第一单元专题小阅读光学作图题例析.doc

光学作图题例析 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，并用箭头表示光行进的方向，光线与光线之间要连接好，不要断开，不是实际光线画虚线；虚像、法线和光的反向延长线要用虚线表示。 (3) 平面镜的非反射面要画出短斜线。 (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；实物用实线表示，为了表示实物和虚像的对称点，实物和虚像都标上相应的字母。 （8）若根据光的反射定律填元件，只能填平面镜或球面镜，若根据光的折射规律填元件，只能填透镜或棱镜。 （9）根据光的反射定律解题时，光线偏折处为入射点O，根据光的折射规律解题时，光线的偏折处为簿透镜镜片上的某一点。 分析各地中考试卷可知，考查光学知识的作图题有以下几种类型： 一. 光的反射现象作图题类型和解法 1.确定平面镜的位置 【例1】（黑龙江省中考题）用一平面镜将与水平面成300角的阳光竖直照射到深井内，请你在图中画出平面镜的位置（用角度表示）。 【思路方法】已知入射光线与反射光线的方向，画平面镜的位置，需要经过三步：（1）根据已知条件，把阳光竖直照射到深井中，画出反射光线OB，OB与水平线垂直；（2）根据光的反射定律，反射角等于入射角，画出1200的角平分线，即法线ON；（3）过O点画出ON的垂线MM’做镜面，在MM’右上方画斜线表示平面镜符号。平面镜与水平方向的夹角为α=600。 答案：如图所示。 【例2】（南京市中考题）如图3所示，S是发光点，S’是S在平面镜中的像，L是射向平面镜的一条入射光线。在图中画出平面镜的位置和L的反射光线。 【思路方法】 ①根据平面镜成像的特点，如右图所示，连接SS’，作SS’的垂直平分线MM’，即为平面镜的位置。②根据光的反射定律，在图甲中，延长光线L交MM’于O，过O作法线ON⊥MM’，再作反射光线OP使∠PON＝∠SON即可。或者根据平面镜成像的特点，在图乙中，延长光线L交MM’于O，连接S’O并延长，即可得反射光线OP。 答案：如右图所示。 2.确定物的位置 【例3】（广州市中考题）图中两条光线是由同一点光源发出的经平面镜反射后形成的，请完成光路图，并确定光源S的位置。 【思路方法】1 在图甲中，将反射光线AB、CD反向延长，相交于S’。作出S’关于平面镜的对称点S，即为光源的位置。连接SA、SC即为两条入射光线。 甲 乙 【思路方法】2 在图6乙中，作平面镜的法线AN和CM，根据反射定律，作入射光线S1A和S2C，使∠S1AN=∠BAN，∠S2CM=∠DCM，则S1A和S2C的交点S即为光源的位置。 答案：如图所示。 3. 确定像的位置 【例4】（河北中考题）在图中，根据平面镜的成像特点，画出物体AB在平面镜MM’中的像A’B’。 【思路方法】如图8所示，过A点向平面镜MM’作垂线AO1并等距离延长至A’点，则A’即为A的像。同理作出B点的像B’点。连接A’B’即为物体AB在平面镜中的像。 答案：如右图所示。 点评：此类试题主要是考查同学们对光的反射定律、平面镜成像规律的掌握情况。画图时需注意两点：（1）实线与虚线的区别：实际光线、实物、平面镜符号画实线；法线、对称线、反射光线的反向延长线、虚像画虚线。（2）箭头的方向：入射光线的箭头指向镜面，反射光线的方向背离箭头。带箭头的物体在平面镜中的像也带箭头，该箭头的方向应与物体的箭头关于镜面对称。 二. 光的折射现象作图题类型和解法 1. 已知入射光线与界面画出折射光线或已知折射光线与界面画出入射光线 【例1】（北京市海淀区中考题）如左图所示，SA表示从空气斜射向水面的一束光线，在图中画出这束光线从空气射入水中的折射光线（大致方向）。 【思路方法】已知入射光线与界面，可根据折射规律画出折射光线。具体画法分三步：（1）确定入射点A；（2）画出法线NN”；（3）根据光从空气斜射入水中时折射角小于入射角，画出折射光线AB。 答案：如右图所示。 2.确定像的位置 【例2】潜水员从水中看到空中小鸟的位置比实际位置高一些，还是低一些？ 【思路方法】小鸟发出的光线在水面发生折射，折射光线进入人眼。如图5—20所示，而人眼以为光线是从折射光线的反向延长线S射出的。S就是小鸟S的像。S的位置比S高。 答案：潜水员从水中看到空中小鸟的位置比实际高一些。 3.根据光线确定是何种透镜或根据透镜和入射（折射）光线画折射（入射）光线 【例3】（山西省中考题）在下图a、b方框中分别填入适当的光学元件。 【思路方