光学作图题归类总结
初中物理专题光学作图

初中物理专题────光学作图在初中物理中光学作图涉及到四种类型:1、有关光沿直线传播的概念和应用2、光的反射定律和平面镜成像规律的作图及应用3、光的折射定律及透镜的作图和应用4、凸透镜成像规律及其应用[知识点分析]一、光的反射光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角;光的反射中光路是可逆的。
二、光的折射光的折射定律:折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居在法线的两侧;折射角大于、小于或等于入射角;光的折射中光路是可逆的。
光的折射定律的内容、作图、应用及其与光的反射定律的异同。
(1)相同点①折射光线和反射光线都位于入射光线和法线决定的平面内。
②折射光线和反射光线均分居法线的两侧。
③当入射角变化时,折射角和反射角都随之变化。
④在折射和反射现象中,光路都是可逆的。
(2)不同点①反射光线与对应的入射光线在同种介质中;折射光线与对应的入射光线在两种不同介质中,位于界面的两侧。
②反射角等于入射角,但折射角一般不等于入射角,并且当光从空气斜射入其他介质中时,折射角小于入射角,而光从其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。
三、透镜透镜的分类:凸透镜、凹透镜。
凸透镜:中间厚,边缘薄,有双凸、平凸、凹凸三种,如右图所示;凸透镜对光有会聚作用。
凹透镜:中间薄,边缘厚,有双凹、平凹、凸凹三种,如右图所示;凹透镜对光有发散作用。
凸透镜成像规律:规律1:当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。
此时像距小于物距,像比物小,物像异侧。
应用:照相机、摄像机。
规律2:当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距,成倒立、等大的实像。
此时物距等于像距,像与物大小相等,物像异侧。
规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,则像距大于2倍焦距,成倒立、放大的实像。
此时像距大于物距,像比物大,物像异侧。
应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。
专题 光学作图

2020/8/28
专题(六) 光学作图
类型一 光的反射、折射规律综合作图
典例1 如图ZT-6-1所示,一束光线在空气和水两种介质 的界面上同时发生反射和折射,图中已标出反射光线,请画出 入射光线和折射光线的大致方向。
如图所示
专题(六) 光学作图
[规律方法]根据光的反射和折射规律作图步骤: (1)找入射点:入射(反射、折射)光线与界面的交点。 (2)作法线:过入射点作垂直于界面的虚线。(3)作光线: 在光的反射中,根据“反射角等于入射角”作反射光线(入射 光线);在光的折射中,根据“空气中的角总是大角”作折射 光线(入射光线)。
[规律方法]平面镜成像作图的注意事项:(1)像点是反射光 线反向延长线的交点,即反射光线的反向延长线必定经过像点; (2)物、像连线用虚线,且与平面镜垂直;(3)反射光线的反 向延长线用虚线;(4)整个物体的像要用虚线表示。
专题(六) 光学作图
类型三 透镜的三条特殊光线作图
典例3 如图ZT-6-3所示,已知一条入射光线过凸透镜的光心O,
专题(六) 光学作图
类型二 平面镜成像作图
典例2 如图ZT-6-2所示为水位测量仪的示意图,从A点发出一
束方向不变的光线,经水面反射后,在固定光屏PQ上成一个光斑,
光斑的位置随水位的变化而发生变化。当水面在CD处时,光屏上的
光斑在B点,请根据平面镜成像的特点作出光路图。(保留作图痕
迹)
如图所示
专题(六) 光学作图
专题(六) 光学作图
类型四 近视眼、远视眼成像作图
典例4 [2017·广东] 如图ZT-6-4所示,请你根据近视眼的矫正
方法,完成光路图。
如图所示
一条经过凸透镜折射后的光线过焦点,请分别画出它们所对应的折
