Question

3．（1）在如圖1所示的光路圖中，分別填入合適的透鏡．
（2）如圖2，a、b是從點(diǎn)光源S發(fā)出的、經(jīng)透鏡折射后的兩條光線，在圖中完成光路并標(biāo)出點(diǎn)光源S的位置．
（3）如圖3，一束光射入水中，在水底形成光斑．畫(huà)出水面的反射光線；畫(huà)出水中的折射光線．
（4）如圖4，通過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線AO，經(jīng)過(guò)凸透鏡沿OB方向射出，作出該凸透鏡和焦點(diǎn)F的位置．（保留作圖痕跡）

Answer 1

分析 （1）判斷透鏡類(lèi)型的關(guān)鍵是根據(jù)透鏡對(duì)光的作用，如果光線被會(huì)聚了就是凸透鏡，如果光線被發(fā)散了就是凹透鏡；
（2）平行主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后經(jīng)過(guò)另一側(cè)的焦點(diǎn)，經(jīng)過(guò)光心的光線方向不發(fā)生改變．據(jù)此畫(huà)圖確定點(diǎn)光源的位置；
（3）利用光的反射和光的折射規(guī)律作出光路圖；
（4）對(duì)于凸透鏡來(lái)講，只有過(guò)焦點(diǎn)的光線，經(jīng)凸透鏡折射后才會(huì)平行射出，據(jù)此來(lái)分析凸透鏡的位置．

解答 解：
（1）在圖1的左圖中，平行光經(jīng)透鏡后變得會(huì)聚，因此該透鏡對(duì)光線起會(huì)聚作用，為凸透鏡；
在圖1的右圖中，折射光線比起入射光線更加遠(yuǎn)離主光軸，所以這個(gè)透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，因此填凹透鏡．如圖所示：

（2）平行主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后經(jīng)過(guò)另一側(cè)的焦點(diǎn)，經(jīng)過(guò)光心的光線方向不發(fā)生改變，兩條入射光線的交點(diǎn)，即電光源的位置S，如圖所示：

（3）根據(jù)光的反射中，反射角等于入射角；光從空氣斜射入水中時(shí)，發(fā)生折射，折射角小于入射角，完成光路如圖所示：

（4）與OB平行畫(huà)出透鏡的主光軸，與AO的交點(diǎn)F就是凸透鏡的焦點(diǎn)，再過(guò)折射點(diǎn)的位置畫(huà)出凸透鏡，如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，對(duì)學(xué)生的要求較高，要求學(xué)生熟練掌握各種光學(xué)元件的光學(xué)特點(diǎn)；
（2）凸透鏡三條特殊光線的作圖：①通過(guò)焦點(diǎn)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(guò)焦點(diǎn)，③過(guò)光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變；
（3）利用光的反射和折射規(guī)律作圖是對(duì)學(xué)生畫(huà)圖能力的考查；
（4）本題的難點(diǎn)在于確定焦點(diǎn)的位置和凸透鏡的具體放法，有一定的技巧性．