（初中物理）考点08 光学作图.doc
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一、光学作图的考查形式主要有以下五种：1．光的反射2．光的折射3．平面镜成像4．透镜的特殊光线5．凸透镜成像二、光学作图需注意以下几点：1．要借助工具（铅笔和直尺），作图要规范；2．实际光线画实线，不是实际光线（如法线、光线的反向延长线、平面镜所成的像、像与物之间的连线）要画虚线；3．光线要标箭头，同时注意箭头的方向；4．如光源、物点、像点有对应符号、字母的要标上；5．法线与镜面或界面垂直，像与物之间的连线与镜面垂直，垂直要画垂足符号；6．务必记住凸透镜的三条特殊光线，利用特殊光线可以画出凸透镜成像光路图三、相关知识点：光线：用一条带箭头的直线表示（箭头代表传播方向，直线代表光沿直线传播）光的传播：光在同种均匀介质中沿直线传播实像：是一个明亮的区域，因为实像是由实际光线汇聚而成的；影子：是一个阴暗的区域，因为光线透不过去，在不透明物体后面形成的1．实像与虚像区别：（1）能不能用光屏承接实像能，虚像不能2）是不是由实际光线汇聚而成实像是，虚像不是虚像只能用肉眼看到，它是由实际光线的反向延长线交汇而成）（3）像的特点是不是一定是倒立的实像是，虚像不是2．光的反射反射现象中的术语：一点：入射点O（是指光线射到反射面上的一点）两角：入射角（指入射光线与法线之间的夹角）反射角（指反射光线与法线之间的夹角）三线：入射光线（指射到物体表面的光线）反射光线（指被物体反射出的光线）法线（指垂直于镜面的虚线）反射定律：三线同面，法线居中，两角相等。
即：①反射光线、入射光线和法线在同一平面上；②反射光线、入射光线分居法线的两侧；③反射角等于入射角注意因果关系，入射决定了反射，应把反射叙述在前面关于光的反射定律，应掌握以下几点：（1）一条反射光射只对应一条入射光线（2）入射光线垂直于反射面时，入射角为0°，反射角为0°，三线重合，但方向相反3）在反射现象中，入射角的取值范围：0°≤入射角<90°，入射角只有在这个范围内，才发生反射现象4）反射角随着入射角的增大而增大，减小而减小，但始终等于入射角5）法线不仅过入射点与界面垂直，而且还是入射光线与反射光线之间夹角的平分线6）在光的反射现象中，光路是可逆的3．平面镜成像平面镜成像特点：等大，等距，垂直，虚像，对称即：①像与物大小相等；②像与物到镜面的距离相等；③像与物的连线与镜面垂直；④物体在平面镜里所成的像是虚像（正立的、等大的）；⑤像与物关于镜面对称平面镜成像原理：光的反射定律4．光的折射光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般发生变化的现象光的折射定律：三线同面，法线居中，空气中角大即：⑴折射光线、入射光线和法线在同一平面内；⑵折射光线、入射光线分居法线两侧；⑶①光从空气斜射入水或其他透明介质中时，折射角小于入射角，折射光线向法线靠拢；②光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线。
斜射时，总是空气中的角大，不论空气中的角是入射角还是折射角当光垂直射到两种介质的分界面时，光的传播方向不变，仍沿直线进行，此时折射角与入射角相等，都为0°在光的折射现象中，还应注意以下几点：（1）折射角随着入射角的增大而增大，减小而减小，但不成正比关系；（2）在折射现象中，光路也是可逆的若将光沿原折射光线的方向入射，其折射光线将沿原入射光线的方向射出3）在叙述折射规律时，注意因果关系，入射决定了折射，应把折射叙述在前面5．透镜成像的规律凸透镜也叫会聚透镜，如老花镜；凹透镜也叫发散透镜，如近视镜透镜所涉及的几个光学名词：焦点（F）：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点（经凹透镜折射后要发散，折射光线的反向延长线相交在主轴上一点），这一点叫透镜的焦点焦距：焦点到光心的距离，叫焦距，用f表示物距：物体到透镜光心的距离，用u表示像距：光屏上的像到透镜的距离，用v表示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，折射光线过对侧焦点；（2）过焦点的光线，经凸透镜折射后，平行于主光轴射出；（3）过光心的光线，传播方向不改变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，折射光线的反向延长线过同侧焦点；（2）延长线过焦点的入射光线，经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴射出；（3）过光心的光线，传播方向不改变。
