高三物理透镜成像作图法

第一篇：高三物理透镜成像作图法

第8单元：透镜成像作图法

教学目的：在学生理解三条特殊光线的基础上，使学生会运用作图方法分析透镜所成像的大小，倒正、虚实和位置。

教学难点：

1、凹透镜虚焦点的意义

2、凹透镜成像的作图方法

教学方法：讲练结合 教学过程：

一、复习提问：凸透镜所成的像有哪几种情况？（要求学回答出：在物距不同时，凸透镜所成像的大小、倒正、虚实和位置）

二、引入新课：

自某发光点S发出若干条光线射向凸透镜，经凸透镜折射向在另一侧生成一个实像点S1。你能画出折射后各条光线的行进方向吗？

要求学生进一步理解在物距大于焦距的情况下，自发光点射向凸透镜的各条光线，折射后都要通过它的像点。引导学生得出，只要知道其中两条折射后光线的行进方向，像点的位置就可以确定了。

根据光心和焦点的定义，你能否找出什么样的光线射向凸透镜，折射后的行进方向最易确定？ 引导学生得出：（1）、跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；（2）、通过焦点的光线、折射后跟主轴平行；（3）、通过光心的光线，经过透镜后方向不变。在发光点发出的许多光线中，只要利用上述三条中的两条，就可以用作图的方法求出像点的位置。

三、新课教学

凸透镜成像作图法：

1、u>2f时： 2、2f﹥u﹥f时：

3、u﹤f时：

小结：（1）、不是任何射出光线的交点都是像的位置，只有物体 上同一点发出的光线，经透镜折射后的交点才是该发光点 的像点；

（2）、物体是由许多的点组成的，物体上和每个点都有自

已的像，许多的像点组成了物体的像。（3）、一个物体由较远处逐渐靠近凸透镜的过程中，像的 变化情况：（由光路图分析得出……）凹透镜成像作图法：

小结：显然凹透镜所成的像是正立缩小的虚像。（由光路图分

析一个物体由远及近靠近凹透镜的过程中，像的变化情况？）

作业：P207（1）~（5）

第二篇：《凸透镜成像规律--作图法》教学设计

《凸透镜成像规律--作图法》教学设计

设计思路：在上节课学生通过对凸透镜成像规律的探究活动，学生已感知凸透镜成像的条件及特点，但学生对凸透镜成像规律仅是粗浅的认识对凸透镜成像规律只是短暂的机械记忆，若时间一长，对凸透镜成像规律就遗忘了。根据本人多年的教学实践发现：要想使学生对此规律理解并应用，可以在学习凸透镜成像规律的第二课时，采用作图的办法要求同学画图从理论上进行分析，并逐步形成物体在某个范围内成像的物理模型、然后由教师利用计算机进行模拟。从而使学生在实验现象与物理模型之间建立起必然的联系，加深对这一物理规律的认识和理解．在平时遇到判断成像的问题，也可以快速、准确地解答有关成像的问题。这种易于操作的方法——作图法。主要是利用三条特殊光线做出物体在不同位置时的成像光路图，通过对物像进行分析不难看出物体的成像特点。本节课主要有三个阶段：

（一）学生分组实验完成“研究凸透镜的成像规律”；

（二）利用凸透镜成像的特殊光线，运用作图法来验证凸透镜的成像规律；

（三）运用作图法解决有关凸透镜成像的问题。

教学目标：

1．利用三条特殊光线做成像光路图。

2．根据物体在不同位置时所成像的特点，得出凸透镜成像规律。

3、会用作图法解决相关凸透镜成像的问题。教学重点：通过作图法得到凸透镜成像规律。

教学难点：三条特殊光线，凸透镜成像规律在应用中，当已知像的情况判断物体的位置和透镜的焦距；或当像的情况变化时，判断物体相对透镜的变化规律。

教学方法：作图法、讨论法、归纳法

教 具：多媒体、光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴 教学过程： 一．通过实验探究活动，复习巩固上节得到的凸透镜成像规律。

1、先选用器材，光具座、凸透镜、蜡烛、光屏各一个

2、用平行光法测定凸透镜的焦距f= 厘米

3、使烛焰从距凸透镜较远处依次逐渐靠近凸透镜，每次调节光屏到透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，要求学生分5组（每组一个问题）观察并记录各组的成像情况（1）像的倒正？像和物体是否在凸透镜的同侧？（2）像与物体（烛焰）大小比较？像的变化过程中，像的大小是如何变化的？（4）像移动的方向与物体移动的方向是否相同？（5）如何做在光屏上接收到像，如何做接收不到？

