初中物理光学作图专题.docx

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初中物理光学作图专题

光学作图专题

一、小孔成像：

①原理：

光沿直线传播②像和物体的形状相似，像相对于物体上下、左右颠倒，像的形状跟小孔的形状无关。

小明同学根据课本中的“试一试”用易拉罐做小孔成像实验：

请在图1中做出蜡烛AB的像A'B'；

2009年夏季，中国出现了日食奇观．小华借助小孔成像实验装置对“

”形太阳进行观察，纸盒上扎有圆形小孔，则她在半透明光屏上看到像的形状是（  ）

二、光的反射折射作图：

①入射角、反射角和折射角都指的是与法线的夹角②光在介质里速度越快，则对应的角度越大（v空气＞v水＞v玻璃）。

三、平面镜成像图

平面镜成像特点：

①虚像；②像与物等大；③像与物到镜面的距离相等；④像与物的连线与镜面垂直,像和物关于平面镜对称。

平面镜成像原理作图：

①首先确定像点：

像在物体实际位置的上方②折射光线的反向延长线相交于虚像点③人眼看到的是物体的像，是物体发出的入射光线的折射光线进入人的眼睛。

小结：

光学综合作图的方法:

（1）弄清光线的传播方式

（2）确定像点的位置，弄清成像的原理：

①若是平面镜成像：

像和物关于平面镜对称；入射光线的反向延长线相交于虚像点②若是折射，则折射光线的反向延长线相交于虚像点

完成下列各光路图

如图5所示，AO为入射光线，OB为反射光线，请在图上画出平面镜位置。

如图6所示，S为发光点，S’为它在平面镜中的虚像。

请在图上画出平面镜位置。

请用对称法画出图7中物体在平面镜中的像。

如图8所示，AB是由点光源S发出的一个入射光线，CD是由S发出的另一条入射光线的反射光线，请在图中画出点光源S点的位置。

如图9所示，S是平面镜前一点光源，请在图中画出能在平面镜中看到S点的像的范围。

如图10所示，太阳光与水平面成60°角，要利用平面镜使太阳光沿竖直方向照亮井底，请通过作图确定平面镜的位置，镜面与水平面所成角的度数应等于____。

图8          图9       图10       图11

如图11所示，S是平面镜前一发光点，A是平面镜前的一点，求作一条从S点发出经平面镜反射后刚好通过A点的光线。

如图12所示，光线从水中射入空气，试画出折射光线的大致方向，标出折射角。

如图13所示，光线从空气中射入水中，试画出折射光线的大致方向。

如图14所示是光从水中的A点射向空气的两条光线,请在图中画出对应的折射光线,要求光线的确传播放向大致合理.

图14

一束光线从空气斜射向水面，请在图中画出这束光的反射光线和折射光线、并用符号r标出反射角。

变式练习：

如图2，小王在湖中乘船游玩时，发现水中有一只青蛙，他用激光笔照射到了这只青蛙。

请在图中画出照射青蛙时的入射光线、折射光线和反射光线

变式练习：

如图3，一束光线沿着AO方向从玻璃进入空气，画出反射光线和折射光线，并用符号θ标出折射角。

作出人看到球的光路图。

（利用平面镜成像规律、注意虚实线）

变式练习：

如图5，平面镜上方有一竖直挡板P，AB和CD是挡板左侧的发光点S经过平面镜反射后的两条反射光线，请在图上作出发光点S并补充完整的光路．

变式练习：

在图6中根据平面镜成像特点,画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。

某发光点S所发出的两条光线经平面镜反射后形成的光线如图所示,请完成光路图并确定发光点S的位置.

如图所示，S’为点光源S在平面镜MN中的像，SA为光源S发出的一条光线，请画出平面镜MN，并完成光线SA的光路。

如图，电视机遥控器对着天棚也能调控电视机。

图中从A点发出的光经天棚MN反射后射入电视机的接受窗口B，试画出其光路图。

自行车的“尾灯”是由许多很小的角反射器组成的.角反射器其实就是两个相互垂直的平面镜，如图所示.请在图上准确画出所给入射光线经两平面镜反射的反射光线.

如图所示，平面镜上方有一竖直挡板P，AB和CD是挡板左侧的发光点S经过平面镜反射后的两条反射光线，请在图上作出发光点S．（要求留下作图痕迹）

如图,平面镜上放有一块竖直挡板P,在P的左侧有一个点光源S,请在右侧画出经平面镜反射后看见S的像的范围.

如图，B为隧道中的一堵墙，墙的左侧有一激光器（图中未画出），它发出一束激光经平面镜MN反射后恰好经过Ａ点，请根据平面镜成像特点画出一条符合要求的入射光线和反射光线．

作出物体AB在平面镜中所成的像.

大小一定的平面镜是近看观察范围大?

还是远看观察范围大?

作图说明

如图所示,平面镜周围有a、b、c、d、e五个点光源,眼睛在A点。

（1）哪些点能在平面镜中成像:

（2）眼睛能看见哪些点所成的像:

（3）由此得出结论:

根据光线的传播路线在方框内画出一个符合要求的光学元件并完成光路图.

请用带刻度尺的三角板（不用量角器、圆规等）作出图中入射光线AO的反射光线.

已知某条入射光线和它的反射光线的位置如图所示.请作出平面镜的位置.

