常考专项整合一 光学作图
光学作图题分为光现象作图和透镜作图,主要考查同学们作图的基本技能和应用作图解决物理问题的能力。常考类型有:光的直线传播作图、光的反射作图、平面镜成像作图、光的折射作图、凸(凹)透镜的三条特殊光线作图。
类型一 光的直线传播作图
生活情境 最美人间四月天,不负踏青好时光。小刚一家到龙泉湖湿地公园游玩,小刚坐在开着天窗的轿车里,通过天窗能看到天空的景色,如图甲所示,请在图乙的简化图中画出小刚看到天窗外天空范围的光路图,A 点表示小刚的眼睛。
2. 传统文化 成语“凿壁偷光”,是指西汉匡衡凿穿墙壁引邻家之烛光读书一事(如图甲所示)。其原理可简化成如图乙所示的模型:S 为邻家烛焰,ABCD 是匡衡在厚墙壁上凿穿的方形孔洞,请作出邻家蜡烛 S 在匡衡家照亮的范围(用阴影线表示),完成相应光路图。
类型二 光的反射作图
3. 2024·泸州 如图甲是随“嫦娥六号”一起发射的角反射器的示意图,其三个反射面相互垂直,其中两个反射面如图乙所示,一束光只在这两个反射面发生了反射,请在图乙中画出这束光反射的光路图(保留作图痕迹)。
4.航天员舱外作业时,宽厚的航天服限制了他的视野,为了看清胸前的操作面板,可以通过手腕处的小镜子进行观察,如图甲所示。 图乙中 A 点代表航天员的眼睛,B 点代表胸前某一按钮,C 点是小镜子的位置,请你根据光的反射知识在 C 点准确画出镜面并标出镜面与竖直面的夹角(保留作图痕迹)。
5. 如图甲所示是奥运会圣火采集画面,其原理图如图乙。太阳光照到凹面镜上的 O 点,光线经凹面镜反射后,射入采火器 B点,请在图中画出反射光线,并通过作图确定镜面的位置(研究单条光线时可将凹面镜的一小段近似看成平面镜)。
类型三 平面镜成像作图
6. 2024·自贡 如图所示,S′是某一发光点 S 在平面镜里的像,Q 是 S 发出的一束光经平面镜反射后经过的一点,请在图中找到 S 的位置,并完成光路图。
生活情境 如图甲所示,最近网络上有一个有趣的问题:“镜子怎么知道书本后面的东西?”根据我们学过的物理知识,假设 AB 是平面镜,CD 是书本, 请你在图乙中画出人眼 P 在平面镜中看到橡皮 S 的像的光路图。
8. 如图所示,从 S 点向平面镜发出一条光线,经平面镜反射后,反射光线到达光屏上的 P 点,请你作出此过程的光路图(保留作图痕迹)。
9. 如图所示,画出物体 AB 通过平面镜所成的像 A′B′。
类型四 光的折射作图
10. 2024·广安 如图所示,请作出这束光从三棱镜斜面射出的折射光线的大致方向。
11. 2024·扬州 如图,向碗中加水至图示位置,请画出人眼刚好看到硬币上 P 点的光路图。
12. 如图所示, 渔民看到水中 S′处有一条鱼,而 S 才是鱼真实的位置,现要利用激光手电筒从 A 点发出一束光照射到 S 上,请你在图中完成光路。
类型五 透镜作图
13. 2024·枣庄 如图所示,一束光射向凹透镜,请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。
2024·达州 一束平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后在水面发生反射和折射,请完成光路图。
常考专项整合一 光学作图
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