中考物理|光学作图三大类型考点分析及答题技巧,备考的同学收藏

中考物理|光学作图三大类型考点分析及答题技巧,备考的同学收藏光学作图作为初中物理作图的一大类型也是中考作图题或者是各大题型考察的必考项目之一。
作为单独考察时其所占的分值为五分。
只要掌握了作图的原理,那么这部分分值还是比较容易拿到的。
另外一类型的考察主要是在选择或填空题当中出现结合实际中的生活例子来进行考察。
这就要求同学们对光学部分各类型的作图有充分的了解,明白其作图过程当中的依据是什么?以及作图的细节都有哪些才能?真正的掌握拿下这部分分值。
唐老师之前就对光学的作图方法和考点进行了全面的解析以及讲解,这一讲主要是应粉丝们的要求,对光学常见的作图类型以及作图当中所需要掌握的必备技巧进行总结以便于大家在最后的总复习阶段能够得到充分的复习。
今天我们将光学的作图分为三大类型进行全面的解析,了解这三大类型作图时依据的原理以及作图的技巧都有哪些?在实际操作当中该如何得分!另外对于光学部分作图所需要掌握的必备技巧都有哪些?给同学们做最后的总结。
备考阶段的同学们可以收藏保存,结合实际的训练题型进行消化和巩固。
一、光的反射、折射作图光的反射折射作图主要根据的是光的反射原理和折射原理。
这其中涉及到的法线,反射角,入射角,折射角等。
都是在作图当中必须要标注清楚的。
而且光从介质进入另外一种介质时,其反射角,入射角和折射角都会发生不同程度的改变。
最常见的为空气进入水中时,及反射角和折射角的作图我们是最为熟悉的,但是从水进入空气时,其反射角和折射角的变化则略有不同,这就为我们学习和掌握其他戒指中光的传播作图打下了坚实的基础。
以下的四种题型是近几年中考物理作图题当中涉及到的比较常见的几种类型?其作图的方式以及细节都给大家标注清楚。
大家从题目和最后的作出结果当中进行比对,就能发现其中作图需要注意的细节。
二、平面镜作图平面镜的作图在近几年的烤肠方式当中主要偏向于两种类型。
第一种类型为通过平面镜画出物体的像。
第二种类型为光线在传播。
专题光学作图3(共9张PPT)

短,外界物体的像成在视网膜后方,需要配戴凸透镜矫正,使进入眼睛 的光线会聚一些后再通过晶状体,使像成在视网膜上。
专题(六) 光学作图
类型三 透镜的三条特殊光线作图
典例3 如图ZT-6-3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过焦点,请分别画出它们所对应的折射光线和入射光
线。
如图所示
专题(六) 光学作图
[规律方法]透镜的三条特殊光线:(1)凸透镜:过凸透镜焦点 (21)凹找透入镜射:点入:射入光射线 (的反延射长、线折过射凹)透光镜线另与一界侧面的虚交焦点点。,则折射光线平行于主光轴;
请根据平面镜成像的特点作出光路图。(保留作图痕迹)
如图所示
专题(六) 光学作图
[规律方法]平面镜成像作图的注意事项:(1)像点是反射光线反
向延长线的交点,即反射光线的反向延长线必定经过像点;(2)物、像连
线用虚线,且与平面镜垂直;(3)反射光线的反向延长线用虚线;(4) 整个物体的像要用虚线表示。
反向延长线过虚焦点;过凹透镜光心的光线传播方向不改变。
专题(六) 光学作图
类型四 近视眼、远视眼成像作图
典例4 [ ·广东] 如图ZT-6-4所示,请你根据近视眼的矫正方法,完成光路图。Fra bibliotek如图所示
专题(六) 光学作图
[规律方法](1)近视眼的成因及矫正方法:由于晶状体凸度过大或眼
球前后径过长,外界物体的像成在视网膜前方,需要配戴凹透镜矫正,使 进入眼睛的光线发散一些后再通过晶状体,使像成在视网膜上。
凹透镜:入射光线的延长线过凹透镜另一侧的虚焦点,则折射光线平行于 (类1型)三找入透射镜点的:三入条射特(殊反光射线、作折图射)光线与界面的交点。
第02讲 光学作图的四种类型-2023年中考物理重点核心知识点专题讲练(全国通用)(原卷版)

第02讲光学作图的四种类型(解析)类型一:光沿直线传播作图光在同一种均匀介质中沿直线传播,常见的现象有:小孔成像、影子的形成、日食、月食等。
【例1】(2022·无锡二模)如图所示是两个半标杆及它们在灯光下的影子,请在图中画出光源的位置(用点P表示),并在图中画出人在此光源下的影子(用线段EF表示)。
