专题训练 光现象作图
考点 考查内容
1.光的直线传播 ①影子、坐井观天等
②小孔成像
2.光的反射作图 ①已知入射光线(或反射光线),画反射光线(或入射光线)
②已知入射光线和反射光线,画反射面
3.平面镜成像作图 ①已知物(或像)和镜面,求画像(或物)
②已知物和像,画镜面
③已知光源(或像)、人眼和镜面,求补全光路图
④已知两条反射(或入射)光线,求画光源,补全光路
⑤利用平面镜成像特点确定观察范围
4.光的折射作图 ①已知入射(或折射)光线,画折射(或入射)光线
②经历多次折射的画图
③具体实例中,光的折射成像原理作图
作图题总要求:
1.尺规作图:三角板、量角器和圆规必须进考场;
2.使用2B铅笔作图,可用橡皮修改,答案确定后必须用签字笔加黑;
3.要认真审题,读清楚题目要求,弄清楚作图内容;
4.作图时,实像和光线用实线,虚像和辅助线用虚线;保留作图痕迹;
知识点一 光的直线传播
例1.如图4.6-1,为“坐井观天”的示意图,设点E为青蛙的眼睛,请利用光的直线传播知识画出它能看到的天空的范围(画出光路示意图)。
变式训练1-1.如图4.6-2所示,AB为发光体,CD是不透明的遮挡物,EF为一堵墙,一个小蜘蛛在墙上爬动,为使蜘蛛更好地隐蔽自己,试用作图法确定蜘蛛在墙上的范围。(将该范围打上阴影)
变式训练1-2.如图4.6-3,画出物体AB通过小孔所成的像。
知识点二 光的反射作图
类型一:已知入射光线(或反射光线),画反射光线(或入射光线)
例2.如图4.6-4所示,一束光线水平射向镜面,请画出反射光线,并标出反射角的度数;
变式训练2-1.如图4.6-5所示,是光线照到平面镜上的反射光路,做出入射光线;
变式训练2-2.如图4.6-6所示,一束光垂直射向镜面,请画出反射光线;
类型二:已知入射光线和反射光线,画反射面
例3.如图4.6-7所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内,请你通过作图画出平面镜,并在图中标出反射角的度数。
变式训练3.如图4.6-8,一束光水平射入潜望镜镜口,它将经过怎样的路径射出到达人的眼睛?画出第二面镜子,并补全光路图。
知识点三 平面镜成像作图
类型一: 已知物(或像)和镜面,求画像(或物)
例4.如图4.6-9所示,作出AB物体在平面镜中的像A、B、,保留作图痕迹;
变式训练4.如图4.6-10,请利用平面镜成像的特点,作出像A、B、对应的物体AB;
类型二:已知物和像,画镜面
例5.如图4.6-11,请根据平面镜成像特点,画出平面镜MN的位置。
类型三:已知光源(或像)、人眼和镜面,求补全光路图
例6.图4.6-12中S是一个点光源,S发出的哪一条入射光线经过镜面发射后通过点A,请作出这条入射光线。
变式训练6-1.如图4.6-13,桌面下方有一小球S,人眼能在平面镜中看到小球的像S’,试确定小球S的位置并完成人眼看到小球的像的光路图。
变式训练6-2.如图4.6-14,已知点光源S及其在平面镜中的像点S′,入射光线SA,作出平面镜并把光路补充完整。
类型四:已知两条反射(或入射)光线,求画光源,补全光路
例7.如图4.6-15所示,a、b是平面镜MN前一点光源S射向镜面的两条入射光线,请在图中标出点光源和像点S'的位置,并完成光路图(保留作图痕迹)。
变式训练7.如图4.6-16,光源S放在平面镜前,A、B为光源发出的光经平面镜MN反射后的两条射线,根据平面镜成像特点作图,画出两条入射光线并确定光源S的位置。
类型五:利用平面镜成像特点确定观察范围
例8.如图4.6-17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。
变式训练8.如图4.6-18,光源S发出的光经墙上的平面镜反射后能照亮游泳池的水面,请在图中画出能照亮游泳池水面范围的光路图。
知识点四 光的折射作图
类型一:已知入射(或折射)光线,画折射(或入射)光线
类型二:经历多次折射的画图
例9.如图4.6-19所示,有一束与水平面成45°角的光斜射入鱼缸的水中,发生反射和折射现象,请你画出反射光线并大致画出折射光线的路径。
变式训练9.(回归课本)如图4.6-20所示,一束光射向一块玻璃砖,画出这束光进入玻璃砖和离开玻璃后的光路图。