4、反馈各组记录的成像情况，教师板书在每个问题旁边。

二、讲授新课：凸透镜成像规律（第2课时）--作图法(一)、作图法用到的三条特殊光线：（师生一起边说边画）第一条：过光心的光线不改变传播方向；

第二条：平行光轴的光线经凸透镜折射后过焦点；

第三条：过焦点的光线经凸透镜折射后平行光轴。（见下图）

(二)、作图法的操作（教师先示范）：

在发光物体上任取一点A，则A处发出的光线一定有平行于主光轴和通过光心的，就取这两束光线作图2：（1）经过光心的光线不改变方向，如光线I。（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，如光线II。（3）两光线相交于A’即为A的实像。（4）同理AB上任何一点均可成像，由A’向主轴作垂线，则A’B’即为AB的实像。作图就按上述步骤进行。

(三)、学生动手练习作图（用作图法验证透镜成像特点）1.当u2f时，成倒立、缩小的实像，此时像距2fvf，这就是照相机的原理，如图3。

2.当u2f时，成等大、倒立的实像，此时像距v2f。这是判别焦距为多少的方法之一。

3.当2fuf时，成倒立、放大的实像，此时像距ｖ＞2ｆ，这就是幻灯机的原理，如图4。

4.焦点处不成像，uf，v，如图5。

5.当0uf时，成正立的、放大的虚像，此时像物同侧。这就是放大镜的原理，如图6。

(四)、教师利用计算机模拟作图法．并形成一个动态的变化过程．

三个内容的实验全部完成以后，教师利用作图法分析物体从2倍焦距以外向透镜移近的过程中，凸透镜成像的变化情况（可采用计算机模拟）．

可以看到：物体从大于2倍焦距以外的位置向焦点处移近的过程中，像成在透镜另一侧，像离透镜越来越远，像越来越大．2倍焦距处是一个变化点，物体在2倍焦距以外成缩小实像，进入2倍焦距内（大于焦距）成放大实像．焦点处是又一个变化点，而且使像发生了质的变化，物距大于焦距成倒立实像，物距小于焦距成正立放大虚像．这能够使学生们头脑中对整个成像情况形成一个动态的模型．

(五)、练习：1 ．利用特殊光线完成物体成像光路图。

(六)、作图法解题

1、典例归类.：例：物体立于一个f10cm的凸透镜前，在从距透镜40cm处逐渐移近20cm的过程中，像的大小变化是：（）

A.逐渐变大，但始终不比物体大 B.逐渐变大，最后比物体大

C.像不论如何变化，始终比物体大 D.逐渐变小

.f，u2.5f处作图如图7，由图可判定选择A答案。

分析：在u352、练习：

1、如图8在A处看物体的虚像较B处看到的虚像：（）

A.大且距镜远 B.大且距镜近

C.小且距镜近

D.小且距镜远 分析：在A、B处作图后成像A’B’，故选C。

2、某人用同一相机为一顾客照像，由2寸改拍5寸的，他应该怎样调节相机：（）A.将相机距顾客近些 B.将相机距顾客远些 C.将相机距顾客远些，并减小暗箱长度 D.将相机距人近些，并拉长暗箱长度

分析：由题可知，当物体向透镜2倍焦距靠近时，成像变大，暗箱长度就是像距，由作图9知OB'OA'，即暗箱要拉长，故选D。

3.烛焰经凸透镜恰在光屏上得到一个缩小、倒立的实像，若保持透镜位置不变，将烛焰与光屏对调位置如图10，则（）

A.光屏上仍呈现一个缩小的像

B.光屏上得到一个放大的像，可能不太清晰 C.光屏上不能呈现像，但通过透镜眼可以看到 D.光屏上没有像，需调节光屏位置才可呈现出来

分析：由题可知，u2f，而v在f与2f之间，可作出像位在AB线上，对调后AB线上为烛，由作图可以观察到像位大体靠近光屏所在位置，放大倒立，所以选择B。

三、课堂教学小结与延展：本节课将实验现象、物理模型与作图法有机联系起来，使学生加深对比较抽象的凸透镜成像规律的理解和记忆。扩大了学生的知识面，突破了教学的难点，提高了学生解决问题的能力。

