自己做~透镜三条特殊光线

FFF FFF FF凸透镜与凹透镜三条特殊光线的作图规律（1）凸透镜中的三条特殊光线a 、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点射出。

（简称：平行入射过焦点。

）b 、通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出。

（简称：过焦点平行射出。

）c 、经过凸透镜光心O 的光线传播方向不改变.。

（简称：过光心方向不变。

） （2）凹透镜中的三条特殊光线a 、 平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线（虚线表示，在入射光线一侧）过焦点（虚焦点）。

b 、过焦点的入射光线（延长线透过凹透镜另一侧的虚焦点），经凹透镜折射后，折射光线于主光轴平行。

c 、过光心的光线不改变方向。

1. 画出下列图中凸透镜的折射光线的方向。

① ② ③ ④ ⑤ ⑥1．如下左图所示，水平方向的光线与镜面成45°角射在平面镜上，请在图中画出反射光线并标出反射角的大小． 2．小明同学想将一束与水平面成300角的太阳光竖直射入深井内，如图所示，请你在图中画出反射光线并标出反射角度数。

3．已知各图中入射光线和反射光线的方向,画出平面镜的位置4．一束太阳光与水平地面成30°夹角,现欲使这束太阳光竖直的射向井底,请在图中准确画出这平面镜的位置.(要求标明法线以及平面镜与水平地面的夹角)5．画出下右图中的反射、折射光路6．画出下左图中的反射、折射光路 7．画出下右图中的反射、折射光路8．如图所示，一条入射光线从空气斜射向鱼缸中的水面，折射光线进入鱼眼(已画出)．请画出入射光线的大致方向并标明入射角i ．9．南海千灯湖的湖底安装了一些灯，晚上灯光把千灯湖装饰得很漂亮．这些灯发出的光有些发生了折射，请你在图中大致画出其中一条折射光线的光路图．10．从空气射向水面的入射光线，在水面发生反射和折射现象.图中给出了反射光线，请你在图中画出入射光线和大致的折射光线.11．有一束光线,从水射入空气中传播,完成光路并找出入射角、反射角、折射角及水的区域.12．如图所示，a 、b 为岸上灯泡S 发出的光线射入潜水员眼睛的其中两条，请作图找出潜水员看到岸上灯泡的位置.13．在一个干枯的井底正中央P 点叭着一只青蛙，它能看到的视野范围如图a 所示，天降大雨时井全部灌满水，若青蛙仍在P 点，它的视野将发生变化，请你在图b 中利用光路图确定青蛙视野变化的大致范围。

微专题6-2 三款特殊光线知识·解读透镜中有三款特殊光线：过光心地光线不改变传播方向。

对凸透镜,平行于主光轴地光线经折射后过焦点,对凹透镜来说,它地焦点是虚焦点,是折射光线地反向延长线过焦点。

对凸透镜,过焦点地光线经折射后与主光轴平行,对凹透镜是虚焦点,是入射光线地正对焦点。

三款光线如图所示。

（口诀：平行过焦,过焦平行。

过光心,向不变）典例·解读例1，下面表述正确地是( )A.不论是凸透镜还是凹透镜,经过光心地光线传播方向都不变B.凸透镜有虚焦点,凹透镜有实焦点C.放在凹透镜虚焦点上地光源,它发出地光线经过凹透镜折射后,平行于主光轴D.凸透镜有两个焦点,凹透镜只有一个焦点例2，完成图示地光路图. 例3，如图所示,a ，b 分别为一束入射光线和一束出射光线,请画出对应地折射光线或入射光线.例2图 例3图【结果】A【思路】经过透镜光心地光线传播方向不变,A 选项正确。

凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦点,B 选项错误。

凹透镜对光有发散作用,放在凹透镜虚焦点上地光源,发出地光线经凹透镜折射后,变得更发散了,C 选项错误。

凸透镜和凹透镜都有两个焦点,D 选项错误。

例2 【结果】例3 【结果】培优·训练一，选择题1，一块由玻璃制成地凸透镜,在空气中使用时焦距为f,如将它放在水中,则它( )A，仍是会聚透镜,但焦距变大 B，仍是会聚透镜,但焦距变小C，仍是会聚透镜,但焦距不变 D，将成为发散透镜2，如图所示是凸透镜成像地示意图。

由于不慎将凸透镜地上沿(图中阴影部分)摔掉一块,相关像地变化,下面表述中正确地是( )A．像地A′部分消失了 B．像地B′部分消失了C．像是完整地,但亮度变暗 D．像地效果不受任何影响第2题图第3题图第4题图3，在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜，凸透镜和平面镜,两个透镜地主光轴重合,凸透镜地焦距为f,此时两个透镜之间地距离为L。

