粤沪版物理八年级上册 第三章专题一光学作图教案

专题一 光学作图
专题概述 光学作图一般包括光的直线传播作图、平面镜成像作图、光的反射作图、光的折射作图。在进行光学作图时，需要注意以下几点： (1)线的虚实：实际光线和不同介质的界面用实线表示，法线和光线的反向延长线一般用虚线表示。 (2)角度：在反射光路中，反射角和入射角大小要相等。 (3)画光线时，要注意不要漏掉表示光线传播方向的箭头。 类型1 光的直线传播作图 例1 如图所示，在墙壁上有一小孔MN，室外有物体AB，小明想通过孔MN在室内看到物体的全部情况，请作出小明眼睛的大致位置。 答案：如图所示 跟踪练习 1.如图所示，发光点S前有一个不透明的小球，请作出它在光屏上的影子区域，并用字母AB标注出来。 答案：如图所示 2.如图所示，A点为路灯的一发光点，MN为灯下站立着的人，请作出人在路灯下的影子。 答案：如图所示 类型2 光的反射作图 例2 (中考·兰州)如图所示，一块平面镜置于O处，恰能使光线AO被平面镜反射后照亮墙壁上的B点，请用作图的方法确定平面镜的位置。 答案：如图所示 点拨：连接OB可作出反射光线，再作法线，即∠AOB的角平分线，最后根据法线垂直平面镜作出平面镜。 跟踪练习 1．如图所示，一束光与镜面成30°角照射到平面镜上，请在图中画出它的反射光线。 答案：如图所示 2．如图所示的AB、CD是同一发光点S发出的光经平面镜反射后的两条反射光线，请根据光的反射定律，确定发光点S的位置。 答案：如图所示 类型3 平面镜成像作图 例3如图所示，将一个发光小球放置于竖直的茶色玻璃板前，会看到玻璃板中也出现一个“小球”。请画出看到“小球”的位置，作一条眼睛看到该“小球”的光路。 答案：如图所示 点拨：根据平面镜成像特点作出小球S的像S′，连接S′与人眼A，与玻璃板交于O点——入射点，连接SO可得入射光线，连接OA可得反射光线。 跟踪练习 1.“猴子捞月”的故事同学们耳熟能详。如图所示，若猴子的眼睛用点A表示，空中的月亮用点B表示，请画出猴子看见水中月亮的光路图，并保留必要的作图痕迹。 答案：如图所示 2.如图所示，S为平面镜MN前一点光源，P为镜前的一点，试画出S点发出的光经过平面镜反射后经过P点的光线的光路图。 答案：如图所示 3.如图所示，小明通过镜子发现了掉在角落的橡皮，请画出小明看到橡皮的光路图。 答案：如图所示 类型4 光的折射作图 例4 （中考·葫芦岛)如图所示，鱼缸底部射灯A发出一束光，射向鱼缸壁的B点并发生反射，其反射光经水面后发生折射，画出反射光线及其折射光线的大致方向。 答案：如图所示 点拨：反射光线可利用光的反射定律画出，画折射光线时应注意折射角大于入射角。 跟踪练习 4.(中考·大庆)如图所示，实线左侧为空气，右侧为玻璃，AO为入射光线，O点为入射点，画出反射光线、折射光线和法线。 答案：如图所示 5.(中考·眉山)有一种玻璃制成的正方体玩具，内有光源S，摇动玩具就能看见其发光。图中画出了玻璃中的两条入射光线，请画出空气中对应的两条折射光线。 答案：如图所示 6.科学家研制出一种新材料，以下简称“N材料”。当光线从空气中以60°入射角倾斜射入“N材料”时，发现折射光线竟然和入射光线位于法线的同侧且此时折射角为45°，同时光路是可逆的。如图所示，将一块“N材料”板竖直放置，光线PQ以图示角度从空气射入该材料，AB、CD两表面平行。画出光线经“N材料”后，从CD面射出的光路(标明相关角度)。 答案：如图所示 类型5 透镜的综合作图 例5 有一点光源S，它在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合，S发出的一条光线经平面镜反射后，反射光线为a，如图所示．请在图中画出： （1）凸透镜的焦点F； （2）点光源S的位置； （3）光线a经过凸透镜后的折射光线。 答案：如图所示 跟踪练习 7.（2019·遂宁中考）如图所示，是光源发出的一条经平面镜反射后的反射光线，反射光线经过了凸透镜焦点。请作出的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线。 答案：如图所示 8.（2019·辽阳中考）如图所示，由水中折射出的一条光线照射到凹透镜上，光线与凹透镜的主光轴平行，其中为凹透镜的焦点，为光心。请画出： （1）折射光线在水中的入射光线。 （2）水中入射光线在水面发生反射时的反射光线。 （3）光线通过凹透镜后的折射光线。 答案：如图所示