2019中考物理 知識點全突破系列 專題30 透鏡的光路圖.doc

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透鏡的光路圖 一、作圖題 1.完成下面光路圖：請在圖（a）中作出入射光線經(jīng)透鏡折射后的折射光線，在圖(b)中根據(jù)光通過透鏡前后的方向，在圖中填上適當(dāng)類型的透鏡。 2.請畫出如圖經(jīng)透鏡折射后的光線． 3. （1）根據(jù)光的反射規(guī)律作出反射光線 OB 的入射光線 AO； （2）根據(jù)平面鏡成像特點作出光源 AB 在平面鏡中的像； （3）完成凹透鏡的光路作圖； （4）完成凸透鏡的光路作圖。 4.完成如圖所示凹透鏡的光路圖． 5.如圖所示，為經(jīng)過凸透鏡折射后的兩條光線，請在圖中畫出對應(yīng)的入射光線． 6.請完成圖中凸透鏡的光路圖． 7.圖是一束平行于主光軸并射向凹透鏡的入射光線，請畫出穿過透鏡的折射光線. 8.完成圖中的光路圖。 9.小紅和小華各設(shè)計了一個光學(xué)暗箱，只有入射光線和出射光線，請分別在暗箱內(nèi)填寫適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)器材?(不能重復(fù))。 10.作圖 （1）如題圖1所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點轉(zhuǎn)動，請在圖中畫出杠桿OA的動力臂L． （2）如題圖2所示，光線經(jīng)過平面鏡反射后射向凹透鏡，請畫出射向平面鏡的入射光線和經(jīng)過凹透鏡后的折射光線，并在圖中標(biāo)出入射角的度數(shù)． （3）如題圖3所示，①請將圖中“光控開關(guān)”、“聲控開關(guān)”和燈泡用筆畫線代替導(dǎo)線完成樓道燈自動控制電路，要求在光線較暗且有聲音時才亮；②安裝一個不受開關(guān)控制的三孔插座． 11.看圖，完成問題 甲 乙 （1）如圖甲所示，請將凸透鏡的光路補充完整 （2）如圖乙所示，請根據(jù)通電螺線管周磁感線的方向判斷電源的“＋”、“-”極和小磁針的N極，并在圖中標(biāo)出． 12.透鏡左側(cè)有一點光源S發(fā)出兩條光線，經(jīng)透鏡折射后在右側(cè)的出射光線如圖所示，請在圖中通過光路作圖標(biāo)出點光源S的位置. 13.如圖所示 為凸透鏡的焦點 ，BC為某光線經(jīng)過平面鏡后的反射光線，請在圖中畫出與BC對應(yīng)的入射光線和光線BC經(jīng)凸透鏡后的折射光線。 14.按照題目要求作圖或作答：如圖所示，請畫出這束光線經(jīng)過凹透鏡后的折射光線。 15.如圖所示，F(xiàn)為凸透鏡L的焦點，OO′為凸透鏡的主光軸，AB為射向凸透鏡且過焦點的光線，在凸透鏡的右側(cè)有一平面鏡MN和主光軸OO′成45，請畫出經(jīng)凸透鏡折射后和經(jīng)平面鏡反射后的完整光路圖。 16.完成光路圖，根據(jù)圖中的入射光線或折射光線作出相應(yīng)的折射光線或入射光線。 17.在圖中畫出與入射光線對應(yīng)的折射光線。 18.畫出圖中光線ab和Oc通過透鏡前后的完整光路． 19.根據(jù)入射光線和折射光線，在圖中虛線框內(nèi)畫出適當(dāng)類型的透鏡。 20.完成圖的光路圖。 21.在該圖中，畫出光線經(jīng)凸透鏡折射后的光路圖。 22.將光路圖補充完整。 23.完成圖中的光路，并標(biāo)出A點的像A′。 24.在圖中的虛線框內(nèi)填入合適的透鏡。 25.在圖中畫出通過透鏡后的折射光線。 26.如圖所示，根據(jù)光路在方框內(nèi)填上合適的透鏡。 27.請畫出入射光線通過凸透鏡的折射后的出射光線。 28.請補充完整通過凹透鏡兩條光線的光路圖（其中一條光線指向透鏡左側(cè)焦點，另一條光線平行于主光軸） 29.在圖中，畫出平行于凸選鏡主光軸的入射光線AB經(jīng)透鏡折射后的光線。 30.如圖所示，兩透鏡的主光軸在同一直線上，且兩透鏡的焦點正好重合，根據(jù)光路圖，在方框內(nèi)填上適當(dāng)透鏡的符號。 31.根據(jù)已給出的入射光和出射光，在方框內(nèi)畫出合適的透鏡。  答案解析部分 一、作圖題 1.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】解：(1)①平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點；②通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸，如圖所示：(2)由圖b可知，平行于主光軸的光線經(jīng)透鏡折射后變得發(fā)散，可以判斷出該透鏡是凹透鏡；如圖所示： 【分析】凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點．③過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變． 凸透鏡三條特殊光線：①通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸。②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點.③過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變. 2.