请在图中画出入射光线经凸透镜折射及再经平面镜反射后的光路图。
8.(2020八上·会同期末)如图所示,请在图中画出经过透镜后的光线。
9.(2020八上·高州月考)如图所示,SA、SB是光源S发出的两条光线.其中SA平行于主光轴,SB过左焦点,请画出这两条光线通过凸透镜后的光线.
10.(2020八上·沈阳月考)如图甲所示,手持凸透镜观察湖面上的鸟巢S,可以看到鸟巢倒立、缩小的像S1,通过平静的水面又能看到鸟巢的倒影S2.图乙是这一过程的简易光路图,F是凸透镜的焦点,O是光心,光线SA与主光轴平行,请画出:
⑴光线SA通过凸透镜后的折射光线和像点S1的位置.
⑵像点S2的位置.
11.(2020八上·荣县月考)如图所示,SA为水面上方的点光源S射向水面的一条光线,该光线射到水面的反射光线的方向刚好指向水面上方凹透镜右侧的焦点.请画出: (1)光线SA射入水中的折射光线.
(2)经过凹透镜的折射光线.
12.(2020八上·南山期末)已知S′是点光源S在平面镜中的像,点光源S发出一束光线射向平面镜后被反射,反射光线ab经过一凹透镜,如图所示,试确定点光源S的位置并画出入射光线和经过凹透镜后的折射光线.
13.(2019八上·台山期中)(1)如图所示,S'为点光源S在平面镜MN中的像,SA为光源S发出的一条光线,请确定平面镜MN的位置,并完成SA的反射光路。
(2)小罗在湖边看到了奇怪的现象:水中的鱼附近有只小鸟。如上右图所示,A点是小罗眼睛所在的位置,B'点是他看到的小鸟的虚像位置,C'点是他看到的鱼的虚像位置。请在图中画出
①小鸟的实际位置B。
②从鱼射入小罗眼中的入射光线和折射光线。
(3)如图所示,光线经平面镜反射后射向凹透镜,请画出射向平面镜的入射光线和经过凹、凸透镜后的折射光线,并在图中标出入射角的度数。
14.(2019八上·遂宁期末)一条光线经过凹透镜折射后,再射向平面镜发生反射,请在图中补画出入射光线和反射光线。
15.请完成图中,光线通过凸透镜折射,再经平面镜反射的光路图.
16.(2018八上·含山期末)如图所示,ab是光源S射向平面镜后的一条反射光线,并射向凹透镜的焦点F.S'是光源S在平面镜中的像.请画出:光源S的位置、 ab的入射光线和ab经凹透镜的折射光线.
17.(2017八上·新余期中)如图所示,请画出入射光线经过凸透镜折射后的折射光线和这条折射光线再经平面镜MN反射后的反射光线.
18.(2017八上·全椒期末)如图所示经过平面镜的一束光线,与水平面的夹角是60°与镜面的夹角是30°,请完成光束经过的大致径迹.
19.(2017八上·宁城期末)如图所示,在凸透镜的右焦点处有一平面镜垂直于主光轴放置.一束光AB经凸透镜和平面镜怎样传播?画出光路图来.