类型二:平面镜成像作图光的反射规律:①三线共面:反射光线与入射光线、法线在同一平面内。
②两线分居:反射光线和入射光线分居法线的两侧;③两角相等:反射角等于入射角;④光路可逆:反射现象的光路是可逆的。
平面镜成像特点:①平面镜所成像的大小与物体大小相等;②像和物体到平面镜的距离相等;③像和物体的连线与镜面垂直;④平面镜成虚像。
【例2】根据对称性作图在图中,应用平面镜成像特点画出物体AB在平面镜中成的像A’B’。
【例3】已知入射光线(或反射光线)和入射角(或反射角)在图中画出入射光线AO的反射光线,并标出入射角的度数。
【例4】已知发光点小丽站在落地镜前看到了自己的全身像。
根据平面镜成像特点,画出她的眼镜E通过平面镜看到自己的右脚上P点像的光路图。
【例5】画平面镜小郭同学像利用一块平面镜将此时的光照亮井底,请帮助他画出反射光线和平面镜的位置。
类型三:折射作图性质光从空气斜射入玻璃中时:①折射光线与入射光线、法线在同一平面上;②折射光线和入射光线分居法线两侧;③折射角小于入射角。
当入射角增大时,折射角也随着增大;(空气角大)④当光线垂直射入玻璃时,传播方向不变;⑤光路是可逆的。
【例6】下图已经标出了反射光线OB,请画出对应的入射光线AO和折射光线的大致方向OC。
类型四:凸透镜和凹透镜作图凸透镜的三条特殊光线凹透镜的三条特殊光线【例7】完成图中的光路图。
1.(2022·江苏无锡·二模)如图所示,ABCD是一间不透光的房间,墙AB是平面镜,房间中S处有一个正在发光的小蜡烛,CD墙上有一个小孔P,在墙外不远处的另一白墙EF上会得到上下两个亮点。
人教版八年级物理:光学作图(附答案)

光学作图(附答案)光学作图类型主要包括光的反射作图、平面镜成像作图、光的折射作图.方法技巧:(1)光的反射现象中,任知入射光线、反射光线和反射面三个要素中的两个,就可以利用光的反射规律画出第三个要素;(2)平面镜成像作图:方法是根据平面镜成像规律,即物像关于平面镜对称,反射光线的反向延长线过像点等知识作图;(3)在光的折射作图中,判断是折射角大还是入射角大的方法:光速大的介质所在光线与法线夹角大;(4)作图时要注意线的虚实,箭头的方向.反向延长线、作对称的垂线和法线都要用虚线,箭头的方向是指向被观察者的眼睛.类型1 光的反射作图1. (汕尾中考)在图中画出反射光线并标出反射角.2. (徐州中考)如图所示,一束太阳光射到竖直的玻璃幕墙上,请作出其反射光线.3.潜望镜中两块平面镜平行放置与水平方向成45°夹角,已知一条沿水平方向的入射光线,作出光在潜望镜中的光路.4.A、B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,如图所示,试作出这两条反射光线的入射光线,并确定发光点的位置.类型2 平面镜成像作图5. (海南中考)根据平面镜成像特点,在图中画出烛焰上A点在平面镜中所成的像A′.6. (遵义中考)小芸家在装修房子时,为了美观,在客厅的天花板上安装了一块平面镜,如图所示,请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像.7.如图所示,O′是O在平面镜中成的像,在图中画出平面镜的位置,并画出线段AB在该平面镜中的像.8.如图所示,发光点S发出的某光线经平面镜反射后,反射光线恰好经过A点,请在图中画出这条光线.类型3 光的折射作图9. (泰安中考)如图,请作出AB入射光线由空气斜射入水中后折射光线的大致方向.10. (丹东中考)如图所示,在平静的湖边有一盏路灯标记为S,潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′.请画出水下E处的人看到路灯S的光路图,并根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A.11. (茂名中考)如图为一等腰直角三棱镜,一束光垂直AB边入射,从AC边射出三棱镜,请画出光线经过三棱镜的光路图.类型4 综合提升12. (赤峰中考)如图所示,鱼缸侧壁有一平面镜,画出光线SA经平面镜反射后的反射光线和该反射光线射出水面后的折射光线的大致方向.13. (黄冈中考)小宇的妈妈喜欢在家中养花,为了使客厅里花盆中的花能茁壮成长,小宇想让室外太阳光照射到盆中花上的B处,如图.请你在图中把光路补充完整并过A点画出放置的平面镜.14. (大庆中考)如图所示,竖直方向悬挂一平面镜,PQ为平面镜两端点,平面镜前站立一人,假设人眼处于S位置,试在右侧光屏上标出人通过平面镜所能观察的范围Q1Q2,并画出光路图.参考答案小专题(二) 光学作图1. 2.3. 4.5. 6.7.8.9.10.11.12.13.14.。
