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1、中考物理专题光学作图一：复习目标1.能利用光在同种均匀介质中沿直线传播，解决小孔成像、影子、日食月食的形成。2.能根据光的反射定律和成像特点，作平面镜成像的光路图3.能根据光的折射规律作相应光路图4.会画凸透镜和凹透镜的三条特殊光线，理解凸透镜、凹透镜对光线作用二：知识储备1光的反射作图要点：a 根据光的反射定律，反射角_入射角，_是反射光线和入射光线夹角的角平分线，且 _与镜面垂直，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_。用此法完成图1 b根据物、像关于平面镜对称完成图2 2光的折射作图要点：当光从空气斜射入玻璃或水等其它介质时，折射角入射角；反之则折射角入射角。完成图 3
2、3作图注意事项：（1）要借助工具作图，作图一定要规范。（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。三、典型例题解析一、光的直线传播类例 1：如图 4 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。针对练习：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。二、直接用光的反射定律类图 1 图 2 图 3 图 4 图 5 例 2：通过作图表示一束太阳光沿与水平面成
3、45射到水平地面上，并作出其中的一条光线的反射光线。针对练习：一条与水平地面成60角的入射光线如图7 所示，若使它的反射光线与地面平行，应该怎样放置平面镜?三、平面镜成像特点类例 3：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8 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。针对练习：如图 10 所示为一个反射式路灯,S为灯泡位置,图中已画出灯泡射出的两条最边缘的出射光线.MN是一个可以调节倾斜程度的平面镜.请在图中画出灯S照亮路面的范围(保留作图中必要的辅助线).四、光的折射规律类例 4：李华在洪泽湖乘船游玩时，发现水面下某处有一只青蛙（如图11 所示
4、），他用激光笔照射到了这只青蛙。请你在图中画出李华在照射青蛙时的入射光线、折射光线和反射光线。图 6 图 7 图 8 图 9 图 10图 11 图 12 解析：因李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12 所示）。针对练习：在研究光的折射时，小明知道了光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角。小明想：光在其他透明介质的分界面发生折射时有什么规律呢？即什么条件下折射角小于入射角，什么条件下折射角大于入射角？为了研究这个问题，他在老师的指导下做了如下实验：让一激光手电筒射出的光束从水斜射入玻璃，再
5、从玻璃依次斜射入冰、空气中，其光路如图13 所示。然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度，如下表。针对小明提出的问题，仔细观察图中的光路，对照表格中的数据进行分析得出自己的结论，并根据你得出的结论，在图14 中画出光由玻璃斜射入酒精时，折射光线的大致位置。五：透镜的特殊光线类例 5：如图 15 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
6、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16 左图）；若是会聚就填个凸透镜（如图16 右图）。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。图 13 图 14 图 15 图 16 针对练习：如图 17 所示，入射光线AB经过凸透镜L 后沿 BC方向射出，用作图法确定此凸透镜焦点的位置。达标测试：1、根据课本中的“试一试”用易拉罐做小孔成像实验。在图18 中作出蜡烛AB的像 AB。2、完成图19 中的光路图3、如图 20 所示青蛙在井中的P点，画光路图确定青蛙在无水和有