四、板书设计（略）

第三篇：苏州市2017年中考物理《透镜作图题》专题练习教案

2017年中考物理专题练习《透镜作图题》

1．如图所示，请在图中面出两条入射光线通过凸透镜后的折射光线．

2．如图是射向凹透镜的两条光线，请画出这两条光线通过凹透镜后的折射光线．

3．如图所示，请画出光线通过透镜后的光路图．

4．如图所示，ab是光源S射向平面镜后的一条反射光线，并射向凹透镜的焦点F． S′是光源S在平面镜中的像．请画出：（1）光源S的位置；（2）ab的入射光线；（3）ab经凹透镜的折射光线．

5．如图所示，请在图中作出两条入射光线经凹透镜折射后的折射光线．

6．如图所示，已知凸透镜的两个焦点，点燃的蜡烛位于凸透镜焦距以内，请在图中用作图法画出烛焰S点的像S′．

7．如图所示，在凸透镜的右焦点处有一平面镜垂直于主光轴放置．一束光AB经凸透镜和平面镜怎样传播？画出光路图来．

8．画出图中光线AB的折射光线和光线CD的入射光线．

9．如图所示P是物体的像位置，“O”是透镜光心的位置，请在图中“O”位置画出所需要透镜并完成光路图．

10．作出图中所缺的光线．

11．按要求作图：

如图所示，折射光线与主光轴平行，请画出相应的入射光线．

12．作图题

根据入射光线和折射光线，在图中需框内画出适当类型的透镜．

13．按要求作图（要求保留必要的作图痕迹）

如图所示是烛焰上S发出的三条特殊光线，其中SA经过左侧焦点，SB经过光心．SC平行于主光轴，请画出这三条光线经过凸透镜后的折射光线．

14．如图所示，一束光线经凹透镜折射后，射向与凹透镜主光轴平行的平面镜上，请画出：（1）射向凹透镜的入射光线；（2）经平面镜的反射光线．

15．如图所示，请完成光路图．

16．请完成凸透镜的光路图．

17．如图所示，完成图中的光路（请保留作图痕迹）：

18．请按下列要求作图．

在甲中画出光线AB的折射光线和OC的入射光线

19．如图所示，一束平行于主光轴的光线射向凹透镜，请画出它的折射光线．

20．在图中，完成光线从左边射向凸透镜折射后，在射向凹透镜折射后的光路．

21．按要求完成下列作图：

如图所示F为凸透镜的焦点，请画出图中光线的折射光线．

22．如图所示，透镜的焦点与杯中水面的中心点重合．一束平行凸透镜主轴的光线，经凸透镜折射后射入盛水的杯中，在杯底形成光斑．画出这束光线的光路图．

23．如图中有两条平行光线入射到凸透镜上，请画出这两条光线通过凸透镜后的折射光线的路径．

24．一束光经透镜折射后水平射出，小希通过作图提供了一种确定透镜位置的方案，请你按小希的作图方式，在图中的甲、乙位置各提供一种方案确定透镜的位置．

25．如图所示，一个凸透镜的主光轴与平静水面重合，F为凸透镜的焦点．请画出图中光线在凸透镜左侧的入射光线以及图中光线进入水中的折射光线．

26．如图所示，已知一条入射光线过凸透镜的光心O，一条经过凸透镜折射后的光线与主光轴平行，请分别画出它们对应的出射光线和入射光线．

27．如图，有两束光线射向凸透镜，请完成光路（F为焦点，O为光心）．

28．如图，L表示凹透镜，MN为主光轴，O点为光心，F为焦点．图甲和图乙表示经过凹透镜的两条特殊光路．请运用凹透镜的特殊光路，在图丙中画出物体AB通过凹透镜所成虚像AB的光路图．

29．如图所示，光线AO是通过凹透镜折射后射向水面的一条光线．请画出光线AO通过凹透镜前的入射光线、在水面的反射光线以及进入水中的折射光线的大致方向．

30．如图所示物体AB通过凸透镜所成正立、放大的像A′B′，请画出凸透镜的位置，并确定该透镜焦点F．

参考答案与解析

1．（2016•东营）如图所示，请在图中面出两条入射光线通过凸透镜后的折射光线．

【分析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图． 【解答】解：

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；如图所示：

【点评】凸透镜的三条特殊光线：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过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．

2．（2016•揭阳）如图是射向凹透镜的两条光线，请画出这两条光线通过凹透镜后的折射光线．

【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图 【解答】解：

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； 过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，如图所示：

【点评】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．

3．（2016•柳州）如图所示，请画出光线通过透镜后的光路图．

【分析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．

【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴，如图所示：

【点评】本题考查了透镜的特殊光线．注意凸透镜和凹透镜要分清，且光线上要标出箭头．

4．（2016•葫芦岛）如图所示，ab是光源S射向平面镜后的一条反射光线，并射向凹透镜的焦点F． S′是光源S在平面镜中的像．请画出：（1）光源S的位置；（2）ab的入射光线；（3）ab经凹透镜的折射光线．