凸透镜成像规律：凸透镜的成像规律物距（u）与焦距（f）的关系成像性质像距（v）与焦距（f）的关系应用u>2f倒立、缩小的实像2f>v>f照相机u=2f倒立、等大的实像v=2ff 答案】【点睛】本题考查了光的反射定律的应用，首先要熟记光的反射定律的内容，并要注意入射角与反射角的概念，法线为入射光线和反射光线的角平分线，法线与平面镜垂直 学%……科网（2018·成都校级模拟）如图所示，小聪通过一平面镜看到小猫要偷吃小鱼图中画出了入射光线和反射光线，但未标出光的传播方向请你在图中用箭头标出小聪看到小猫偷鱼吃时的光的传播方向，并根据光的反射规律画出平面镜参考答案】【详细解析】根据光的反射定律，首先做入射光线与反射光线的角平分线即法线然后做法线的垂线即镜面的位置如图所示1．如图所示，画出物体ABC在平面镜中所成的像答案】【点睛】作平面镜成的像，注意留下的作图痕迹，对应点连线要用虚线，像要用虚线，连线与镜面之间要标出垂直符号2．如图，小军要从A处走到河岸取水然后送到B处，为了找到一条最短路线（即从A到河岸和从河岸到B的总路程最短），可以将MN看成一个平面镜，从A点作出一条光线经MN反射后恰能通过B点，请你作出光路图并证明此入射点O即为最短路线的取水点答案】如图，根据平面镜成像的特点，作出A点关于MN所成的虚像A′，连接A′A交MN于D点，连接A′B交MN于O点，则AO＝A′O，且A′、O、B在一条直线上。 学&*科网如图所示，AO是入射到平行玻璃砖上的光线，请画出光通过上、下两个界面的折射光线（注意标出法线）参考答案】1．（2018·天津校级模拟）一条光线照射到水面发生反射和折射，这条光线经水面折射后的光线如图所示请在下图中画出它的入射光线和反射光线的大致方向答案】【解析】光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，画出入射光线；在光的反射现象中，反射角等于入射角，画出反射光线点睛】要解决此题，需要掌握光的折射规律：折射光线与入射光线和法线在同一平面内；折射光线与入射光线分居法线两侧；当光从空气斜射入水里或其他透明介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角 学科#@网2．如图所示，小丽站在池塘边看见水中A点有一条鱼，试确定鱼大致的实际位置A′，并画出看见A点的光路图答案】【解析】水中鱼反射的光斜射入空气中时，发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入小丽的眼睛，小丽认为光沿直线传播，小丽看到的鱼是折射光反向延长线相交形成的虚像，比鱼的实际位置高，所以小丽看到的是变浅了的鱼的虚像请根据所学知识完成下列光路图 【参考答案】【详细解析】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点；延长线过焦点的光线1．在如图中，画出通过透镜的折射光线。 答案】【解析】过凸透镜光心的光线方向不变，平行于主光轴的光线经过凸透镜会聚于焦点，如图所示：2．（2018·上海外国语模拟）是物体，是物体通过凸透镜所成的像，是主光轴请用尺规作图，画出凸透镜的位置及凸透镜两侧的焦点答案】【点睛】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，通过光心的光线传播方向不变物距大于二倍焦距成倒立缩小实像 学……&科网1．如图所示，为一点光源，作出物体在地面上的影子，并标出影长2．（2018·常州期中）如图所示，AB是物体，O为小孔，M为光屏，试做出物体AB通过小孔在光屏上的像3．（2018·淮安校级模拟）AO为入射光线，ON为法线请画出入射光线AO的反射光线4．画出如图中物体AB在镜中所成的像5．如图所示，在练功房里，小红同学利用平面镜来帮助矫正舞蹈姿势画出她的脚上B点的光线经过平面镜后进入人眼A点的光路图6．在图中画出光线从空气射入玻璃三棱镜后，再从三棱镜射出的大致光路图7．（2018·福建模拟）如图所示，一束光从空气斜射向水面，入射光线及法线已画出，请画出这条入射光线的反射光线和折射光线（注意角度特点并标出箭头方向）8．（2018·无锡期中）如图所示，小华站在路灯下，请画出小华在地面上形成影子的光路，并标出地面上影子的范围。 保留作图痕迹）9．如图所示，一条光线斜射到垂直于水面放置的平面镜上，试画出反射光线及这条反射光线射入水中后的大致传播方向10．（2018·青岛校级模拟）已知出射光线OB，下面是阳阳同学完成的光路图，已标出法线、入射角、入射光线及反射角他做的图是否正确，若不正确，请改正11．（2018·徐州校级模拟）如图所示，考古人员需要对一口古井进行清理，为了解决照明问题，请你帮助他们利用一块平面镜将太阳光反射到井里，并能垂直照亮井底保留必要的作图痕迹）12．如图所示是小明家阁楼示意图，其中MN是一面带平面镜的墙壁，S为阁楼上一电灯，请通过作图的方法画出在地板A处看到电灯的光路图（A为人眼）13．如图，水平天花板上贴着一块平面镜，通过作图方法，请你在地面上画出发光点S经平面镜反射后照亮的区域14．（2018·武汉校级模拟）根据透镜对光的作用完成光路图15．如图所示，请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线16．在下图中的虚线框内的适当位置，填入符合要求的透镜17．请根据近视眼的成因和矫正方法，在如图所示的虚线框内画出矫正所需的透镜并完成光路图18．（2018·宝鸡校级月考）画出折射光线19．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。