20.(2016八上·呼和浩特期中)请完成图中的光路;
答案解析部分
1.【答案】(1)
(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)先过入射点作出法线,然后根据反射角与入射角相等作出入射光线AO;光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,据此作出折射光线OC,如下图
(2)由图知道,反射光线与镜面的夹角为60°,则反射角为90°-60°=30°
故由反射定律知道,入射角也为30°,由此在法线上方作出入射光线,并标出入射角的度数30°;根据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,画出折射光线,如下图
【分析】(1)光在反射时,反射角等于入射角,发生折射时,空气中的角度大,画出入射光线和折射光线;
(2)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。
2.【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
(3)解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)光从空气斜射到玻璃的表面,根据光的折射定律可知,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,如下图所示:
(2)平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会经过焦点F,过光心的光线经凸透镜后传播方向不变,如下图所示:
(3)根据光的反射规律,反射角等于入射角,因此法线是入射光线和反射光线夹角的角平分线,先作反射光线和入射光线夹角的角平分线,即为法线,法线与平面镜始终垂直,因此过P点作法线的垂线,这就是平面镜的位置。射向凹透镜焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,如下图所示:
【分析】(1)光从空气斜射到玻璃的表面,根据光的折射定律可知,折射角小于入射角,折射光线靠近法线。
(2)平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会经过焦点F,过光心的光线经凸透镜后传播方向不变。
(3)根据入射光线和反射光线找出入射光线和反射光线夹角的角平分线,角平分线的位置与法线的位置重合,根据镜面与法线垂直作出平面镜的位置;射向焦点的光线经过凹透镜后会平行于主光轴。
3.【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】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,入射到平面镜上,由入射点画出法线,根据反射角等于入射角画出反射光线,如图所示:
【分析】先确定所给经凸透镜折射后的折射光线的特点,然后根据凸透镜的光学特点(三条特殊光线)画出对应的入射光线。
4.【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】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,据此画出折射光线;过平面镜的入射点垂直于镜面作出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线左侧作出入射光线,如下图所示:
【分析】利用反射定律作出入射光线,进一步利用凹透镜的三条特殊光线作图即可。
5.【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
(3)解:如图所示:
【知识点】平面镜成像的相关作图;透镜的光路图
【解析】【解答】因为反射光线好像是从虚像上发出的,已知点光源S在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合,所以反向延长光线a,与主光轴的交点为凸透镜的焦点F;画出像S′(F)的对称点,可得点光源的位置S;光线a过凸透镜的焦点,经凸透镜后折射光线平行于主光轴,如图所示:
【分析】(1)S在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合,a为经平面镜后的反射光线,而反射光线好像是从虚像上发出的,反向延长光线a,与主光轴的交点为凸透镜的焦点。
(2)物像关于平面镜对称,据此确定点光源的位置。
(3)光线a过凸透镜的焦点,根据凸透镜的三条特殊光线画出折射光线。
6.【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】首先通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射向平面镜,然后根据光的反射定律知道,射向平面镜的光线反射向凹透镜,由图知道该反射光线平行凹透镜的主光轴,又因为平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,最后其折射光线的反向延长线过焦点射出,如下图所示:
【分析】凸透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,焦点发出的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜会聚在焦点上;凹透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,经过焦点的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜反向延长经过交点;光发生反射时,反射光线与法线的夹角为反射角,入射光线与法线的夹角为入射角,两角相等。
7.【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】过焦点的入射光线经过凸透镜折射后的折射光线平行于主光轴;过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,因为入射光线与镜面的夹角为45 ,则入射角为90 -45 =45 ,则反射角也为45 ,在法线右侧作出反射光线;如图所示:
。
【分析】利用反射定律、凸透镜的三条特殊光线作图即可。
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】从焦点出发,经过凸透镜后平行主光轴,故作折射点画一条平行主光轴直线,并且画上向右的箭头,与平面镜相交,即为入射点,过入射点做平面镜的垂线,即为法线,根据光的反射定律,反射角等于入射角,画出反射光线,故如下图所示:
【分析】从焦点出发,经过凸透镜后平行主光轴,再根据光的反射定律作图。
9.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】凸透镜对光线有会聚作用,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚于焦点.由于折射光路具有可逆性,通过焦点的光线经凸透镜折射后,会平行于主光轴.