【分析】（1）根据平面镜成像的特点﹣﹣﹣物像对称，画出光源S的位置；（2）连接Sa，可得ab的入射光线；

（3）延长线过凹透镜的焦点，折射光线平行于凹透镜的主光轴射出． 【解答】解：

（1）画出像S′的对称点S，可得光源S的位置；（2）连接Sa，可得ab的入射光线；

（3）ab的延长线过凹透镜的焦点，折射光线平行于凹透镜的主光轴射出，如图所示：

【点评】本题考查了平面镜成像的特点（物像对称）和凹透镜的特殊光线，属于基础题目．

5．（2016•永州）如图所示，请在图中作出两条入射光线经凹透镜折射后的折射光线．

【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图． 【解答】解：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；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．如图所示：

【点评】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．6．（2016•资阳）如图所示，已知凸透镜的两个焦点，点燃的蜡烛位于凸透镜焦距以内，请在图中用作图法画出烛焰S点的像S′．

【分析】蜡烛位于凸透镜的焦点以内，可以利用通过光心、平行于主光轴的两条特殊光线确定像的位置． 【解答】解：

由S发出的通过光心的光线方向不变；平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点，两条折射光线的反向延长线为S的像S′，如图所示：

【点评】利用好凸透镜的三条特殊光线：通过光心的光线方向不变；平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点；通过焦点的光线经凸透镜平行于主光轴射出．

7．（2016•衡阳）如图所示，在凸透镜的右焦点处有一平面镜垂直于主光轴放置．一束光AB经凸透镜和平面镜怎样传播？画出光路图来．

【分析】平面镜和凸透镜的关系是：平面镜过凸透镜的焦点垂直主光轴放置；

对于凸透镜：过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；

对于平面镜：反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，反射光线恰成为过凸透镜焦点的入射光线． 【解答】解：

10（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后射向焦点F；

（2）射向焦点F的光线入射到平面镜上，入射点为F，根据反射角等于入射角，画出反射光线；该反射光线是从凸透镜焦点发出的光线，经凸透镜再次折射后将平行于主光轴射出，如图所示：

【点评】凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点． 光的反射定律的内容是：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角

8．（2016•黔东南州）画出图中光线AB的折射光线和光线CD的入射光线．

【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图． 【解答】解：

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；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：

【点评】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过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．

9．（2016•河源）如图所示P是物体的像位置，“O”是透镜光心的位置，请在图中“O”位 置画出所需要透镜并完成光路图．

【分析】像物在两侧，是凸透镜成实像的情况，知道“O”是凸透镜光心的位置，据此画出凸透镜，再利用凸透镜的三条特殊光线作图． 【解答】解：

像物在两侧，故是凸透镜成实像的情况，“O”是凸透镜光心的位置；从烛焰像的端点S发出的平行于主光轴的光线，经凸透镜后过烛焰像的端点S′；通过光心的折射光线过烛焰像的端点S′，右图所示：

【点评】凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点．

10．（2016•德阳）作出图中所缺的光线．

【分析】要正确作出图中缺失的两条光线，必须知道凸透镜的三条特殊光线：过焦点的光线、平行于主光轴的光线、过光心的光线经凸透镜折射后如何传播？ 【解答】解：

过焦点的光线折射后平行于主光轴，如图所示：

【点评】凸透镜的三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线折射后平行于主光轴；平行于主光轴的光线折射后过焦点．

11．（2016•徐州）按要求作图：

如图所示，折射光线与主光轴平行，请画出相应的入射光线．

【分析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．

【解答】解：过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，如下图所示；

【点评】凸透镜的特殊光线有三条：过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴．

12．（2016•湘西州）作图题

根据入射光线和折射光线，在图中需框内画出适当类型的透镜．

【分析】根据入射光线和折射光线的特点判断出光线是会聚的还是发散的，来确定透镜的类型．

【解答】解：图1中入射光线是平行的，而折射光线远离主光轴，即透镜有发散作用，所以是凹透镜；如下图所示：

【点评】凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用．能够判断出光线经透镜后变得发散还是会聚，是解决此类题目的关键．

