2024年中考物理（沪粤版）二轮复习专题特训：光学作图(透镜)

专题特训　光学作图(透镜) 类型一　透镜的三条特殊光线 1. (2022·广州)如图所示,凸透镜的焦点为F,光心为O。根据要求,完成光路图。 ① 请在图中画出S点发出的光线a经过透镜光心后的光线。 ② S点发出的另一条光线经过透镜后与主光轴平行,请在图中画出该光线的光路。(保留作图痕迹) 如图所示 2. (2022·黔东南)如图所示,请分别画出AB的入射光线和CO的折射光线。 如图所示 类型二　透镜组合作图 3. 如图所示,凹透镜与凸透镜的主光轴平行且凸透镜的主光轴与水面重合,凹透镜的虚 焦点为F1,凸透镜的焦点为F2,一条光线经凹透镜(该光线的延长线过凹透镜的虚焦点F1)折射后射向凸透镜,后经凸透镜折射后最终射入水中,请画出此过程的光路图。 如图所示 4. 光学黑箱中有焦距都是4cm的凸透镜和凹透镜各一只,凸透镜主光轴CC'如图所示。 一条光线对准凸透镜焦点射入黑箱,折射后对准凹透镜焦点方向射去,经凹透镜折射后从黑箱射出。请完成箱内完整的光路(画出凸透镜、光线、凹透镜及其主光轴和焦点)。 如图所示 [解析]入射光线和主光轴的交点就是凸透镜的焦点,在焦点后方画出凸透镜,过焦点的光线经过凸透镜的折射就会变为平行于主光轴的光线射出;找到凹透镜的焦点(在经过凸透镜射出的光线上),射向凹透镜焦点的光线就会变为平行于主光轴的光线射出,据此画出凹透镜的主光轴以及凹透镜。 类型三　透镜成像作图 5. (2021·广东)如图所示,蜡烛的烛焰中心A在主光轴上,与凸透镜光心O的距离大于二 倍焦距,P为二倍焦距处。 (1) 根据凸透镜成像规律,在图甲中标出A所成的像A'的大致位置。 (2) 借助辅助线或光路图,在图乙中找到A所成的像A'的确切位置,保留作图痕迹。 (1) 如图甲所示　 (2) 如图乙所示 [解析](1) 根据题意可知,蜡烛的烛焰中心A在主光轴上,与凸透镜光心O的距离大于二倍焦距,所以成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间。(2) 过A点画一个竖直向上的烛焰AB,然后过B点画一条过光心的光线,其传播方向不变,画出折射光线;再过B点画一条平行于主光轴的入射光线,经凸透镜折射后,折射光线过另一侧的焦点,两条折射光线的交点即为B点的像点B',再过B'向主光轴作垂线段,交主光轴于A',即为A所成的像A'的确切位置。 6. 如图所示,MN为凸透镜主光轴。AB为蜡烛,A'B'为蜡烛所成的像,请用作图法确定凸 透镜及一个焦点F的位置,并将它们画出。 如图所示 [解析]根据过光心的光线经凸透镜后方向不变,连接A'A并延长交主光轴于一点,该点是凸透镜的光心O,过光心O画一个凸透镜;根据平行于主光轴的光,经凸透镜折射后过焦点,由A点向凸透镜作平行于主光轴的光线AC,连接A'C并延长交主光轴于一点F,F是凸透镜的焦点。 7. 如图所示,L表示凹透镜,MN为主光轴,O点为光心,F为焦点。图甲和图乙表示经过凹 透镜的两条特殊光线的光路图。请运用凹透镜的特殊光路,在图丙中画出物体AB通过凹透镜所成的虚像A'B'及相关光路图。 如图所示 [解析]分别画出由物体A点射向凹透镜的如题图甲和题图乙所示的两条特殊光线,其中两条折射光线的反向延长线的交点A'即为A的像点。过A'作垂直于主光轴的直线,该直线与主光轴的交点B'即为B的像点,用虚线连接A'、B',A'B'即为物体AB通过凹透镜所成的正立、缩小的虚像,像与物在凹透镜的同侧。 $$