在凹透镜地左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上,经平面镜反射后,反射光恰能沿原来地光路返回,据此可判断凹透镜地焦距为( )A，f B，L C，f＋L D，f－L4，如图所示,主光轴上地S点发出地光经凸透镜折射后交于主光轴上地S’点,现有一款平行于入射光地光线从Ｒ点射向凸透镜,则折射光在凸透镜地另一侧( )A，和主光轴有交点,仍在S’点 B，和主光轴有交点,在S’点地左侧C，和主光轴有交点,在S’点地右侧 D，和主光轴没有交点5，下面光路图错误地是( )6，如图所示,一块矩形玻璃砖切割成图中形状后拉开一段距离,平行于主光轴地光线从左面射入,则从最右边射出地光线（ ）A ．可能是平行光线B ．一定是发散光线C ．一定是会聚光线D ．可能是会聚光线,也可能是发散光线二，非选择题1，阅读短文,回答问题眼镜地秘密据相关调查,我国中学生近视率已高达60%以上,厚重地眼镜让人感到不适。

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。

F F FF【例题1】（2020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】（2020四川广安）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】由于通过焦点的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.（2020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.（2019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。

专题06 透镜及其成像规律作图（解析版）类型一凸透镜、凹透镜三条特殊光线【方法技巧】1.凸透镜三条特殊光线：(1)过光心的光线，其传播方向不改变；(2)平行主光轴的光线折射后过焦点：(3)过焦点射向凸透镜的光线折射后将平行主光轴传播。

2.凹透镜三条特殊光线：（1）经过光心的光线传播方向不改变。

（2）与主光轴平行的光线折射后的反向延长线过虚焦点。

（3）射向虚焦点的光线折射后平行于主光轴。

【专项训练】1.在图1中完成凸透镜光路图，在图2中完成凹透镜光路图。

【答案】解：在图1中，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；在图2中，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；过凹透镜光心的光线传播方向不改变；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(凹)透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据凸(凹)透镜的光学特点(三条特殊光线)来作图。

(1)凸透镜三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；③过凸透镜光心的光线传播方向不改变。

(2)凹透镜三条特殊光线：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过凹透镜光心的光线传播方向不改变。

2.平行光经过凸透镜后会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点；平行光经过凹透镜后，光线发散，发散光线的反向延长线交在主光轴上的一点，这个点叫凹透镜的虚焦点。

如图，F 点既是图示凸透镜的焦点，也是图示凹透镜的虚焦点，请画出图中两条平行于主光轴的光线经过两个透镜的光路图。

【答案】3.如图所示，在平面镜与凸透镜之间放一物体AB，F为凸透镜的焦点，从B点发出的一条光线经平面镜反射后恰好通过凸透镜的焦点F，并射向凸透镜，经凸透镜发生折射。

请画出：(1)物体AB在平面镜中的像A′B′。

透镜的三条特殊光线
透镜的三条特殊光线如下：
这里所谓的三条特殊光线分别是：通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。

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。

如果记住三条特殊光线的传播则很容易画出光路图，并且实际上我们只需记两条光线即可，因为其中的第二、第三已知一条即可根据光路可逆知道另一条。

凸透镜的特点：
在光学中，由实际光线汇聚成的像，称为实像，能用光屏承接；反之，则称为虚像，只能由眼睛感觉。

有经验的物理老师，在讲述实像和虚像的区别时，往往会提到这样一种区分方法：“实像都是倒立的，而虚像都是正立的。

”所谓“正立”和“倒立”，当然是相对于原物体而言。

凸透镜与凹透镜三条特殊光线的作图规律
（1）凸透镜中的三条特殊光线
a、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点射出。

b、通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出。

c、经过凸透镜光心O的光线传播方向不改变.。

（2）凹透镜中的三条特殊光线
a、平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线（虚线表示，在入射光线一侧）过虚焦点。

b、入射光线的延长线透过凹透镜另一侧的虚焦点，经凹透镜折射后，折射光线于主光轴平行
c、经过凹透镜光心O的光线传播方向不改变。

F F F F F F F F F F F F F F F F
1. 画出下列图中凸透镜的折射光线的方向。

2. 完成下列关于透镜的光路：
3. 画出下列图中凹透镜的折射光线的方向。

4. 画出下列图中凹透镜的折射光线或入射光线的方向。

F F F F F F F F F F F F 2f F F F
F F F F F F F。

透镜辨析与三条特殊光线作图（难）一、透镜的辨析1、凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，例如老花镜等。