最全光学作图专题复习
光学作图专题复习作光路图注意事项:(1).要借助工具作图;(2)是实际光线画实线,不是实际光线画虚线;(3)光线要带箭头,光线与光线之间要连接好,不要断开;(4)作光的反射或折射光路图时,应先在入射点作出法线(虚线),然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线;(5)光发生折射时,处于空气中的那个角较大;(6)平行主光轴的光线经凹透镜发散后的光线的反向延长线一定相交在虚焦点上;(7)平面镜成像时,所有反射光线的反向延长线一定经过镜后的像;(8)画透镜时,一定要在透镜内画上斜线作阴影表示实心。
1.作出下列各图的入射光线(或反射光线、镜面、折射光线)并标出入射角、反射角或折射角。
2.根据平面镜成像特点画出镜中的像(或镜前的物体)3.利用光的反射定律作出点光源S的成像光路图3题4.两平面镜相互垂直,入射光线如图所示,请依次画出经两个平面镜反射后的光线。
5.如图是光源S经平面镜反射的两条光线,请画图确定光源位置,并完成光路图.4题5题空气玻璃空气水SABCA’B’‘S6.画出发光点S发出的光线经平面镜反射后过图中P点的光路图。
7.如图所示,S’为点光源S在平面镜MN中的像,SA为光源S发出的一条光线,请画出平面镜MN,并完成光线SA的光路。
8.小明用平面镜将一束太阳光竖直反射到竖井底(如图所示),请在图上作出平面镜的位置。
6题7题8题9.如图所示,小星通过一平面镜看到了桌子下面的小球.图中画出了入射光线和反射光线,但未标出光的传播方向,在图中用箭头标出光的传播方向.并根据光的反射定律画出平面镜.10.将一平面镜斜放在装有水的水槽中,有一束光线垂直射向水面,如图所示,请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图。
11.如图所示,—束光射向三棱镜,画出这束光两次折射的大致光路。
12.如图所示,一束光线斜射向一块玻璃砖的侧面。
请画出光线进入玻璃砖的折射光线和从玻璃砖的另一侧面射出时的折射光线。
9题 10题1112题1.完成下列各透镜的光路2.在下图方框中填入适当的透镜,并完成光路3.如图两个透镜共一根主光轴放置,且两透镜的焦点正好重合,完成光路图.4.O点处放置一个什么镜?怎么放?F FF FF FF FF FF FF F F F F FF FF F F5.完成以下作图物距正倒放大缩小虚实同异侧像距应用u>2fu=2ff<u<2fu=fu<f①两个分界点:成实像与虚像的分界点:焦点;成放大、缩小像分界点:两倍焦距处。
光学作图总结复习专题
课题:光学作图专题复习【复习目标】1、经过作图题的练习回忆相关知识点。
2、掌握光学局部作图的根本技术。
能依照光的反射定律和成像特点,作平面镜成像的例4、如图14所示,在练功房里,小红同学利用平面镜来帮助更正舞蹈姿势。
画出她的光路图;能依照光的折射规律、透镜的三条特别光辉作相应光路图,理解透镜对光脚上B点的光辉经过平面镜后进入人眼 A点的光路图。
线作用。
例 5、如图 11 所示,A点是水中潜水员眼睛的地址, B、C两点是树上小鸟的实质地址3、经历归纳总结作图问题的过程,掌握物理作图方法,提高知识的灵便运用能力。
4、经过练习和解析,能总结成功的经验,解析失败的原因体验战胜困难、解决和潜水员所看到的小鸟的地址,但不知道哪一点是小鸟的实质地址。
请依照所学知识画出潜水员看到小鸟的光路图。
物理问题时的欢乐。
学习重点:光的反射、折射作图。
学习难点: 1.总结作图方法。