【答案】解：如圖所示： 【解析】【解答】根據(jù)凸透鏡對光線的作用，過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行主光軸，如圖所示： 根據(jù)平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后其折射光線的反向延長線過焦點，作出折射光線，如圖所示； 【分析】凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點．③過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變． 凸透鏡三條特殊光線：①通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸。②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點.③過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變. 3.【答案】（1）解：如圖所示： （2）解：如圖所示： （3）解：如圖所示： （4）解：如圖所示： 【解析】【解答】（1）圖中已知的是反射角，我們要畫入射角，入射角是入射光線與法線的夾角且入射光線與反射光線與法線對稱，反射角等于入射角，所以入射角也是30度，入射角箭頭朝下。（2）要畫AB關(guān)于平面鏡所成的虛像，我們先分別找點A和點B關(guān)于平面鏡的對稱點A’和B’，再連接對稱點就可以了。注意：連接是時候要要用虛線，因為平面鏡所成的是虛像。 （3）此鏡為凹透鏡，平行于主光軸的光入射時，折射光線的反向延長線經(jīng)過凹透鏡的虛焦點，所以我們要連接凹透鏡的焦點和入射點，將光線折射出去。注意：凹透鏡的虛焦點和入射點之間連線是虛線，因為實際是沒有光線的。（4）此鏡為凸透鏡，經(jīng)過凸透鏡焦點的光，其折射光線都是平行于主光軸 的。所以折射光線平行于主光軸射出去，我們是經(jīng)過入射點將折射光線平行射出去。 【分析】（1）根據(jù)光的反射定律：入射光線和反射光線位于法線的兩側(cè)，且反射角等于入射角，入射光線與反射光線關(guān)于法線對稱。（2）平面鏡成像特點是：正立、等大的虛像，物體上的任意一點都是關(guān)于平面鏡成軸對稱的。 （3）凹透鏡對光線具有發(fā)散作用，凹透鏡成像規(guī)律是：平行于主光軸的光入射時，折射光線的反向延長線經(jīng)過凹透鏡的虛焦點，射向焦點的光線會平行射出，射向凹透鏡光心的光線不改變傳播方向，直接射出。 （4）凸透鏡對光線有會聚作用，凸透鏡成像規(guī)律是，平行于主光軸的光入射時，折射光線經(jīng)過凸透鏡另一側(cè)的焦點，從焦點發(fā)出的光折射光線要平行射出，射向凸透鏡光心的光線不改變傳播方向，直接射出。 4.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】由圖可知，折射光線平行于主光軸，則入射光線的延長線過另一側(cè)焦點，如圖所示； 【分析】過凹透鏡焦點的光線，經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸。 5.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】平行于主光軸的入射光線，經(jīng)過凸透鏡折射后，折射光線過焦點；過焦點的入射光線，經(jīng)過凸透鏡折射后，折射光線平行于主光軸；由此畫出每條折射光線對應(yīng)的入射光線，如下圖所示。 【分析】平行于凸透鏡主光軸的入射光線，經(jīng)過凸透鏡折射后，折射光線過焦點；過凸透鏡焦點的入射光線，經(jīng)過凸透鏡折射后，折射光線平行于主光軸 6.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點；通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸。如圖所示： 【分析】平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點；通過凸透鏡焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸。 7.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】凹透鏡對光線有發(fā)散作用，平行于主光軸的光線通過凹透鏡后，折射光線的反向延長線過焦點. 【分析】平行于凹透鏡主光軸的光線通過凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過焦點. 8.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】對于凸透鏡，過光心的光線其傳播方向不變，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點；對于凹透鏡，平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點。如圖所示： 【分析】凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點．③過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變． 凸透鏡三條特殊光線：①通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸。②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點.③過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變. 9.