13．（2016•十堰）按要求作图（要求保留必要的作图痕迹）

如图所示是烛焰上S发出的三条特殊光线，其中SA经过左侧焦点，SB经过光心．SC平行于主光轴，请画出这三条光线经过凸透镜后的折射光线．

【分析】关于凸透镜有三条特殊的入射光线：①平行于主光轴的；②过焦点的；③过光心的，根据折射光线的特点作图．

【解答】解：SC这条入射光线平行于主光轴，其经凸透镜折射后，折射光线过焦点F； SA这条入射光线过焦点，过焦点的入射光线经过凸透镜折射后，平行于主光轴； SB这条入射光线过光心，其经凸透镜折射后，传播方向不变．如图所示：

【点评】凸透镜的三条特殊光线：①入射光线平行于主光轴，折射光线过焦点；②入射光线过焦点，折射光线平行于主光轴；③过光心的传播方向不变．

14．（2016•鞍山）如图所示，一束光线经凹透镜折射后，射向与凹透镜主光轴平行的平面镜上，请画出：

（1）射向凹透镜的入射光线；（2）经平面镜的反射光线．

【分析】（1）作出入射光线要根据：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．

（2）作出反射光线要根据反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角来作． 【解答】解：

（1）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，据此画出入射光线；

（2）过平面镜的入射点垂直于镜面作出法线，然后根据反射角等于入射角，在法线右侧作出反射光线，如下图：

【点评】（1）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．

（2）熟记反射定律的内容：射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角并会作图．

15．（2016•黔西南州）如图所示，请完成光路图．

【分析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图． 【解答】解：通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．如图所示：

【点评】凸透镜的三条特殊光线：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过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．

16．（2016•泉州）在图甲请你完成凸透镜的光路图．

【分析】在作透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图； 【解答】解：过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，如图所示：

【点评】凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；

17．（2016•南京）按要求作图（请保留作图痕迹）：如图所示，完成图中的光路．

【分析】在作透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图． 【解答】解：过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；过光心的光线其传播方向不变；

【点评】凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点．

18．（2016•巴中）请按下列要求作图． 在图中画出光线AB的折射光线和OC的入射光线

【分析】仔细观察入射光线和折射光线的特点，根据凸透镜的光学特点作图．

【解答】解：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，过光心的光线传播方向不变．

【点评】凸透镜三条特殊入射光线：①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；②过焦点的入射光线，经过凸透镜折射后，平行于主光轴；③过光心的光线传播方向不变．

19．（2016•无锡）按要求作图：

如图所示，一束平行于主光轴的光线射向凹透镜，请画出它的折射光线．

【分析】仔细观察入射光线和折射光线的特点，根据凹透镜的光学特点作图．

【解答】解：对于凹透镜，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通过焦点．如图所示：

【点评】凹透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点．

20．（2016•凉山州）在图中，完成光线从左边射向凸透镜折射后，在射向凹透镜折射后的光路．

【分析】首先要知道：凸透镜过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点．再根据图示补出折射光线．注意经凸透镜折射后的光线是凹透镜的入射光线．

【解答】解：对于凸透镜，入射光线过焦点则折射光线与主光轴平行．该折射光线又平行于主光轴射入凹透镜中，则折射光线的反向延长线过凹透镜左边的焦点．如图所示：

【点评】此题考查凸透镜、凹透镜的三条特殊光线，难度不大，是一道光学综合作图题．

21．（2016•南平）按要求完成下列作图：

如图所示F为凸透镜的焦点，请画出图中光线的折射光线．

【分析】先确定所给的入射光线的特点，然后根据凸透镜的三条特殊光线作图． 【解答】解：过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，如下图所示：

【点评】凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点． 22．（2016•赤峰）如图所示，透镜的焦点与杯中水面的中心点重合．一束平行凸透镜主轴的光线，经凸透镜折射后射入盛水的杯中，在杯底形成光斑．画出这束光线的光路图．

【分析】对于凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；当光从空气斜射入水里时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角．

【解答】解：首先画出平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点F，其次过焦点画出法线，然后根据折射规律画出折射光线．光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角．如图所示：

【点评】在光路图中，法线要画成虚线，画折射光路时，一定注意光从密介质进入疏介质，还是从疏介质进入密介质；

23．如图中有两条平行光线入射到凸透镜上，请画出这两条光线通过凸透镜后的折射光线的路径．

【分析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图． 【解答】解：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；

②过凸透镜的二倍焦距点的光线，经凸透镜折射后要经过右侧的二倍焦距点，如下图所示：

【点评】根据凸透镜成像的特点（物体处在2倍焦距时，像处在二倍焦距处）得出入射光线过凸透镜的二倍焦距点，则经凸透镜折射后要经过右侧的二倍焦距点是本题的关键．

24．（2016•济宁）一束光经透镜折射后水平射出，小希通过作图提供了一种确定透镜位置的方案，请你按小希的作图方式，在图中的甲、乙位置各提供一种方案确定透镜的位置．