2 .作图细节。
【知识积蓄库】1. 光的反射〔1〕光的反射定律:在光的反射现象中,、和在同一平面内,光辉和光辉分居在法线两侧,反射角入射角.反射光路是可逆的.图 14〔2〕平面镜成像的特点:①像的大小物体的大小;②像与物的连线与垂直;【方法总结】③像到镜面的距离物境面的距离;④成的是像.2、光的折射依照典型例题的作法,思虑并谈论以下问题:1、依照光的反射定律作图方法是什么?〔1〕光从空气中斜射入水、玻璃等其他介质中时,折射光辉法线〔即折射角入射角〕。
〔填写“偏向、偏离;大于、小于〞〕〔2〕光入水、玻璃等其他介质从中斜射空气中时,折射光辉法线〔即折射角入射角〕。
〔填写“偏向、偏离;大于、小于〞〕2、在光的折射中,如何确定光辉的偏折方向?如何区分像与物的地址?〔3〕光从一种介质垂直射入另一种介质时,光的流传方向。
答:光的折射中,总是中的角较大,空气中的光辉总是法线;折 3、透镜〔1〕凸透镜对光辉有作用,凹透镜对光辉有作用。
射形成的虚像是折射光辉反向延伸线的交点,像比物地址。
初中物理中考专题复习:光学作图
针对训练
如图所示,从光源S发出的两条光线,其中一条平行于凸 透镜的主光轴,另一条过凸透镜的焦点,请画出这两条光线经 过凸透镜后的折射光线。
┃考点互动探究与技巧归纳┃
┃典型分析┃
例题 如图所示,水面上有一发光点A1,水中有另一发光 点A2 人在空气中看到A2在水中的位置就是A1在水中的位置。
请画出:
(4)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虚焦点;
7平面镜成像类作图题
平面镜成像时,所有反射光线的反向延长线一定经过镜后 的像;
敬请批评指正
5、当光在玻璃与空气或水与空气两种介质的分界面上发 生折射时,处于空气中的那个角较大;对于
6透镜作图题
(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线会 聚于焦点。
(2)从凸透镜焦点发出的光线经凸透镜折射后,折射光 线平行于主光轴射出。
(3)通过凸透镜光心的光线传播方向不改变。
考点3 光的折射作图
1.折射光路作图:用___虚___(选填“实”或“虚”)线 将法线画出,确定入射角(或折射角),根据“光速大,光线 与法线的夹角大”的关系作出折射光线(或入射光线)。
2.折射成像作图 (1)如图所示,从光点A引出两条入射光线,射到界面上。 (2)作出两条入射光线的法线。 (3)根据光的折射规律,光线由水中斜射入空气中时折射光 线远离法线,作出折射光线。 (4)作出折射光线反向延长线(用虚线画),交点为像点A′。 3.垂直入射作图:光线由空气垂直射入其他介质中时,传 播方向不变,反射和折射同时发生,入射角、反射角、折射角都 为0°。
针对训练
如图所示,一束光AO从空气斜射入水中发生折射,请在 图中画出折射光线OB的大致位置。
考点4 透镜特殊光线作图
专题2:光学作图题
专题:光学作图一、必备知识:1、光在均匀介质中,沿直线传播。
2、光的反射定律。
3、光在不同介质分界面处发生偏折。
4、凸透镜对光具有会聚作用;凹透镜对光具有发散作用。
二、光学作图题分类:1.光的反射作图;例题1.作出下列图中各图的入射光线或反射光线并标出反射角。
分析:首先根据给定的光线确定入射点的位置,然后,从入射点开始作法线,最后,根据光的反射定律,画出对应的反射光线或入射光线并标出反射角。
解答:如图所示:例题2.两块平面镜成90°放置,画出图示光线的光路图(保留作图痕迹).第1题图答:如图所示.第1题答图【解析】过入射点作镜面的垂线即法线,根据反射光线、入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角,作出两次反射的光路图,如答图所示.变式:(1)潜水艇下潜后,艇内人员可以用潜望镜来观察水面上的情况。
潜望镜的主要光学元件是二块平面镜。
在图4中画出入射光线人经潜望镜进人人眼的光路图。
例题3.如图所示,光线沿A射到一平面镜,请画出反射光线。
例题4.在图中,根据反射光线OB画出入射光线AO,并标出入射角。
例题5.如图所示,请在图上画出平面镜位置。