7、水时能看到的范围。4、完成图21 中光线由空气进入玻璃砖和玻璃三棱镜两次折射的光路图。图 17 A 图 18 图 19 图 20 图 21 5、完成图 22 中光线经过各透镜后的光路。6、在图 23 方框中填入适当的透镜7、如图24 所示，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。已知点光源 A 和两条反射光线，试在图中画出平面镜的位置。15、如图，AB、CD是某一点光源S发出的二条入射光线，请画出它们的反射光线，标出点光源的位置，并完成光路图。图 22 图图8、如图 25 所示，A为发光点，B为反射光线上的一点试画出经过B点的反射光线
8、和这束入射光线。9、黑箱内有一只焦距为3cm 的凸透镜和一只平面镜，请你画出图26 黑箱内的光路图，并标出平面镜上入射角的度数。10小欣家收藏了一架老式照相机，如图是它内部结构酌简图。取景时，来自景物的光线经过镜头后，再由平面镜OM反射进入人眼；按下快门时，平面镜OM首先绕支点O 迅速向上翻起（此时OM可视为杠杆），接着快门开启，胶片曝光。(1)画出取景时平行于主光轴的光线a 射入人眼的光路；(2)画出 OM 在图中位置所受重力的示意图和它的力臂l。11、如图所示为激光液面控制仪的原理简图。由固定激光器发出的一束激光AO以 60的入射角射向液面，经液面反射后射到光屏上的B点，再通过光屏上的光电
9、转换器将光信号变成电信号，输入控制系统用以控制液面高度。请通过作图找出B点的准确位置。图 25 图 26 12、如图所示，树上停着一只乌鸦，而地上有几个小虫，那么乌鸦从树上的P点飞下来吃地上的哪一个小虫再飞到对面的篱笆墙的Q点，它飞行的路程最短，请你根据学过的光学知识为它设计一条飞行线路，在图中作出示意图，你所依据的物理知识_.13、如图所示魔术箱内有一个平面镜，从P 处放入一物，箱中不见物体；换从Q处放入，箱中却见两个物体，在图中作出平面镜及物AB在魔箱中所成的像。14、小阳到水族馆参观，透过玻璃看到水中的一条鱼在A 点，而鱼的实际位里在B 点，如图所示。请画出人看到鱼的光路。15、如图 1
10、0 所示,是探究凸透镜成像规律实验时,光屏上所得到的像.请你在图上大致画出其所对应的物体.16、如图所示A1B1是物体 AB在凸透镜中成的像，试在图中适当位置画出凸透镜和凸透镜的焦点F 17.（2014?黄冈）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。18.（2013?黄冈）在汽车驾驶室内，驾驶员通过左右两侧后视镜观察，有看不到的区域（盲区），人或其他车辆应尽量避免进入盲区如图，S 为驾驶员眼睛位置，MN 为左侧后视镜左右两边界点，请作出反射光线NS的入射光线，并标出 BM到车左
11、侧（虚线所示）之间的盲区19.（2012?黄冈）如图所示，暗室内有一盛水的水槽，水槽上方一激光束入射到平面镜（图中未画出）上的O点，光束经平面镜反射后照射到水槽中的B点请画出平面镜并作出光从O点传播到 B点的光路图太阳光20.（2011?黄冈）如图 28 所示，小阳在公园水面上玩水上滚球的游戏，人处于充足空气的薄壁透明塑料圆球里，他发现水下A处有一条金鱼，设小阳的眼睛在B处，圆球的球心在 O点。请你作出小阳观察到金鱼的光路图及确定金鱼实际的大致位置。21.（2010?黄冈）如图所示，潜水员眼睛在水下A点处，B点有条小鱼，C点有只小鸟，请作出潜水员观察鱼、鸟的光路图22.（2019?黄冈）人在水
12、中看物体会成像在视网膜后，相当于人眼的晶状体变_（选填“厚”或“薄”）。潜水员戴上潜水镜实质上是在眼前加上一个空气层，如图。请根据图中已有的光路，完成光路图，画出物体A的大致位置22.(2008 黄冈)小明站在游泳池边A 处，看到路灯 B 在池水中的像与他看到的池中一条鱼在 C 点重合，用光学作图法确定路灯B 的位置和鱼的大致位置。23.(2007?黄冈)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。24.(2006?黄冈)在公园的海洋馆里，人们可以透过厚厚的玻璃看到海底景观，请作出图中AB光线透过玻璃的光路。(v空气v水v玻璃)25.(2005?黄冈)如图 35 所示为一个反射式路灯，S为灯泡位置，图中已画出灯泡射出的两条最边缘的出射光线MN 是一个可以调节倾斜程度的平面镜。请在图中画出灯 S照亮路面的范围(保留作图中必要的辅助线)请提出一种能够增大灯照亮范围的方法：26.（2004?黄冈）如图30 是某吸音室墙壁上的楔形物体。(1)请作出图中光线在楔形物之间的反射路径(仅作两次)(2)根据你的作图，吸音室墙壁做成这种形状的目的是