第51页 - 通城学典课时作业本八年级物理苏科版江苏专用

【分析】
我们可以分两步梳理作图思路：第一步先处理光线经过凹透镜的折射，观察入射光线的特点，它的延长线恰好指向凹透镜右侧的虚焦点，回忆凹透镜的特殊光路规律：入射光线的延长线指向凹透镜另一侧虚焦点时，经凹透镜折射后的光线会平行于主光轴，由此先画出凹透镜的出射光线。第二步再处理这条光线经过凸透镜的折射，此时得到的凹透镜出射光线是平行于主光轴入射到凸透镜上的，结合凸透镜的特殊光路规律：平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后会通过凸透镜另一侧的实焦点，结合图中凸透镜右侧的焦点位置，就能画出最终的折射光线，按传播顺序分步完成即可得到完整光路。
【解析】
1. 绘制凹透镜的折射光线：入射光线指向凹透镜右侧的虚焦点，根据凹透镜的光学特性，该光线经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴，沿水平方向画出该段光线，标注传播方向箭头。
2. 绘制凸透镜的折射光线：上述平行于主光轴的光线入射到凸透镜上，根据凸透镜的光学特性，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线会经过凸透镜右侧的实焦点，连接凸透镜上的入射点和最右侧的F点，画出该段折射光线，标注传播方向箭头，即完成全部光路。
【答案】

【知识点】
凹透镜特殊光线，凸透镜特殊光线
【点评】
本题是透镜组合的光路作图题，核心考查两类透镜的特殊折射规律，解题时按照光线的传播顺序分步处理两次折射即可，要注意区分凹透镜和凸透镜的光路差异，作图时不要遗漏光线的箭头来标注正确的传播方向。
【难度系数】
0.5

【分析】
我们可以分两步分别用逆向、正向推导的思路完成作图：首先观察图中已知光线，是位于凹透镜和凸透镜之间、平行于主光轴向右传播的光线。第一步先补全凹透镜的入射光线：已知凹透镜的出射折射光线平行于主光轴，结合凹透镜的特殊光路规律反向推导，就能得到入射光线的绘制要求；第二步补全凸透镜的折射光线：已知射向凸透镜的入射光线平行于主光轴，直接套用凸透镜的特殊光路规律，就能画出对应的折射光线。题目说明两个透镜焦距相同，图中两透镜之间的F点同时是凹透镜的右焦点和凸透镜的左焦点，符合光路逻辑。
【解析】
1. 绘制凹透镜的入射光线：根据凹透镜的特殊光路规律，当凹透镜的折射光线平行于主光轴时，对应的入射光线的延长线必须经过凹透镜左侧的虚焦点F。从凹透镜左侧的F点出发，向凹透镜上已知光线的入射点绘制带箭头的入射光线，箭头指向凹透镜方向。
2. 绘制凸透镜的折射光线：根据凸透镜的特殊光路规律，平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线会经过凸透镜右侧的实焦点F。从凸透镜上已知光线的入射点出发，向凸透镜右侧的F点绘制带箭头的折射光线，箭头指向远离凸透镜的右侧方向。
【答案】

【知识点】
凹透镜特殊光线；凸透镜特殊光线
【点评】
本题是透镜光路的综合作图题，核心难点是逆向使用凹透镜的光路规律，很多同学容易混淆凹透镜入射、折射光线的对应关系，需要牢记两类透镜三条特殊光线的正向、反向推导规则，注意光线的箭头方向不能画反。
【难度系数】
0.6

【分析】
这道题综合了平面镜成像和光的折射的相关知识，解题可以分两步思考：
1. 确定水面位置：水面相当于平面镜，平面镜成像的核心特点是物和像关于镜面对称，题目明确B点在水中的像位于C点，说明B到水面的距离等于C到水面的距离，水面就是B、C两点的垂直平分线。读取刻度尺刻度，B在30cm处、C在10cm处，二者中点在20cm刻度位置，因此水面就画在20cm刻度对应的水平位置。
2. 绘制D点的光路：人在A处看到水中D点的像也在C点，说明人眼逆着折射光线的反向延长线看到的虚像落在C点，因此先连接A、C，该连线和水面的交点就是光线从水射入空气的入射点，再连接D和入射点得到入射光线，入射点到A的连线就是折射光线，标注好光线方向即可完成光路。
【解析】
1. 绘制水面：
根据平面镜成像物像对称的规律，B点的像为C点，因此水面到B的距离等于水面到C的距离。由刻度尺读数得B对应30.0cm刻度，C对应10.0cm刻度，计算可得水面对应刻度尺20.0cm的位置，沿该位置作水平实线，即为水面。
2. 完成D点的光路：
① 连接A点和C点，AC线段与水面的交点为入射点O，AO段为空气中的折射光线，画实线并标注指向A的箭头，AC在水面上方的部分为实际折射光线，水面下方的部分为辅助线可画虚线；
② 连接D点和入射点O，DO段为水中的入射光线，画实线并标注指向O的箭头，至此光路绘制完成。
【答案】