2、凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，例如近视镜等。

3、凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。

4、相关术语焦距：焦点到光心的距离，用f 表示。

凸透镜和凹透镜两侧各有一个焦点，凸透镜是实焦点，凹透镜是虚焦点。

二、三条特殊光线1、通过光心的光线，传播方向不变；2、平行于主光轴的光线经透镜折射后通过焦点；3、通过焦点的光线经透镜折射后通过主光轴。

知识梳理1.小明利用太阳光测量凸透镜焦距，下列操作最合理的是( )A. B.C. D.2.如图所示，四个图画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形，其中虚线框内应该放置凸透镜的是( )A. B.C. D.3.如图所示是一个魔术箱，魔术箱的顶部的中央有一条窄缝，使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入，从右侧小孔射出．将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中，发现遮光板并没有挡住激光束的传播．下面几种设计方案中错误的是( )A. B.C. D.4.正午时，太阳光直射在水平地面，取一圆形薄透镜正对阳光，在距透镜15cm的地面上得到一个光斑，其直径是透镜直径的一半，若将透镜向上移动少许，光斑变小．透镜的焦距是( )A. 5cmB. 10cmC. 15cmD. 30cm5.图中N是一个水平放置的长方形暗盒，盒内有水平向右的平行光，P为暗盒右侧平面上的一个圆孔，M是一个与暗盒右侧平面平行的相间一定距离的光斑。

若从外径与圆孔P相同的厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔P中，发现在光屏M上呈现一个比圆孔P大的圆形光斑，则嵌人圆孔P的那个光学器( )A. 只能是凹透镜B. 只可能是凹透镜或厚平板玻璃C. 只可能是凹透镜或凸透镜D. 凹透镜、凸透镜、厚平板玻璃都有可能6.如图所示，一玻璃砖内有一凸形气泡，一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，光线将会( )A. 仍然平行B. 会聚C. 发散D. 无法确定7.小明将水滴滴在透明玻璃纸上，透过水滴观察报纸上的字，发现字变大了，这个水滴相当于一个凸透镜，如图甲所示。

凸透镜的光路图中有三条特殊光线凸透镜的光路图中有三条特殊光线，它们的传播方向是特定的，掌握这三条光线的具体传播情况，不但对凸透镜的光路图的画法有帮助，同时对凸透镜成像规律的作图法得出有重要作用。

凸透镜三条特殊光线：（1）过光心的光线，其传播方向不改变；（2）平行主光轴的光线过焦点；（3）过焦点射向凸透镜的光线折射后将平行主光轴传播。

三条光线的传播方向如图1所示。

具体应用：1、凸透镜对光线作用的光路图关于体现凸透镜对光线的作用的光路图有两个：一是平行主光轴的一束光经凸透镜的传播；二是放在焦点的点光源射向凸透镜的光线经凸透镜折射后的传播。

如图2所示。

如何准确画出光路图，可以通过记住凸透镜对光线的会聚作用的基础上，记住这两种具体的传播情况。

但这需要记忆的量较大，并且这种机械记忆容易遗忘。

而如果记住三条特殊光线的传播则很容易画出光路图，并且实际上我们只需记两条光线即可，因为其中的（2）、（3）已知一条即可根据光路可逆知道另一条。

2、也许认为这很简单，何必如此麻烦？在凸透镜的特殊作图中就可看出其用处之大了。

如图3甲所示，如何画出图中光线的传播，用一般的方法很难做出。

下面我们用三条特殊光线作图：再画两条平行原光线的光线，一条过光心，一条过焦点；画出这两条光线的折射光线，交于A点；则原光线定过A点，可画出待求光线。

如图3乙所示3、运用作图法得出凸透镜成像规律课本上凸透镜成像规律是通过实验的方法得出的，实际上也可以通过作图的方法得出。

特别在我们急需这些知识，但就是想不起来时，我们就可用作图法简单的几笔就得出，这不失为一种用处很大的方法。

而这种方法的前提是需要知道三条特殊光线的传播。

具体做法：在凸透镜的主光轴上两侧分别标出焦点和二倍焦距处，按物距要求在主光轴上画出物体（用带箭头的线段表示），从物体的箭头出发出两条光线射向凸透镜，这两条光线必须是三条特殊光线中的两条，如果在另一侧相交于一点，则这一点就为箭头的实像点，垂直主光轴画出整个像，从图中很容易看出像的性质。

凸透镜中三条特殊光线的作图和运用作者：孟祥凯来源：《读写算》2010年第21期在研究光线通过凸透镜时的折射规律时,我们通常将通过凸透镜光心的光线;平行于凸透镜主光轴的光线;经过凸透镜光心的光线习惯称之为通过凸透镜的三条特殊光线。

