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备战2021年中考倒计时30天专题题型全攻略
专题六 光学作图题
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考点1 光的反射、折射作图
一、规范作图及注意事项
1. 使用作图工具规范作图(刻度尺、量角器、 铅笔).
2. 实际光线(入射光线、反射光线和折射光线)用实线,并用箭头表示光传播的方向,光线不能断开.
3. 虚像、法线、光线的反向延长线用虚线.
4. 入射光线箭头“指向界面”,反射、折射光线箭头“背离界面”.
5. 法线与反射或折射界面垂直,并标明垂足符号.
6. 平面镜的反射面和非反射面不能混淆,平面镜的非反射面要画短斜线.
7. 要符合光的反射、折射规律和平面镜成像特点.(在折射作图中“空气中的角较大”)
二、光的反射、折射作图步骤
1. 作入射(反射)光线
【例1】根据图中的反射光线OB,画出入射光线AO并标出入射角及其度数.
2. 补画平面镜
【例2】如图所示,一束与水平面成30°夹角的太阳光经平面镜反射后竖直射入井中,请你通过作图画出平面镜并标出反射角的度数.
3. 光的折射作图
【例3】如图所示,在水面上的A点看到水中物体S的像在S′点,请你画出从A点能够看到物体S的像S′的光路答图.
三、平面镜成像作图步骤
(1)对称法(成像特点):物体在平面镜中所成的像与物体关于镜面对称.
示例:请在图中画出AB在平面镜中所成的像.
(2)光路图法(成像原理):光的传播路径.
【例4】请画出发光点S在平面镜中所成的像,并画出眼睛在A点看到像的光路图.
【例5】光源S放在平面镜前,A、B为光源发出的光经平面镜MN反射后的两条光线,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.
四、透镜的三条特殊光线
1.如图所示,两面平面镜互相垂直,一束光线斜射到平面镜上,请在图中完成光路图。
【解析】首先画出法线,入射光线与镜面的夹角是60°,所以入射角是90°﹣60°=30°.根据反射角等于入射角做出第一次的反射光线。
做出第二个镜面的法线,由图知,入射角为60°,根据反射角等于入射角,做出第二次的反射光线。
故答案为:
2.如图所示,水面上方E点处的眼睛看到水下物体N的像成在M处。请在图中作出该过程的成像光路图。
【解析】连接EM与界面的交点即为入射点O,根据光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,连接NO即为入射光线。如下图所示:
3.如图所示,平面镜与水平面的夹角为30°,一束与水平面平行的光线入射到平面镜上,请画出对应的反射光线,并标出相应的反射角及度数。
【解析】平面镜与水平面的夹角为30°,入射光线水平射到平面镜上,则入射角等于90°﹣30°=60°,反射角等于入射角等于60°;
画出法线,根据反射角等于入射角做出反射光线如图所示:
4.AB为平面镜前的物体,请根据平面镜成像特点,作出AB在平面镜中的像A′B′。
【解析】
先作出物体AB的端点A、B在平面镜中的对称点A′、B′,连接A′、B′点即为物体AB在平面镜中的像,注意辅助线和像用虚线,如图所示:
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5.如图所示,一束光从空气射向玻璃砖并穿过玻璃砖,请在图中作出法线并大致画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线。
【解析】先画出法线,当光从空气斜射入玻璃时,入射光线和折射光线分居法线的两侧,折射角小于入射角。
当光从玻璃斜射入空气时,入射光线和折射光线分居法线的两侧,折射角大于入射角。如下图所示:
6.如图所示,一束光沿水平方向射到平面镜上,请在图中画出这束光的反射光线。
【解析】题中法线已经画出,已知入射角等于50°,在法线另一侧根据反射角等于入射角作出反射光线,使反射角等于50°,如图所示:
7.如图,P为平放的平面镜上方的一块挡板,BA、DC为挡板左侧一点光源S发出的光经平面镜反射后的两条反射光线,试作出点光源S的位置。
【解析】先将两条反射光线反向延长交于一点S′,在通过平面镜作出S′的对称点S,即为发光点的位置,并联接S与两个反射点画出入射光线,如图所示:
8.半径为R的半圆形玻璃砖,圆心在O点,弧面ABC涂有反光层。一束激光垂直于直径AC从D点由空气射入玻璃砖(如图为平面图),已知OD=R,画出光束经圆弧面两次反射最后从AC边出射到空气中的光路图,要求标明两次反射过程中的入射角大小。
【解析】一束激光垂直于直径AC从D点由空气射入玻璃砖,传播方向不变,到达弧面ABC,连接OO1即为法线,根据反射角等于入射角作出反射光线,
到达弧面ABC的左侧,连接OO2即为法线,根据反射角等于入射角作出反射光线,此时反射光线垂直于AC射入空气中,传播方向不变,如图所示:
由勾股定理得,O1D==R,
所以,△ODO1为等腰直角三角形,即第一次的入射角为45°;
所以反射