【知识点】
平面镜成像特点，光的折射作图
【点评】
本题属于光学综合作图题，没有直接给出水面位置，需要学生利用平面镜成像的对称规律先推导水面的位置，再结合折射成像“虚像在折射光线反向延长线上”的特点完成光路，对知识点的灵活运用能力有一定要求，作图时要注意区分实际光线（实线带箭头）和辅助反向延长线（虚线），避免作图规范出错。
【难度系数】
0.4

【分析】
这道题是光学综合作图题，我们可以按两步思路来思考：
1. 第一问要画P在平面镜中的像，根据平面镜成像“物像关于镜面对称”的特点，只需要过P作平面镜的垂线，在镜面另一侧取和P到镜面距离相等的点，就能得到像P'。
2. 第二问补全光路，首先明确光线的传播顺序：S在水中，发出的光线先射到水平水面上，折射进入空气，折射光线射向右侧的平面镜，经平面镜反射后最终经过P点。根据平面镜成像的原理，所有反射光线的反向延长线都会经过对应的像点P'，因此反射光线（从平面镜指向P）和它对应的入射光线（从水面折射点指向平面镜）的延长线必然共同经过P'，也就是P'、平面镜上的入射点A、水面上的折射点O三点共线。我们直接连接P'，这条线先后和平面镜交于A、和水面交于O，就直接确定了两个关键的点，最后连接S和O得到水中的入射光线，再标注正确的光线方向就完成了全光路。
【解析】
1. 作P点的像P'：过P点向竖直平面镜作垂线，将垂线向平面镜右侧延长，在延长线上取点P'，使P'到平面镜的距离等于P到平面镜的距离，P'就是P在平面镜中的像，辅助的垂线用虚线标注。
2. 确定两个关键入射点：用虚线连接P'，该线穿过平面镜的交点记为A，继续向左延伸，和水平的水与空气分界面（水面）的交点记为O，其中P'到A的部分为辅助虚线，A到O的部分是实际的折射光线，改为实线。
3. 补全水中光线：用实线连接S点和O点，得到点光源S射向水面的入射光线SO。
4. 标注箭头：SO上箭头从S指向O，OA上箭头从O指向A，AP上箭头从A指向P，保证光线传播方向符合要求，同时O点处光从水斜射入空气，折射角大于入射角，符合折射规律。
【答案】

【知识点】
平面镜成像特点
光的折射规律
光学作图规范
【点评】
本题是平面镜成像与光的折射结合的综合作图题，核心是利用平面镜成像的“对称法”简化光路推导，不需要通过量角器计算角度就能快速定位两个入射点，解题时要注意区分实际光线用实线、辅助线用虚线，不能把光线的传播箭头方向标反，是对光学作图核心技巧的典型考察。
【难度系数】
0.4

【分析】
这道题需要同时结合平面镜成像规律和光的折射规律完成作图，解题的核心突破口是“人眼在C点看到小鸟和小鱼在水中的像重合”这个条件。首先推导小鸟的实际位置：已知小鸟的像A'在水中，水面等效为平面镜，根据平面镜成像物像关于镜面对称的特点，就可以由像点A'反向推导出对应的物点A的位置。接下来推导小鱼的光路：人看到水中的鱼，本质是鱼反射的光从水斜射入空气后进入人眼，人眼逆着折射光线看到的虚像刚好和小鸟的像A'重合，说明折射光线的反向延长线必然经过A'点，因此先连接人眼C和像点A'，和水面的交点就是光线在水面的入射点，再连接鱼的实际位置B和该入射点，就能得到完整的入射、折射光路，最后标注好光线方向、区分实线虚线即可完成作图。
【解析】
步骤1：确定小鸟的实际位置A
过已知像点A'向水面作垂线，在水面上方的垂线上取点A，使A到水面的垂直距离与A'到水面的垂直距离相等，该点A就是小鸟的实际位置。
步骤2：确定光路的入射点
由于人眼看到小鱼的虚像与A'重合，折射光线的反向延长线经过A'，因此用虚线连接C点和A'点，该连线与水面的交点记为O，O就是光从水射入空气的入射点。
步骤3：绘制完整光路
用带箭头的实线连接B点和O点，箭头方向从B指向O，代表水中的入射光线；用带箭头的实线连接O点和C点，箭头方向从O指向C，代表空气中的折射光线。水面下方的OA'段为辅助线，保持虚线状态，无需标注箭头。
【答案】

【知识点】
平面镜成像特点，光的折射作图
【点评】
本题是光学综合作图题，核心是利用“像重合”的隐含条件快速定位入射点，常见易错点是搞错光线传播方向，误将光线画成从人眼指向小鱼，同时要注意区分实际光线（实线带箭头）和虚像对应的反向延长辅助线（虚线），不能混淆虚实线的使用规则。
【难度系数】
0.4

