内容正文:
2022年中考物理二轮复习核心素养专题讲义
第8讲 光学6类中考作图问题
作图问题基本理论知识
一、光学作图的理论依据
1.光沿直线传播
①根据光在同种均匀介质中沿直线传播的特点;
②利用两点决定一条直线的公理。
2.光的反射定律内容
(1)反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
(2)反射光线和入射光线分居法线两侧。
(3)反射角等于入射角。
(4)光路是可逆的。
3.平面镜成像的特点
①像和物到镜面的距离相等;
②像和物的大小相同;
③像和物的连线与镜面垂直;
④物在平面镜里成的是正立、等大的虚像;
⑤像和物“左右相反”.
4.光的折射规律
(1)折射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
(2)折射光线和入射光线分居法线两侧。
(3)光从空气斜射入其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,即折射角小于入射角(如图甲所示);光从其他介质斜射入空气时,折射光线向远离法线的方向偏折,即折射角大于入射角(如图乙所示)。
(4)光路是可逆的。
5.透镜作图的依据就是熟练掌握透镜的三条基本光路
(1)凸透镜(如图):
1)过光心的光线传播方向不变。
2)平行于主光轴的光线折射光线过焦点。
3)过焦点的光线折射光线平行于主光轴。
此外,过两倍焦距处的光线折射光线过两倍焦距处。
(2)凹透镜(如图):
1)过光心的光线传播方向不变。
2)平行于主光轴的光线折射光线的反向延长线过焦点。
3)入射光线的延长线过焦点,折射光线平行于主光轴。
6.依据凸透镜成像规律。
A.心中要强记凸透镜成像的规律及应用的基础知识
物 距(u)
像 距(v)
像 的 性 质
应 用
大 小
正 倒
虚 实
无限远
v=f
极小
光斑
测焦距
u>2f
2f>v>f
缩小
倒立
实像
照相机
u=2f
v=2f
等大
倒立
实像
测焦距
2f>u>f
v>2f
放大
倒立
实像
幻灯机(投影仪)
u=f
无限远
获平行光源和测焦距
u<f
同侧
放大
正立
虚像
放大镜
B.对凸透镜成像规律的理解
(1)焦点是成实像和虚像的分界点;
(2)二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点;
(3)倒立的都是实像、正立的都是虚像;
(4)当u>v时,像是缩小的;反之,像是放大的;
(5)成实像时:当物距减小时,像距和像都增大;
反之,物距增大,像和像距都减小。简言之“物近像远像变大;”
(6)无论是成实像还是虚像,只要物体向焦点靠近,所成的像都变大;
(7)像与物左右相反,上下相反;
(8)凸透镜破损或有污渍,不影响成像的完整性,只是让像变暗;
(9)物和像在透镜同侧的是虚像;异侧的是实像。
二、光学作图的考法
1.利用光的直线传播规律作图考法
(1)小孔成像类
(2)坐井观天类
(3)影子形成类
2.利用光的反射定律作图考法
(1)根据要求作出入射光线或反射光线;
(2)根据光的发射定律以及入射角大小,标出反射角大小;
(3)根据给定的入射光线和出射光线,作出法线。
(4)根据给定的入射光线和出射光线,画出入射面。
3.光学平面镜作图考法
(1)根据要求作出点在平面镜中所成的像;
(2)根据平面镜成像特点作出物体的像或画平面镜的位置;
(3)根据给定的像,作出物的光路图。
4.光的折射规律作图考法
(1)根据入射光线及其给定的分界面作出折射光线或反射光线;
(2)根据入射光线和折射光线,作出法线;
(3)根据给定的入射光线和折射射光线,判断分界面及其介质。
5. 光的透镜作图考法
(1)给出入射光线特征,画出经过透镜作用后的折射光线;
(2)给出折射光线特征,画出经过透镜的入射光线;
(3)给出入射光线和经过透镜作用后的折射光线,画出透镜种类。
6. 凸透镜成像作图考法
(1)知道物距u>2f,像距2f>v>f做出物体成像光路图;
(2)知道物距2f>u>f ,像距v>2f做出物体成像光路图;
(3)知道物距u<f ,做出物体成像光路图;
(4)其他情况。
三、光学作图的注意事项
(1)注意“箭头”方向;
(2)平面镜成像一定要画成“虚线”;
(3)根据入射光线与出射光线在光具同侧或者异侧来判定是面镜或透镜;根据出射光线与入射光线比较,是会聚或发散来判定凸透镜或凹透镜。
中考典型例题解析
【例题1】如图,路灯下站着小明和小华两人,地上留下了他们的影子,请你通过作图确定路灯灯泡S的位置。
【答案】如图所示
【解析】在空气中沿直线传播,将小明和小华的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S,点S就是路灯灯泡的位置,如答案图所示。
【例题2】(2021广西贺州)如图所示,一束光线与镜面成30°角射向平面镜。请作出反射光线并