中考物理作图题之必考10种类型学考练 专题04 利用三条特殊光线特点的作图题

专题04 利用三条特殊光线特点的作图题

透镜作图的基础知识

（1）平行于主轴的光线，经过凸透镜后会聚凸透镜焦点。

（2）从凸透镜焦点发出的光线，经过凸透镜后平行于主轴射出。

（3）平行于主轴的光线，经过凹透镜后发散射出，发散射出的光线的反向延长线 会聚凹透镜焦点。

（4）沿着凹透镜右侧焦点射出的光线，经过凹透镜后，平行于主轴射出。

【例题1】（2021广东省）请画出图中入射光线经凸透镜后的折射光线。

【答案】

【解析】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.

【例题2】（2021四川广安）请将下图中的光路图补充完整｡

【答案】

【解析】过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变；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.

1.在图乙中画出光线经过凸透镜后的折射光线｡

【答案】 

【解析】由于通过焦点光线经凸透镜折射后将平行于主光轴.

2.画出图中平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后的光线。

【答案】如图所示。

【解析】关于凸透镜，有三条特殊的入射光线：①平行于主光轴；②过焦点；③过光心的。每条特殊的入射光线对应的折射光线都有自己的特点。根据两者的对应关系可以告诉入射光线做出折射光线；也可以利用折射光线做出对应的入射光线。由图示可知，入射光线平行于主光轴，根据入射光线的特点，可以画出对应的折射光线。平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以确定该条入射光线对应的折射光线。

3.（2021福建）如图，点光源S位于凸透镜一侧。在图中画出S发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线。

【答案】

【解析】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.

4.（2021湖南怀化）如图所示，光线伍平行于凸透镜的主光轴，光线右过光心乙清在图中作出光线a、 b经过凸透镜后的折射光线。

【答案】如图所示。

【解答】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。

5.如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A时，观测到在位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B，试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。

【答案】如图所示： 

【解析】要解决此题，需要掌握三条特殊的光线：平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于焦点；过光心的方向不变；从焦点发出的光线，过凸透镜后平行于主光轴。要知道由物体经过凸透镜的光线会聚到像点。

从物体A的顶端做平行于主光轴的光线，过凸透镜后经过焦点而会聚到像点。

由A的顶端发出过光心的光线，传播方向不变。

从物体B的顶端做平行主光轴的光线，折射后过焦点，再从B的顶端做过光心的光线，这两条折射光线的反向延长线的交点就是像的位置。

6.根据入射光线和折射光线，在图中虚线框内画出适当类型的透镜。

【答案】如图所示。

【解析】凸透镜对光线有会聚作用，除过光心的光线之外的所有射向凸透镜的光线，经凸透镜折射后都会比原来会聚一些；从焦点发出的光线，经凸透镜后变为平行光线。图中从焦点发出的光线，经透镜后变为平行光线，因此该透镜为凸透镜，对光线起会聚作用。

7．根据光的传播路径，在图中的虚线框内，填入符合要求的透镜．

【答案】如图所示：

．

【解析】凸透镜能使光线会聚，凹透镜能使光线发散；通过图中光线的折射情况来确定是什么透镜．

第一个图中入射光线是平行的，而折射光线远离主光轴，即透镜有发散作用，所以是凹透镜；

第二个图中折射光线平行于主光轴，折射光线相对于入射光线靠近了主光轴，即透镜有会聚作用，所以是凸透镜。

8.（2021江西）完成图中的光路。

【答案】如图所示：

【解析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。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.

9.（2021四川自贡市）请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图（F为焦点）。

【答案】

【解析】由图可知，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；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。

10．如图，F1、F2分别为凹透镜和凸透镜的焦点，且两透镜的左焦点重合，请画出图中光线经透镜折射后的完整光路。

【答案】如图所示。

【解析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。

平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，该光线正好是通过凸透镜的焦点，经凸透镜后平行于主光轴射出。

11. 在图中画出与入射光线对应的折射光线。

【答案】如图所示。

【解析】仔细观察入射光线的特点，根据凹透镜的光学特点作图。

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；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。

12. 根据如图中经透镜折射后的光线画出入射光线。

【答案】

【解析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。对于凸透镜，折射光线过焦点，则入射光线与主光轴平行。

13. 请在图中画出平行于主光轴的光线通过凸透镜后的光线。

【答案】如图所示。

【解析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。

平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。

14. 在图中的实线框内填上一个合适的透镜。

【答案】

【解析】凹透镜对光线有发散作用，除过光心的光线之外的所有射向凹透镜的光线，经凹透镜折射后都会比原来发散一些。平行光经透镜后变得发散，因此该透镜对光线起发散作用，为凹透镜。

15. 完成光路图，根据图中的入社光线或折射光线作出相应折射光线或入射光线．

【答案】

【解析】根据凸透镜的三条特殊光线进行作图：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，通过凸透镜光心的光线，不改变传播方向，过焦点的光线经凸透镜个折射后平行于主光轴.