【分析】
首先梳理解题思路：第一步先处理凸透镜的入射光线，回忆凸透镜的三条特殊光线，已知图中从凸透镜射出的折射光线恰好经过凸透镜右侧的焦点F，根据凸透镜的光路规律：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会过另一侧焦点，反过来即可推导出对应的入射光线是平行于主光轴，从左侧射向凸透镜的。第二步处理进入水中的折射光线：这条从透镜射出的光线最终入射到水面的F点，此时光从空气斜射入水中，根据光的折射规律，光从空气斜射入其他介质时折射角小于入射角，先在入射点F作出垂直于水平水面的法线，再在水中画出向法线偏折的折射光线即可。
【解析】
1. 画凸透镜的入射光线：根据凸透镜的光路特点，折射光线过焦点时，入射光线平行于主光轴，因此从凸透镜左侧，沿平行于主光轴的方向画出水平向右指向凸透镜的入射光线，标注箭头。
2. 画水中的折射光线：光线在水面的F点发生折射，过F点作垂直于水面（主光轴）的竖直虚线作为法线，由于光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，在法线的另一侧（水中）画出折射光线，折射光线向法线方向偏折，标注箭头。
【答案】

【知识点】
凸透镜特殊光线；光的折射规律
【点评】
本题是光学综合作图题，同时考查凸透镜光路和光的折射作图两个核心考点，需要注意作图细节：光线要标注箭头表示传播方向，法线需用虚线绘制，不少同学容易混淆折射角和入射角的大小关系，或者记错凸透镜特殊光线的对应规律，要注意区分不同特殊光线的光路特点。
【难度系数】
0.6

【分析】
我们可以分两步完成作图：第一步先利用凹透镜的特殊光路规律找入射光线，已知折射光线AB平行于主光轴，根据凹透镜的光路可逆性，折射后平行主光轴的光线，对应的入射光线的延长线必然经过凹透镜左侧的虚焦点F，因此连接左侧F点和凹透镜上的A点，指向A的线段就是所求的入射光线。第二步确定平面镜位置：AB和BC的交点就是平面镜上的入射点，根据光的反射定律，反射角等于入射角，先作出AB、BC两条光线的角平分线作为法线，再过入射点作法线的垂线，就得到平面镜的位置，注意法线、光线延长线用虚线，光线标注正确的传播方向。
【解析】
1. 作凹透镜的入射光线：连接凹透镜左侧的虚焦点F与凹透镜上的点A，该线段即为入射光线，箭头方向指向A点，代表光线从左向右入射到凹透镜上，经凹透镜折射后沿AB平行于主光轴向右传播。
2. 确定平面镜位置：
① 找到光线AB和BC的交点，该点为光线在平面镜上的入射点；
② 作出∠ABC的角平分线，该线为反射光路的法线，用虚线绘制；
③ 过入射点作法线的垂线，该垂线即为平面镜的位置，在平面镜非反射面一侧标注短斜线区分反射面。
【答案】

【知识点】
凹透镜光路作图，光的反射定律
【点评】
本题是光学综合作图题，逆向考查凹透镜的特殊光线规律，同时结合光的反射定律完成平面镜定位，易错点是容易混淆凹透镜入射光线对应的焦点位置，以及忘记标注光线箭头、辅助线误用实线，作图时要注意区分实光线和辅助线的线型，保证传播方向标注正确。
【难度系数】
0.6

【分析】
这是一道平面镜成像与凸透镜光学规律结合的作图题，我们可以分三步梳理思路：
1. 要找点光源S，回忆平面镜成像的核心特点：物和像关于平面镜完全对称，所以从已知的像点S'向平面镜作垂线，在平面镜另一侧取等距的点就能得到S。
2. 题目说明经平面镜反射的光线会经过凸透镜左侧焦点F，图中指向凸透镜、途经F的光线就是这条反射光线，它和平面镜的交点就是入射点，把S和这个入射点连接起来，就得到了对应的入射光线，注意箭头方向要符合光的传播路径。
3. 最后处理凸透镜的折射：牢记凸透镜的特殊光线规律，入射光线如果从左侧焦点射入凸透镜，折射后一定会平行于主光轴射出，按照这个规则画出折射光线即可。
【解析】
1. 确定点光源S：过S'作平面镜的垂线，沿垂线向平面镜另一侧延长，取点S，使S到平面镜的垂直距离等于S'到平面镜的垂直距离，S即为点光源。
2. 补全入射光线：将平面镜上的光线交点（入射点）与F点连接并延长到凸透镜表面，得到完整的反射光线，箭头指向凸透镜；再连接S和该入射点，得到入射光线，箭头指向平面镜。
3. 绘制凸透镜折射光线：从光线射入凸透镜的入射点出发，作一条平行于主光轴的向右的实线，标注向右的箭头，该线就是折射光线。
【答案】

【知识点】
平面镜成像特点，凸透镜特殊光线，光的反射作图
【点评】
本题属于光学综合基础作图题，同时考察平面镜成像和凸透镜的核心光学规律，需要注意区分辅助虚线和实际带箭头的实线，避免光线箭头方向画反，是对基础光学作图能力的综合检验。
【难度系数】
0.6