类型三:具体实例中,光的折射成像原理作图
例10.如图4.6-21,图甲中渔民看到水中有一条鱼,其中S是鱼真实的位置,S′处是鱼的像的位置。请你在乙图中作出一条由S发出,经过水面后射入人眼的的光线。
变式训练10.插入水中的铅笔,在水中的部分看起来向上弯折,如图4.6-22所示,人眼在C点处看到筷子B点的像在位置B′点.请画出B点的一条光线经水面折射后过C点的光路图。
(俏面书生)
专题训练(一)光现象画图
知识点一 光的直线传播
例1.如图4.6-1所示 变式训练1-1.如图4.6-2所示 变式训练1-2.如图4.6-3所示
知识点二 光的反射作图
例2.如图4.6-4所示 变式训练2-1.如图4.6-5所示 变式训练2-2.如图4.6-6所示,
例3.如图4.6-7所示 变式训练3.如图4.6-8所示
知识点三 平面镜成像作图
例4.如图4.6-9所示 变式训练4.如图4.6-10所示 例5.如图4.6-11所示
例6.如图4.6-12所示 变式训练6-1.如图4.6-13所示 变式训练6-2.如图4.6-14所示
例7.如图4.6-15所示 变式训练7.如图4.6-16所示
例8.如图4.6-17所示 变式训练8.如图4.6-18所示
知识点四 光的折射作图
例9.如图4.6-19所示 变式训练9.如图4.6-20所示
例10.如图4.6-21所示 变式训练10.如图4.6-22所示
(俏面书生)
图4.6-1
图4.6-3
图4.6-2
方法归纳:
(1)确定入(反)射光线,找出入射点O
(2)过点O作反射面的垂线,即法线ON,标垂足
(3)根据反射角等于入射角,画出反(入)射光线(实线+箭头)
(4)按题目要求,标出对应角(半括号+大小)
(1) (2) (3) (4)
图4.6-4
图4.6-5
图4.6-6
方法归纳:
(1)先确定入(反)射光线,找出入射点O
(2)过点O作反射光线和入射光线的夹角的平分线ON(用虚线)
(3)过O点作ON的垂线(实线+垂足),即反射面
(4)标阴影区域
(2) (3) (4)
图4.6-8
图4.6-7
方法归纳:
找到反射面和确定代表物体(像)的点,如A、B
过点A、B向反射面引垂线(虚线+垂足)
以反射面为对称轴,作两条垂线的对称线(虚线),标对称点A’、B’
连接A’B’,即可得到所求的像(物体)
(1) (2) (3) (4)
图4.6-10
图4.6-9
方法归纳:
(1)确定代表物体和像的点,如A、B、A’、B’
(2)连接对称点,如:AA’和BB’
(3)作对称点连线的中位线(实线+垂足)
(4)在像的一侧标阴影区域(表示镜面)
(2) (3) (4)
图4.6-11
方法归纳:
(1)根据平面镜成像的对称性,确定像点S’(或物点S)(虚线+垂足)
(2)连接观察点A和像点S’(镜后虚线,镜前实线),交镜面于O点,即入射点O
(3)连接SO即得到入射光线(标箭头),OA则为反射光线(标箭头)
(具体解题中要灵活变通)
(2) (3)
图4.6-14
图4.6-13
图4.6-12
方法归纳:
总结:入射光线的反向延长线必过光源;反射光线的反向延长线(用虚线)必过像点;
先确定光源S(或像点S’)
利用平面镜成像的对称性,作出像点S’(或光源S)
找到入射点O,连接S0(或S‘O),补全光路图
(具体题目中要灵活变通)
(2) (3)
图4.6-15
图4.6-16
图4.6-18
图4.6-17
方法归纳:
找入射点O ;
(2)过点O画法线NN’(虚线+垂足)
(3)光的折射定律,作折射(或入射)
光线(标箭头)
标入射角和折射角
总之:在光的折射现象中, 空大玻小 :即空气中的光线与法线的夹角最大,玻璃中的光线与法线的夹角最小。
(2) (3)
图4.6-19
玻璃砖
图4.6-20
图4.6-21
图4.6-1
图4.6-2
图4.6-3
图4.6-6
图4.6-5
图4.6-4
图4.6-7
图4.6-8
图4.6-9
图4.6-10
B’
A
A’
B
图4.6-11
图4.6-12
图4.6-13
图4.6-14
O
图4.6-15
图4.6-16
图4.6-17
图4.6-18
图4.6-20
图4.6-19
O
图4.6-22
O
图4.6-21