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】平面鏡可以改變光的傳播方向；平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡后經(jīng)過焦點；經(jīng)凹透鏡后向外發(fā)散，但其反向延長線必過焦點。 【分析】平面鏡可以改變光的傳播方向； 凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點．③過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變． 10.【答案】（1） （2） （3） 【解析】【解答】（1）過支點O作垂直于動力作用線的垂線段即為杠桿OA所受拉力的力臂L1；（2）反射光線與鏡面的夾角為60，則反射角為90-60=30，入射角為30，在法線上側(cè)畫出入射光線，入射角的度數(shù)為30；經(jīng)過平面鏡反射后射向凹透鏡的光線，延長線過凹透鏡的焦點，折射光線平行于凹透鏡的主光軸射出；（3）根據(jù)題意可知兩個開關(guān)是串聯(lián)的，燈泡與兩個開關(guān)串聯(lián)，開關(guān)控制火線，且火線接入燈尾金屬點，零線接入螺旋套；三孔插座與燈泡并聯(lián)，其接法為：左零右火上接地，作圖所示： 【分析】（1）已知支點和動力的方向，過支點作力的作用線的垂線段（即力臂）；（2）根據(jù)反射定律，作出入射光線并標(biāo)出入射角及其度數(shù)；光線的延長線過凹透鏡的焦點，折射光線平行于凹透鏡的主光軸射出；（3）只有在光線很暗且有聲音時燈才亮說明兩開關(guān)不能獨立工作、相互影響即為串聯(lián)；連接電路時應(yīng)注意開關(guān)控制火線，且火線接入燈尾金屬點，零線接入螺旋套；三孔插座的接線方法：“左零右火上接地”。 11.【答案】（1） （2） 【解析】【解答】解：（1）通過凸透鏡的光心的光線傳播方向不變；通過凸透鏡焦點的光線通過凸透鏡折射后平行于主光軸；（2）磁感線從螺旋管的下端出來回到螺旋管的上端知螺旋管的下端為N極，上端為S極；根據(jù)磁極間的相互作用力判斷小磁針的上端為N極；根據(jù)安培定則知電流從螺旋管的外面的導(dǎo)線中的電流向左，電源的上端為電源的正極。 【分析】（1）凸透鏡的三條特殊光線：經(jīng)過光心的光線傳播方向不改變；與主光軸平行的光線折射后過焦點 ；經(jīng)過焦點的光線折射后平行于主光軸 ；（2）磁感線總是從 N 極出發(fā)，進入與其最鄰近的 S 極并形成；磁極間的相互作用力：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引；安培定則：用右手握住通電螺線管，讓四指指向電流的方向，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。 12.【答案】 【解析】【解答】解：根據(jù)折射光線通過焦點其入射光線平行于凸透鏡的主光軸，畫出入射光線；根據(jù)通過凸透鏡光心的光線不改變傳播方向畫出入射光線，兩條入射光線的交點即為點光源S的位置，光路圖如上圖所示。 胡答案為：。 【分析】通過凸透鏡的三條特殊光線：通過光心的光線傳播方向不變 ，通過焦點的光線經(jīng)透鏡折射后平行于主光軸，平行于主光軸的光線經(jīng)透鏡折射后通過焦點。 13.【答案】解:如圖所示: 【解析】【分析】首先過B點作出垂直于鏡面的法線，根據(jù)反向角等于入射角畫出入射光線；再根據(jù)凸透鏡的特殊光線作折射光線，即過焦點的光線經(jīng)過凸透鏡的折射后，平行于主光軸射出，據(jù)此畫出折射光線. 14.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】入射光線平行于主光軸，所以該光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點。連接入射光線一側(cè)的焦點和折射點，并延長兩點的連線，標(biāo)出光線的方向。如圖所示： 【分析】平行于凹透鏡主光軸的光線經(jīng)過凹透鏡的折射，折射光線的反向延長線過凹透鏡的虛焦點. 15.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】凸透鏡的三條特征光線是：一、過光心的光線傳播方向不變，二、過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后，折射光線平行于主光軸，三、平等于主軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，折射光線過焦點；同時光反射時，反射角等于入射角. 16.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】解：平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡折射后通過焦點；通過光心的光線不改變傳播方向；根據(jù)物體在2倍焦點上時所成的像在凸透鏡另一側(cè)的2倍焦點上，即經(jīng)過2倍焦點的光線經(jīng)過凸透鏡折射后通過2倍焦點，由于光路具有可逆性可畫出入射光線，光路圖如圖所示： 【分析】經(jīng)過凸透鏡的三條特殊光線：經(jīng)過光心的光線傳播方向不改變、與主光軸平行的光線折射后過焦點 、經(jīng)過焦點的光線折射后平行于主光軸 ；凸透鏡成像的規(guī)律：當(dāng)物距等于2倍焦距時，則像距也在2倍焦距，成倒立、等大的實像體；光路具有可逆性。 17.【答案】解:如圖所示: 【解析】【分析】平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點；過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變. 18.