例题6.如图所示,太阳光与水平面成60°角,要利用平面镜使太阳光沿竖直方向照亮井底,请通过作图确定平面镜的位置,镜面与水平面所成角的度数应等于____。
例题7.如图S是发光灯泡,AB是平面镜,画出人眼在AB左侧什么范围内可通过AB看到镜子中灯泡的像,“范围”用带斜线的阴影区表示。
变式:(1)如图,S是平面镜前一点光源,请在图中画出能在平面镜中看到S点的像的范围。
2.平面镜成像作图;1.根据平面镜成像特点画出图中镜前物体的像。
分析:物体经平面镜成的像是虚像,且像与物体关于镜面对称,因此,平面镜成像作图通常用“对称法”,即画出物体关于镜面的对称图形(用虚线),并标上相应的对称点字母,当然,也可根据光的反射定律用画光路图的方法来作出物体经平面镜所成的像。
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Word 资料
光学作图题归类总结
包括的容
1. 根据光的直线传播作图
2. 利用光的反射定律作图、根据光的折射规律作图
3. 根据凸透镜对光的作用作图
4. 利用光路的可逆性作图及填充透镜等。
现归类总结如下:
一、光的直线传播作图
例1:通过作图说明为什么睁开两只眼睛比闭上一只眼睛更能准
确地确定物体的位置。
解析:由于光在同种均匀介质里沿直线传播,人们是靠两只眼睛
来确定物体位置的。同一个物体同时被两只眼睛看到,说明物体恰好
在进入眼睛的两条光线的交点上,而两条直线相交时,交点是唯一的,
因此,只有睁开双眼才能确定物体的准确位置(如图1所示)。
例2:如图2所示。AB为一不透明的挡光板,CD为一日光灯
管,EF为光屏,请用作图找出光屏上没有照亮的区域。
解析:本题只需作出日光灯管两端点C、D发出的两条光线分别
经过挡光板的两端点A、B的光路,如图3所示,可看出光屏上没有
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照亮的区域为ABHG。
二、直接用光的反射定律作图
例3:通过作图表示一束太沿与水平面成45°射到水平地面上,
并作出其中的一条光线的反射光线。
解析:用光线表示光的传播情况,太可以看成是平行光。先画出
水平面,再沿与水平成45°角画出三条入射光线表示一组平行光,
即太,如图4所示。作反射光线的方法是,先过入射点作垂直反射面
的法线(注:法线不是光线,应用虚线表示),再根据反射角等于入射
角在法线的另一侧画反射光线(注:反射光线一定要用箭头表示光线
离开反射面)。
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Word 资料
三、确定平面镜的位置作图
例4:一条与水平地面成60°角的入射光线如图5,若使它的反
射光线与地面平行,应该怎样放置平面镜?
解析:从题目的条件可知,入射光线与反射光线的夹角应是60°
或120°,因法线是入射光线与反射光线所成夹角的平分线,若法线
的位置一经确定镜面的位置就可以找到了。现过O点做反射光线
OB,如图6所示,使∠AOB=120°,O为入射点。再作∠AOB的
平分线ON,ON为法线。最后根据法线与镜面垂直,因此过O点作
ON的垂线MM',MM'就是平面镜的位置。
题中只要求光线“水平”射出,所以此题的作图应有两种。一种
水平向右,另一种水平向左,所以,平面镜与水平面成30°角也不
是唯一的,第二种作图请同学们自己完成。
四、平面镜成像特点作图
例5:S是一个发光点,S′是它在平面镜中成的像,SA是S发
出的一条光线,请在图7中画出平面镜的位置和光线SA经平面镜反
射后的反射光线。
解析:根据平面镜成像特点可知,平面镜的位置应在像、物连线
的垂直平分线上。作法:①连结光点S和像点S′;②作SS′的垂直
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平分线即为平面镜的位置;与SA相交于点B;③连结S′与B,向前
延伸作光线BC,则BC为入射光线SA的反射光线。如图8所示。
五、寻找平面镜观察围作图
例6:如图9,平面镜MN上方有一物体AB,试用作图回答下列问
题:
①人眼在什么围里可以看到整个物体AB在镜中的像?