这三条光线通过凸透镜后其传播方向具有固定的规律。

在初中阶段,我们可以充分利用以上三条特殊光线传播的规律,解决凸透镜光路作图题的一些难点。

一、光路的作图1、给出物体和像的位置,通过作图找凸透镜的位置及透镜的焦点。

如图1:在此图中,如何找凸透镜的位置?据图可知,由于成的是虚像,物体和像一定位于凸透镜的同侧,凸透镜应处于物体的右侧。

此处利用“通过光心的光线其传播方向不变”这一规律,通过作1这条辅助线很容易找到凸透镜的光心O,从而确定了凸透镜的位置2,然后在借助“平行于主光轴的光线通过透镜后通过焦点”作光线3,连接像点A′与入射点并延长,与主光轴的交点即为焦点F。

作图如下:2、给出焦点和任意折射光线,找物点和像点的位置。

如图3:由于折射出来的光线既不通过焦点或光心,又不平行于主光轴,给解题设置了思维障碍。

解此题时就必须利用凸透镜成像规律,首先将两条折射光线反向延长,延长后的相交点A′应该是物点的像点。

然后借助“通过光心的光线传播方向不变”和“通过焦点的光线平行于主光轴射出”这一规律找到物体的位置A。

光路图如图4:3、给出入射光线和经过凸透镜的折射光线作出平行于入射光线的折射光线。

如图5:发光点R发出的一条光线经过凸透镜折射后的折射光线与主光轴交于R′,请你画出另一条与入射光线平行的光线入射后的折射光线。

解此题的难点在于图中并未给定凸透镜的焦点,可利用的是凸透镜的光心,而利用通过光心的光线传播方向不变来找凸透镜的焦平面又超出了初中知识范畴。

如何作图呢?我们不妨先在第一条入射光线上任意找一个点A,利用通过光心的光线传播方向不变及已知的折射光线找到这个点的像点A′。

然后画一条平行于主光轴的光线射向凸透镜并利用凸透镜成像的特点将像点和入射点连接并延长找出凸透镜的焦点F,如图6:找到焦点后然后利用平行于主光轴的光线经凸透镜折射后经过焦点和通过光心的光线经凸透镜后其传播方向不变的规律,在第二条光线上任意找一点B,作出像点B′ ,然后连接第二条入射光线的入射点和像点B′并延长就是折射后的光线,作图如图7:二、具体的运用1、凸透镜对光线作用的光路图关于体现凸透镜对光线的作用的光路图有两个:一是平行主光轴的一束光经凸透镜的传播;二是放在焦点的点光源射向凸透镜的光线经凸透镜折射后的传播。

三条特殊光线诀窍：平行焦点，焦点平行；凸实凹虚，光心不变。

释义：仔细观察上图，并结合光路是可逆的，可发现与主光轴平行的光，经透镜折射后“过”焦点；“过”焦点的光，经透镜折射后与主光轴平行。

需要注意的是，凸透镜是实际．．．．光线过焦点，凹透镜是光的反向延长线或延长线．．．．．．．“过”焦点。

通过光心的光，其传播方向保持不变。

理解：右图为一束光经过两次折射后通过三棱镜的光路图。

第一次，光由空气斜射入玻璃，折射角小于入射角；第二次，光由玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角。

两次偏折都是使得光朝三棱镜较厚的一侧（即底边）偏折。

凸透镜中间厚边缘薄（右图可视为凸透镜的简构图），射到其上边缘的光，向厚的一侧偏，就会向较厚的下方偏；射到其下边缘的光，向厚的一侧偏，即会向较厚的上方偏。

通过透镜的光越接近光心，因其附近的厚薄变化就越小，光的偏折程度就越小。

光心处上下厚薄一样，故通过光心的光传播方向不变。

这样，凸透镜对光就会有会聚作用。

同理，也可导出凹透镜对光有发散作用。

至于与主光轴平行的光经凸透镜折射后为何恰好会聚到一点（注：严格说来，“恰好”后其实也需加“近似”二字），这需用折射定律进行精准的分析。

读者可以运用初中阶段所学的折射的初步规律定性地看看为何入射点越接近边缘，光的偏折程度就越大；入射点越接近光心，光的偏折程度就越小。

对于凹透镜也可做类似的定性分析。

例题：完成下列光路图：方法指导：若已知入射光画折射光，则可先由光总是向厚的一侧偏折，推定光是向上、向下、还是不偏折。

若不偏折，即“光心不变”，则由光的传播方向不变即可画出出射光线；若发生偏折，则由“平行焦点，焦点平行，凸实凹虚”即可确定出射光线的具体方向。

就图5.1-7而言，因中间厚，故光向上偏折；又因光与主光轴平行，故最终的折射光线恰好过焦点。

这样，由两点确定一条直线即可得折射光线。

若已知的是如图5.1-11所示的最终的折射光线，则可由“光路可逆”画出入射光线。