【分析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚于焦点.由于折射光路具有可逆性,通过焦点的光线经凸透镜折射后,会平行于主光轴。
10.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,两条折射光线的交点位置,就是像点S1的位置;(2)湖面相当于平面镜,像与物关于平面镜对称,画出S关于湖面的对称点,即像点S2的位置,如图所示:
【分析】该题目考查的是凸透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,焦点发出的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜会聚在焦点上。
11.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】过入射点A垂直界面作出法线,在水中法线的右侧作出折射光线,折射角小于入射角;连接入射点A和凹透镜右侧焦点F,可得SA的反射光线,该反射光线经凹透镜折射后平行于主光轴,如图所示:
【分析】光由空气斜射进入水中折射光线向法线偏折,折射角小于入射角作出折射光线。再结合凹透镜的三条特殊光线作图即可。
12.【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】(1)画出像S′关于镜面的对称点S,即为光源S的位置;(2)连接Sa,可得ab的入射光线;(3)ab的延长线过凹透镜的焦点,则折射光线平行于凹透镜的主光轴射出,如图所示:
【分析】利用平面镜成像规律确定光源的位置,明确入射角、反射角的大小关系,结合光的反射定律作图;凹透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,经过焦点的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜反向延长经过交点。
13.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】平面镜成像的相关作图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)物体和像的连线,再作此线的垂直平分线就是平面镜,将光线延长并作反射光线,如图 ;
(2)根据水在小鸟的像,作关于水面的对称点就是鸟的位置;连接鱼的像和眼睛,和水面的交点是入射点,从C'的下方画出入射光线,如图 ;
(3)根据平面镜上的反射光线画出角度相等的入射光线,延长线经过凹透镜的焦点,折射光线平行于主光轴,平行于凸透镜主光轴的光线,折射过焦点,如图。
【分析】(1)物体和像关于平面镜对称;
(2)根据平面镜成像的特点画出物体,从空气中看到的水中的像比实际变浅;
(3)反射角等于入射角,光线延长线过凹透镜的焦点,折射平行于主光轴,平行于凸透镜主光轴,折射过焦点。
14.【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】解: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)由图知经凹透镜折射后的光线入射到平面镜上,先画出法线,根据反射角等于入射角作出最后的反射光线,如图所示:
【分析】利用凹透镜的三条特殊光线及光的反射定律作图即可.
15.【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】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧作出反射光线;如上图所示。
【分析】凸透镜三条特殊光线: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.
再利用光的反射定律作图即可.
16.【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】画出像S′的对称点S,可得光源S的位置;连接Sa,可得ab的入射光线;ab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射出 .
故答案为:.
【分析】光路是可逆的,根据平面镜成像的特点,作出S'的轴对称图形,确定点光源的位置,再连接光源的放射点,作出入射光线;延长线经过凹透镜虚焦点的光线经凹透镜折射后,变为平行于主光轴的直线 .
17.【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】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧作出反射光线;如图所示.
【分析】(1)凸透镜有三条特殊光线:过光心的光线其传播方向不变;过焦点的光线经凸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;
(2)熟记反射定律的内容:射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,并会作图.
18.【答案】解:过入射点垂直于镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线上侧画出反射光线,光线与镜面的夹角是30°,则反射角等于入射角等于90°﹣30°=60°,光线与水平面的夹角是60°,则法线与凸透镜的主光轴的夹角也为60°,所以,反射光线与凸透镜的主光轴平行,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点.如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【分析】首先根据光的反射定律作出反射光线,然后根据各个角之间的关系确定入射到凸透镜的光线特点,然后根据凸透镜的三条特殊光线作图.
19.【答案】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后射向焦点F;(2)射向焦点F的光线入射到平面镜上,入射点为F,根据反射角等于入射角,画出反射光线;该反射光线是从凸透镜焦点发出的光线,经凸透镜再次折射后将平行于主光轴射出,如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【分析】平面镜和凸透镜的关系是:平面镜过凸透镜的焦点垂直主光轴放置;
对于凸透镜:过焦点的光线经凸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;
对于平面镜:反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,反射光线恰成为过凸透镜焦点的入射光线.
20.【答案】解:过入射点作出法线,根据反射角等于入射角作出反射光线,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,如下图所示:
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【分析】由反射定律作出:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点.
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