【分析】根据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线分析解答即可．

【解答】解：①根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点画出其折射光线，其折射光线与主光轴的交点即为凸透镜的焦点位置；

②根据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画出入射光线的延长线，与主光轴的交点即为凹透镜的焦点位置；如图所示：

【点评】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．

凸透镜的三条特殊光线：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过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．

25．如图所示，一个凸透镜的主光轴与平静水面重合，F为凸透镜的焦点．请画出图中光线在凸透镜左侧的入射光线以及图中光线进入水中的折射光线．

【分析】（1）根据折射光线的特点，可以画出对应的入射光线．

（2）折射与入射的关系：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角． 【解答】解：（1）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，由此可以确定该条折射光线对应的入射光线．故画图如下

（2）过入射点垂直界面作出法线，根据折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线，如图所示：

【点评】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．

26．如图所示，已知一条入射光线过凸透镜的光心O，一条经过凸透镜折射后的光线与主光轴平行，请分别画出它们对应的出射光线和入射光线．

【分析】先确定所给的入射光线和折射光线的特点，然后根据凸透镜的光学特点作图． 【解答】解：对于凸透镜，折射光线平行于主光轴，则入射光线过焦点； 过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；如图所示：

【点评】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．

27．如图，有两束光线射向凸透镜，请完成光路（F为焦点，O为光心）．

【分析】先确定所给的入射光线的特点，然后根据凸透镜的光学特点作图．

【解答】解：对于凸透镜，①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，如图所示：

【点评】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．

28．如图，L表示凹透镜，MN为主光轴，O点为光心，F为焦点．图甲和图乙表示经过凹透镜的两条特殊光路．请运用凹透镜的特殊光路，在图丙中画出物体AB通过凹透镜所成虚像AB的光路图．

【分析】先根据图甲和图乙的入射光线和折射光线的特点，然后根据凹透镜的光学特点作图． 【解答】解：从A点发出的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，过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．两条光线的交点为A′点，过A′点作垂直于主光轴的直线，与主光轴的交点即为B′，则A′B′即为物体AB通过凹透镜所成虚像．如图所示：

【点评】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．

29．如图所示，光线AO是通过凹透镜折射后射向水面的一条光线．请画出光线AO通过凹透镜前的入射光线、在水面的反射光线以及进入水中的折射光线的大致方向．

【分析】（1）在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．

（2）根据反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出反射光线；

根据光由空气斜射进入水中折射光线向法线偏折，折射角小于入射角作出折射光线． 【解答】解：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．据此作出光线AO通过凹透镜前的入射光线；

过入射点垂直界面作出法线，在空气中法线的另一侧作出反射光线，注意反射角等于入射角； 在水中法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角，如图所示：

【点评】此题综合考查了光的反射、折射和透镜光路图的画法，关键是掌握光由空气斜射进入水中折射光线向法线偏折，折射角小于入射角作出折射光线．同时还要掌握凹透镜的三条特殊光线．

30．如图所示物体AB通过凸透镜所成正立、放大的像A′B′，请画出凸透镜的位置，并确定该透镜焦点F．

【分析】利用凸透镜的两条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；根据光路可逆和图示作出透镜和焦点的大致位置． 【解答】解：连接物像的端点B、B′并延长与主光轴交于O点，O点为凸透镜的光心，过O点垂直主光轴作出凸透镜；

从B点平行于主光轴作一条入射光线，交与凸透镜与E点，连接B′E并延长交于主光轴F点，F点为凸透镜的一个焦点，EF为入射光线BE的折射光线，25

第四篇：高三物理第二轮复习教案(第六讲 作图)

第六讲

作图

一、特别提示

解答物理问题通常有解析、论述、作图和列表等基本方法。作图是最重要的数学工具之一，也是考查的能力范围。在解答作图题时，要特别注意：

（1）仔细审题，按要求作图。例如，在平面镜成像作图时，为快速准确作图，通常采用对称性作图，一般不直接根据光的反射定律作图；

（2）具体作图时，每一步骤都要有依据。例如，物体运动时速度、合外力和轨迹三者间必须满足一定的位置关系，而不能随意乱画；

（3）在读图时要善于发现图中的隐含条件。例如，物理图象的纵、横截距、斜率和面积以及曲线间平行、相交、重合的关系，有时几个不同的物理图象从不同侧面描述同一物理过程时更要理解它们之间的联系和区别；