如图所示，发光点S在乎面镜MN中的像为S1，当平面镜转过一定角度后，它的像为S2。

请你利用平面镜成像特点，画出转动后平面镜的大致位置。

26．如下图所示，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L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，在下图中作出示意图。

你所依据的物理知识是：

_________________________________________________。

如下左图所示，物体AB上的B点在平面镜里所成的像点为B'，在图中画出平面镜的位置和物体AB在平面镜中的像A'B'．

在上图中，AO、BO’为点光源S射向平面镜的两条入射光线，请在图中标出点光源S和S’像的位置并画出光路线。

如上图乙所示，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，请在图中画出平面镜的位置和SA经平面镜反射后的光线。

如图14甲所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射下，A为小铁球。

⑴标出小铁球A在甲图中位置时，其影子A′在地面MN上的位置（用点表示即可）；⑵若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，请在图乙框中画出小球的影子在地面上运动的轨迹。

如图11所示，一束光射向一块玻璃砖。

画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的径迹，并在图中标出光线离开玻璃后的折射角（注意标出法线）。

如图6所示，请画出光从空气射入玻璃再从玻璃到空气的光路图．

如图7所示，一束光线垂直射到玻璃砖的一个面．作出这束光线进入玻璃砖内的径迹和从斜面离开玻璃砖后的大致径迹．要求在斜面处标出法线．

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8所示，请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图。

如图15所示，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，请在图中画出平面镜的位置和SA经平面镜反射后的光线。

如图16所示，MN是竖直放置的平面镜，请画出字母“L”在平面镜中的像。

图17中一平面镜水平放置，根据平面镜成像的特点，请画出三角形ABC在平面镜中成的像．

图18中是钟在平面镜中的像，

（1）当平面镜挂在竖直的墙壁上时则实际时间为（  ）

（2）当平面镜放在水平地面上时则实际时间为（  ）

A、11：

45   B、12：

15  C、5：

15   D、6：

45

图18

如图19所，平面镜前有一点S，从S发出的光线经平面镜反射后经过A点，请作出光路图。

已知点光源A和两条反射光线，试在图21中画出平面镜的位置。

如图22所示为一辆轿车的俯视示意图。

O点为司机眼部所在位置，司机在右侧的后视镜AB（看作平面镜）中能看到车尾c点。

根据平面镜成像规律画出司机眼睛看到C点的光路图。

如图27所示，平面镜前有一点光源S，A为平面镜前某一点，请在图中画出所有通过过A点光线的光路图．

在公园照像馆里，摄像人员可以利用照相机和穿衣镜，只按动一次快门在同一张底片上呈现某同学的两个像，请在图28中作出照像时的光路。

如图29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．

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，如图30所示，请用光学作图法确定路灯B的位置和鱼的大致位置。

如图31所示水面上方有一发光点A1，水中另有一发光点A2．人在空气中B点看到A2在水中的位置就是A1在水中的像的位置。

画出：

（1）A1发出的光经水面反射进入人眼的光路

图

（2）A2发出的光进入人眼的光路图

图30

如图32甲所示，一束白光经三棱镜折射后，在光屏上形成自上而下为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，这就是光的__________现象。

一束红光沿AO从空气斜射向玻璃，OB和OC分别是红光的反射光线和折射光线，如图乙所示。

如果一束紫光也沿A0斜射向玻璃，请你在图乙中画出该紫光的折射光线（大致位置）和反射光线，并标出传播方向。

如图33为一半球形玻璃砖，请画出光线从Ｏ点（球心）射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图。

如图34所示一束光从半球面上的A点沿半径方向射入半球形玻璃砖，已知半球形玻璃砖的球心为O，且光线到达半球形玻璃砖下表面处时可以发生折射和反射。

请画出这束光线从射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图。

四、透镜作图：

A、经过光心的光线经透镜后传播方向不改变；B、平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；C、平行于主光轴的光线，经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过焦点；D、经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴；E、射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴。

[作法归纳]：

过光心的光线方向        ；平行于主轴的入射光，通过凸透镜折射后会聚于        ，通过凹透镜折射后折射光线的反向延长线经过        ；注意折射中光路是        .

根据凸透镜和凹透镜的性质,完成以下光路图（如图15所示）。

图15

根据图16中各图光线通过透镜前后的方向，画出适当的透镜。

图16

在图17各图中，根据已给出的入（出）射光线及透镜的类型，分别画出它们的出（入）

射光线。

（a）                   （b）

（c）                 （d）

图17

一束光线经某光学元件后的出射光线如图18所示，请在方框内画出你所学过的两种光

学元件。

图18

物体AB放在凸透镜前距光心1.5f处，请在图19中画出AB的像A’B’，要求表示出像的大致位置及像的性质。

A

图15

在图20中的凸透镜主轴上，画出物体AB（用 表示）和它的像A’B’，使之成为一个照相机的成像示意图。

图20

如图7，画出的折射光线。

变式训练：

如图8，完成光路图

图7

图8

在图中画出合适的透镜．

利用三种不同的光学透镜改变光线OA的方向，在图中画出合适的光学元件．

在“观察凸透镜所成的像”的实验中，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在．a、b、c、d和e点，如图所示，同时调整光屏的位置，那么

（1）把烛焰放在______点，图上出现的像最小；

（2）把烛焰放在______点，屏上出现的像最大；

（3）把烛焰放在______点，屏上不出现烛焰的像；

（4）如果把烛焰从a点移到d点，像到凸透镜的距离______，像的大小______．（填“变大”“变小”或“不变”）