透镜及它的三条特殊光线作图

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。

凸透镜和凹透镜的三条特殊光线
凸透镜的三条特殊光线
①平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后将通过焦点
②通过光心的光线传播方向不变
③过焦点的光线，经凸透镜折射后将平行于主光轴
凹透镜的三条特殊光线
①平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过焦点
②其延长线通过凹透镜的焦点的光线，经凹透镜折射后平行于主光轴射出
③通过光心的光线传播方向不变
凸透镜和凹透镜的三条特殊光线可以总结为：
（1）平行，过焦点；
（2）过焦点，平行；
（3）过光心，不变．。

折射光线偏向主光轴
折射光线远离主光轴
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点
凸透镜三条特殊光线的作图：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过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．
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．。

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。

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’. 1.凸透镜和凹透镜的三条特殊光线作图
凸透镜：
1、第一条光线，平行主轴的光线，经过透镜后一定通过焦点。

(平行入射过焦点)
2、第二条光线，通过焦点的光线，经过透镜后一定平行主轴。

（过焦点平行射出）
3、第三条光线，通过光心的光线，经过透镜后方向不变化。

（过光心方向不变）
凹透镜：
1、第一条光线，平行主轴的光线，经过透镜后，折射光线的反向延长线经过左侧焦点。

(平行入射过虚焦点)
2、第二条光线，延长线经过右侧焦点的光线，经过透镜后，平行主轴。

（过虚焦点平行射出）
3、 第三条光线，通过光心的光线，经过透镜后方向不变。

（过光心方向不变）
2、凸透镜成像规律小结：
物距(u) 像的正倒 像的大小 像的虚实 像的位置 像距(v)
应 用 u>2f
倒立 缩小 实像 透镜两侧 f<v<2f 照相机 u=2f
倒立 等大 实像 透镜两侧 v=2f ------ f<u<2f
倒立 放大 实像 透镜两侧 v>2f 投影仪
u=f
不成像 u<f 正立 放大 虚像 透镜同侧 放大镜 3、 凸透镜成像规律记忆：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；物近像．．． 远． 像变．． 大． ，物远像．．．． 近． 像变．． 小． 。

．。

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中考专项突破：透镜的三条特殊光线
1. 画出下列图中凸透镜的折射光线的方向。

2. 画出下列图中凹透镜的折射光线的方向。

3. 完成下列透镜的光路。

5. 画出下列图中凸透镜的入射光线或折射光线的方向。

6. 画出下列图中凹透镜的折射光线或入射光线的方向。

7. 在下列方框中分别画一个合适的透镜，并确定其位置。

8. 在下列方框中分别画一个合适的透镜，并确定其位置。

9、若小磊的眼镜是由凸透镜片制作的，请你在图中大致画出小磊不戴眼镜看远处物体时他眼球内的光路图。