（4）作图时还要注意规范性要求，不要随意。例如，是实线还是虚线，是否应标明箭头方向，还是用斜线表示特殊的区域；并注意特殊符号（如电学元件）的正确运用；

（5）用作图法处理实验数据时，要理解所谓“拟合曲线”的意义，如何筛选、描线直接影响结果的准确性，同时也是能力具体体现之一。

二、典型例题

题

1一辆汽车在恒定的功率牵引下，在平直公路上由静止出发，经4min的时间行驶1.8km，则在4min末汽车的速度（）

A、等于7.5m/s

B、大于7.5m/s

C、等于15m/s

D、15m/s 解析

汽车在恒定功率下由静止启动是加速度越来越小的变加速运动，很难通过运动方程求瞬时速度，一般的方法是由动能定理求出动能、再求速度但这必须要知道牵引力、阻力所做的功。而现在这些条件都未知，但在恒定功率下，其4min内的平均速度vs7.5m/s，由于加速度变小，所以末速度tvtv，同时由于位移关系vt2v，其vt图象如图，为一上凸的曲线。打斜线部分“面积”相等，即位移为1.8km7.5460m，如果vt7.5m/s，则位移s1.8km；而vt15m/s则位移s1.8km，故7.5m/svt15m/s，正确选项是BD。

A、○V1、○V2分别为理想的电流表和电压表，题

2电路如图8-2，○R1、R2分别为定值电阻和可变电阻，电池E内阻不计，A读数之比等于R1 V1读数与○A、R1不变时，○

A读数之比等于R1 V1读数与○B、R2不变时，○

A读数变化量之比的绝对值V2读数的变化量与○C、R2改变一定量时，○等于R1

A读数变化量之比的绝对值V1读数的变化量与○D、R2改变一定量时，○等于R1

V1、○V2分别测出R1、R2两端电压，解析：由题高，○A测出通过R1、○R2的电流，因此：

U1IR1、U2IR

2且U1U2E，当R2为某一值时，R1、R2的伏安特性曲线如图（a）所示（如R1>R2），在图中，U1U2E的关系很难表示出来，如果，将R2的伏安特性曲线的横轴反向，即U轴向左，如（b）图，再把a、b两图按U1U2E的关系画在（2）图中，那末电流、电压关系就非常直观了。特别是可变电阻R2改变一定量时（如增大为R2＇）

U2U1U1U1U；电流变为I，增大III，如图（C）U2U2所示，显然，满足。

R1U1UU1U2

故正确选项是BCD IIII题

3把一个“10V、5W”的用电器B（纯电阻）接到这一电源上，A消耗的功率是2W；换另一个“10V、5W”的用电器B（纯电阻）接到这一电源上，B实际消耗的功率可能小于2W吗？若有可能则条件是什么？

解析：用电器A、B的电阻分别为

U2U220 RA50

RBPBPA由于RBRA，所以B接入电路时，电压U10V，PB<5W，但能否小于2W呢？ A接入时：PA[PrE2]RA2W

则E(PAr)A[10]V

RA5RBr换上B后，由题设PB[E2]RBPA

则r1010

RBr可见，条件是E[10]V；r1010即可。

如果，从电源做伏安特性曲线EUIr来看，当PAPB时，有临界内阻rsr5RARB1010，及临界电动势Es(10210)V，由于PA2W不变，当PAPB、PB20时，其解在PB伏安特性曲线的OP段（如图）之内，因为A、B消耗的功率是U-I图象中的“面积”；在过Q点，又过OP线段的E、r即为所求，可见，本题的所有解就是EEs、rrs的电源。

题

4如图所示，a、b、c是匀强电场中的三点，这三点构成等

边三角形，每边长L21cm，将一带电量q2106C的电荷从a点移到b点，电场力W11.2105J；若将同一点电荷从a点移到c点，电场力做功W16106J，试求场强E。

解析

匀强电场中电场线、等势面的作图是描述电场、理解电场属性的重要方法，由题意电荷由a到b、由a到c电场力做功分别为：

WabqUab、WacqUac

可得UabWabW6V；Uacac3V qq若设电热b0、则a6V、c9V；可将cb三等分，1cb，于是d6V即ad，过ad可作等势面，如3图8-6所示，为了便于求场强E过a作电场线E，并过c作ad的平行线。在acd中，acd60、cad和使cdadc180(60)

由正弦定理：cdac

可解sin sinsin(60)故场强EUac200V/m，显然，若不能正确作图很难求出场强。

arcsin题

5如图，xoy坐标系中，将一负检验电荷Q由y轴上的a点移至x轴上的b点时，需克服电场力做功W；若从a点移至x轴上的c点时，也需克服电场力做功W。那么关于此空间存在的静电场可能是：

