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是從點光源S發(fā)出的、經透鏡折射后的兩條光線，在圖中完成光路并標出點光源S的位置．
（3）如圖3，一束光射入水中，在水底形成光斑．畫出水面的反射光線；畫出水中的折射光線．
（4）如圖4，通過凸透鏡焦點的光線AO，經過凸透鏡沿OB方向射出，作出該凸透鏡和焦點F的位置．（保留作圖痕跡）

Answer 1

分析 （1）判斷透鏡類型的關鍵是根據透鏡對光的作用，如果光線被會聚了就是凸透鏡，如果光線被發(fā)散了就是凹透鏡；
（2）平行主光軸的光線經過凸透鏡后經過另一側的焦點，經過光心的光線方向不發(fā)生改變．據此畫圖確定點光源的位置；
（3）利用光的反射和光的折射規(guī)律作出光路圖；
（4）對于凸透鏡來講，只有過焦點的光線，經凸透鏡折射后才會平行射出，據此來分析凸透鏡的位置．

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

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

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

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

點評 （1）考查學生運用所學知識分析解決實際問題的能力，對學生的要求較高，要求學生熟練掌握各種光學元件的光學特點；
（2）凸透鏡三條特殊光線的作圖：①通過焦點的光線經凸透鏡折射后將平行于主光軸，②平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后將過焦點，③過光心的光線經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)律作圖是對學生畫圖能力的考查；
（4）本題的難點在于確定焦點的位置和凸透鏡的具體放法，有一定的技巧性．