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】由圖可知，入射光線平行于主光軸，則其折射光線的反向延長線過焦點；過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變，如圖所示。 【分析】凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點．③過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變． 19.【答案】解：如圖所示： 【解析】【解答】圖中從焦點發(fā)出的光線，經(jīng)透鏡后變?yōu)槠叫泄饩€，因此該透鏡為凸透鏡，對光線起會聚作用，如圖所示： 【分析】光線過凸透鏡的焦點時，折射光線平行于凸透鏡的主光軸. 20.【答案】解:如圖所示: 【解析】【分析】通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸；過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變. 21.【答案】解:如圖所示: 【解析】【分析】經(jīng)過焦點的光線，通過凸透鏡后將平行于主光軸。光線箭頭的方向要標(biāo)出，且光線用實線表示. 22.【答案】解：如圖所示： 【解析】【分析】①折射光線與主光軸平行，則入射光線過焦點；②過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變. 23.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點；過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變，兩條折射光線的交點即為S的像點S′，如圖所示： 【分析】凸透鏡三條特殊光線：①通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸。②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點.③過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變. 24.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】光線經(jīng)過第一個透鏡后，光線的上下順序發(fā)生了變化，所以應(yīng)該是會聚后再發(fā)散的結(jié)果，應(yīng)該填凸透鏡；光線經(jīng)過第二個透鏡后，光線變得會聚，所以是凸透鏡；光線經(jīng)過第三個透鏡后，光線由會聚變成平行光線，比原來的會聚光線發(fā)散了，所以是凹透鏡。 【分析】凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用. 25.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】凸透鏡對光線有會聚作用，平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后會聚于焦點上，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，平行于主光軸的光線經(jīng)過凹透鏡后的光線的反向延長線經(jīng)過虛焦點，所以先連接入射點與左邊的焦點F，再延長。 【分析】平行于凸透鏡的主光軸的光線，折射后過凸透鏡的焦點，平行于凹透鏡的主光軸的光線折射后，反向延長線過焦點. 26.【答案】解：如圖所示： 【解析】【分析】將圖中的入射光線進行延長，然后與折射光線進行比較知道，折射光線比起入射光線更加遠(yuǎn)離主光軸，所以這個透鏡對光線有發(fā)散作用，由于凸透鏡有會聚光線的作用，凹透鏡有發(fā)散光線的作用，所以圖中是凹透鏡. 27.【答案】解：如圖所示： 【解析】【分析】凸透鏡有三條特殊光線，即平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點；過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；過光心的光線其傳播方向不變. 28.【答案】解：如圖所示： 【解析】【分析】指向透鏡左側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線平行于主光軸；平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過焦點. 29.【答案】解:如圖所示: 【解析】【分析】根據(jù)凸透鏡的特殊光線作圖：平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點. 30.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】由圖知，通過第一個透鏡的光線比入射光線更加遠(yuǎn)離主光軸，且平行于主光軸射出，所以該透鏡對光線有發(fā)散作用，因此填凹透鏡。 通過第二個透鏡的光線比入射光線向主光軸靠攏，且在主光軸上相交，所以該透鏡對光線有會聚作用，因此填凸透鏡。如圖所示： 【分析】根據(jù)凸透鏡對光的會聚作用，凹透鏡對光有發(fā)散作用，再結(jié)合透鏡的三條特殊光線作圖. 31.【答案】解:如圖所示: 【解析】【分析】由圖示可知，入射光束是平行光速，折射光束是會聚光束，符合凸透鏡的特點，故應(yīng)填凸透鏡.