A、存在场强方向沿y轴负方向的匀强电场

B、存在场强方向沿x轴正方向的匀强电场

C、处于第I象限某一位置的正点电荷形成的电场 D、处于第IV象限某一位置的负点电荷形成的电场

解析

由题意-q由a分别到b、c克服电场力做功均为W，即即电势abc，WabqUabWacqUac、Wab0、q0，易知若为匀强电场，则场强方向沿y轴负向，即A项正确。若为点电荷电场，由bc，可作bc之中垂线L1；若ab，则可作ab之中垂线L2，L1、L2交点为P(xP,yP)（如图所示）。当由正点电荷形成电场时，ab只须在L1上的点到a的距离小于到b(c)的距离即可，显然，该点坐标(x,y)满足：

xxp、yyp，分布在L1的P点以上（不包括P点）。

而由负点电荷形成电场时，则要该点在L1上，且到a的距离大于到b(c)的距离，其坐标(x,y)满足：xxp、yyp，分布在L1的P点以上（不包括P点）。

通过作图不但直观、形象而且准确地给出了解的范围，其实关于场的问题本来就是空间的问题，而对场的了解必须运用作图的工具。

第五篇：中考物理作图题

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专题训练八 作图题

一、光学部分(25分)

1．(4分)物体AB放在平面镜前，AB的像．

2．(3分)物体AB放在平面镜前，画出能看到AB像的范围．

3．(3分)在图中画出合适的透镜．

4．(3分)利用三种不同的光学透镜改变光线OA的方向，在图中画出合适的光学元件．

5．(4分)图中S为发光点，从它发出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线分别与虚线a、b重合，根据平面镜成像规律在图中画出平面镜，并找出S在平面镜里的像S′．

6．(8分)在“观察凸透镜所成的像”的实验中，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在．a、b、c、d和e点，如图所示，同时调整光屏的位置，那么

(1)把烛焰放在______点，图上出现的像最小；

(2)把烛焰放在______点，屏上出现的像最大；

(3)把烛焰放在______点，屏上不出现烛焰的像；

(4)如果把烛焰从a点移到d点，像到凸透镜的距离______，像的大小______．(填“变大”“变小”或“不变”)

二、力学部分(35分)亿库教育网

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7．(5分)沿斜面用50 N的力拉重为100 N的小车，用力的图示法表示所受的拉力和重力．

8．(5分)如图所示，O是杠杆的支点，画出力的力臂，并用字母L表示．

9．(5分)一个质量为2 kg的木球漂浮在水面上，用力的图示法画出木球静止时的受力情况．(g＝10 N/kg)

10．(5分)重15 N的小球，用细绳拴在墙上，已知球对墙面的压力为6 N，用力的图示法画出小球受到的重力和墙受的压力．

11．(5分)小强想把一货物吊到楼上去，已知货物重1000 N，小强最大的拉力为300 N，如果使用滑轮组，至少需要几个滑轮？如何装配？

12．(5分)要想用一个最小的力，推着一个圆筒越过障碍物，试在图上画出此力的作用点和方向．

13．(5分)在杠杆上的A点挂一重物，在C点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置．试画出这个力的示意图和力臂．

三、电学部分(电和磁、家用电路设计题)(40分)

14．(5分)请在图中标出条形磁体的两极．

15．(5分)已知通电螺线管中的电流方向，标出小磁针的N极．

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16．(5分)图中小磁针静止在通电螺线管旁，请你在图上标明：

(1)电源的正负极；

(2)通电螺线管的N、S极；

(3)磁感线的方向．

17．(5分)将电磁铁连入你设计的电路中(在方框内完成)，要求：使小磁针静止时如图所示．

18．(5分)把螺口灯泡、开关和保险丝正确地接入家庭电路中去．

19．(5分)根据图中所示的电路图连接右图中的实物图，要求导线不允许交叉，元件要与电路图对应．

20．(5分)画出如图所示实物图的电路图．

21．(5分)下图是伏安法测电阻的实验电路图，根据电路图，以笔画线代替导线，将实物图连成实验电路．(电压表用0～15 V的量程 电流表用0～0.6 A的量程)亿库教育网

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参考答案

1． 略 2．略

3．4．

5．6．(1)a(2)d(3)e(4)变大 变小

7．8．

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10．11．3个，装配图如下

12．13．

14．15．

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17．18．

19．20．

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