②要使人眼在E点看不到镜中的像,至少应把平面镜的哪一部分遮
住。
解析:本题需根据平面成像的特点运用端点法作图:①首先根据
成像的对称性作出物体AB在平面镜中的像A'B'(如图10);借助像
A'B',作出过A、B射向平面镜N点的入射光线对应的反射光线NA1、
NB1;同理,作出过M点的反射光线MA2、MB2,观察围应该在光线
NA1、MA2所夹的围。②从像A'、B'连接眼睛E:A'E和B'E,分别与
镜面相交于R、Q,(如图11),处于E处的人眼就是通过平面镜QR
之间的部分看到平面镜中完整的像A'B',因而至少应该遮住RQ这一
部分。
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六、寻找点光源作图
例7:如图12,在平面镜上有从某一点光源发出的两条光线射到
平面镜上反射时的两条反射光线,请通过作图法找到这个发光点。
解析:根据平面镜成像特点可知,像与物是关于平面镜对称,且
所成的像点都在所有反射光线的延长线上。所以我们可先延长两条反
射光线得到像点S',然后找到他的对称点S,该点即是点光源。如图
13所示。
同学们也可以直接运用光的反射定律作出两条反射光线的入射
光线(两条入射光线相交的点)来确定光源的位置。
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七、光的折射规律作图
例8:华在洪泽湖乘船游玩时,发现水面下某处有一只青蛙(如
图14所示),他用激光笔照射到了这只青蛙。请你在图中画出华在照
射青蛙时的入射光线、折射光线和反射光线。
解析:因华是在空气中用激光笔发射光线,照射到青蛙的光线应
是折射光线,画图时只要注意折射角小于入射角就行(如图15所示)。
八、光折射时光路的可逆性作
图
例9:如图16所示是上、下表面平行的玻璃砖,一束光从空气
斜射到玻璃砖的上表面,这束光从玻璃砖的下表面透射后的光路是怎
样的?
解析:如图17所示,光在上表面折射时,折射角r小于入射角i;
在下表面折射时,入射角等于r(因为上、下表面平行),根据光路可
逆原理,这时折射角应等于i,因此透射光平行于入射光,并且向左
侧移了一段距离,由此可见玻璃砖对光线有侧移作用,进一步研究表
明,玻璃砖越厚,侧移距
离越大。
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九、透镜的特殊光线作图
例10:如图18所示,AO是入射光线,OB是光通过凸透镜或凹
透镜折射后的传播方向,试在图中的适当位置填上适当的光学元件,
并画出主光轴的位置。
解析:根据透镜成像的三条特殊光线可知,当入射或折射光线平
行于主光轴时,就可确定折射或入射光线的传播方向。由以上特点,
当入射光只有一条时,可添加一条与入射光线平行的辅助线,使之形
成一束平行光,然后再看这束平行光经过光学元件折射后光路宽窄的
变化,以区分是会聚还是发散了,若是发散,则填个凹透镜(如图
19);若是会聚就填个凸透镜(如图20)。辅助线可加在入射光线的
上方,也可以加在下方,同时将辅助线当作主光轴,这样一来就能得
到两个解答。
如果同学们有兴趣,还可将辅助线与折射光线OB平行,也可再
得到两个解答,不妨一试。
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十、光反射类“黑箱”问题作图
例11:如图21所示。请在方框填补所需的光学元件,使其光路
成立。
解析:观察光路,光线并不是透过黑箱,而是传播方向发生了改
变,所以只能填补面镜而不是透镜。值得请注意的是双箭头的出射光
线需与双箭头的入射光线对应,单箭头的出射光线需与单箭头的入射
光线对应,所以,需反向延长出射光线、顺向延长入射光线使其分别
相交,相交的两点就可确定平面镜的位置。如图22所示。
十一、光折射类“黑箱”问题作图
例12:实验中有时需要将一束粗平行光变成细平行光,这可以
利用两块透镜的组合来解决,请在图23的方框中画出它们的组合方
式,并分别写出两块透镜间的距离S跟两块透镜的焦距f1、f2的关系。
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解析:由于光线经过“黑箱”后,光线的传播方向要经过两次折
射,且并没有如上例所示的双箭头和单箭头区分,所以可任意将其中
的一条入射光线与一条出射光线相连,表示光折射后的传播路径,再
分析折射后的光线相对入射光线来说是发散的还是会聚的,从而确定
填充凸透镜还是凹透镜。根据连接的光路,可有两种解答。如图24
所示。根据透镜发生折射的特殊光线,两种情况中透镜间的距离S跟
两块透镜的焦距f1、f2的关系分别为:S=f1+f2、S=f1―f2。