16.如图所示，请画出AO的折射光线和BC的入射光线。
【答案】过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变；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。如图所示：

【解析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。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。

17.完成图中的光路。

【答案】如图所示。

【解析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。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。

18. 将物体分别放在甲、乙凸透镜前，物距相同，通过甲凸透镜成正立放大的像，通过乙透镜成倒立缩小的像，上面的图是平行于主光轴的光线通过甲透镜的光路图，下面的四幅图中哪副图可能是平行于主光轴的光线，通过乙透镜的光路图（    ）

 A                                   B

C                                     D

【答案】A

【解析】由图11可知，甲透镜的焦距为20cm，将物体分别放在甲、乙凸透镜前，物距相同，通过甲凸透镜成正立放大的像，通过乙透镜成倒立缩小的像，所以物距小于甲的焦距20cm，大于乙的2倍焦距，可以得出乙的焦距小于10cm，结合四个选项，故选A。

19．请画出入射光线通过透镜后的折射光线．

【答案】如图所示：

．

【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过光心的光线其传播方向不变。

20.已知黑箱内有一只凹透镜和一只平面镜．请在黑箱内画出完整的光路，填上光学仪器，并标明凹透镜焦点F的位置．

【答案】如图所示：

【解析】根据凹透镜和平面镜对光线的作用结合图示光路解答．图中已给出了凹透镜的主光轴，且射出黑箱的光线平行于主光轴，则射向凹透镜的光线延长后过其焦点，所以，可以先利用平面镜反射光，光线再射向凹透镜，且这条光线延长后与凹透镜的主光轴相交．

作法：画出射入黑箱的光线，在黑箱左侧适当位置垂直于主光轴画出平面镜，入射光线与平面镜的交点为入射点，垂直于平面镜作出法线，根据光在反射时反射角等于入射角作出反射光线；反射光线与射出黑箱的折射光线的延长线的交点为射向凹透镜的入射点，由此画出凹透镜，延长射向凹透镜的光线与主光轴的交点即为焦点F．

21.如图所示，F为凸透镜L的焦点，OO′为凸透镜的主光轴，AB为射向凸透镜且过焦点的光线，在凸透镜的右侧有一平面镜MN和主光轴OO′成45°，请画出经凸透镜折射后和经平面镜反射后的完整光路图。

【答案】如下图所示：

【解析】①平面镜和凸透镜的关系是：平面镜和主光轴相交45°角放置，经凸透镜折射后的光线与主光轴平行；

②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；

③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，折射光线与平面镜成45度角；

根据以上内容和图示完成光路图。

过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；折射光线与平面镜成45度角射到平面镜上，根据反射角等于入射角，画出反射光线。

22．（2021大庆）请画出光源S发出的光线SA通过凸透镜后的光路图。（↕表示凸透镜，作图时请保留必要的辅助光线，只画出折射光线的不给分）

【答案】如图所示：

【解析】将左端主光轴虚线向左延长，凸透镜对光线有会聚作用，已知点光源S在一倍焦距和二倍焦距之间，光源S发出的光线SA通过凸透镜折射后，将在2倍焦距以外。

23．（2021四川内江）如图所示，是矫正远视眼的光路示意图，请在虚线方框内画出相应的透镜。

【答案】如图所示。

【解析】远视眼是由于晶状体太薄或眼球前后径过长，使折射光线会聚在视网膜的后方，应该用会聚透镜来矫正，凸透镜对光线起会聚作用，所以在虚线框内应放置凸透镜，使折射光线提前会聚在视网膜上。

24.（2021湖北孝感）如图所示，SC、SD为点燃的蜡烛发出的两条光线，光线SC平行于凸透镜的主光轴，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点：光线SD斜射到平面镜上。请画出：

①光线SC经过凸透镜折射后的光线；

②光线SD经过平面镜反射后的光线。

【答案】

【解析】过点D作法线DN，作，直线DE即为反射光线；因入射光线SC平行于凸透镜的主光轴，故经凸透镜后的折射光线通过右焦点F，如下图所示。

25．（2021贵州省黔东南州）如图所示，凸透镜主光轴与水面重合，即：上半部分在空气中，下半部分在水中，请作出通过凸透镜的入射光线，以及折射入水后的光线（方向大致符合物理规律即可）。

【答案】如图所示。

【解析】（1）平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以画出这条折射光线对应的入射光线。（2）过入射点垂直于水面作出法线，根据折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线。

26.（2021贵州毕节）如图，一束光线竖直向上射向平面镜，经反射后又射向透镜，请完成光路图。

【答案】

【解析】由图知道，入射光线垂直于凸透镜的主光轴斜射到平面镜上，与平面镜夹角为45°，所以，其入射角为90°-45°=45°，

所以，反射角也为45°，即反射光线会与主光轴平行。

首先过入射点作出法线，然后根据反射角等于入射角作出反射光线；再根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线过焦点，作出折射光线.

27. （2021辽宁抚顺）如图所示，点发出的一条光线经平面镜反射后，再经凸透镜折射，折射光线平行于主光轴射出。请画出：

(1)S点发出的入射光线；

(2)经平面镜的反射光线；

(3)凸透镜左侧焦点的位置。

【答案】

【解析】通过平面镜作出S的对称点S′，即为光源S的像位置，连接S′与凸透镜的入射点，即反射光线，反射光线与主光轴的交点即凸透镜的焦点F。

28．（2021湖南衡阳）如图所示，请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线，完成光路图。

【答案】如图所示.

【解析】经过入射点作出法线，因为反射光线与镜面的夹角是45°，所以反射角为90°﹣45°＝45°．根据反射角与入射角相等作出入射光线；

反射光线平行于凸透镜的主光轴，经过凸透镜后折射光线过焦点.

29．在疫情期间，小明需要上网课，由于他近视，要戴近视眼镜，发现他的眼镜形状像个凹透镜，刚好他做到了一道关于凹透镜的题，如图所示，一束光线经凹透镜折射后，射到与凹透镜主光轴平行的平面镜上，请画出：①射向凹透镜的入射光线；②经平面镜反射的反射光线。

【答案】见图

【解析】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，据此画出射向凹透镜的入射光线；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，在法线右侧作出反射光线.

30．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】如图所示：

【解析】（1）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）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。