内容正文:
拓展课Ⅰ 光学作图
【知识点全掌握】
1. 根据光的规律作图
在光学中,光现象主要包括:光在同种均匀介质中沿直线传播、光的反射(平面镜成像)、光的折射(透镜对光线的作用)。
1. 光在同种均匀介质中沿直线传播
(1).请画出物体AB在灯光下地上的影子。
(2)“坐井观天,所见甚小”.请在图甲中用光路图作出井底之蛙“观天”的最大范围(用线标出).
归纳总结:
①由光源和不透明物体的大小确定界限,画出光线.
②光线用实线画出,注意光线的箭头方向
1. 光的反射规律
1. 光的反射规律
(1)在如图中,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角及度数。
(2)如题图所示,考古人员需要对一口古井进行清理,为了解决照明问题,请你帮助他们利用一块平面镜将太阳光反射到井里,并能垂直照亮井底。(保留必要的作图痕迹)
归纳总结:
①由入射光线和反射面确定入射点,入射点一般用字母0表示.
②由入射点和反射面确定法线,法线用虚线画出.
③由入射光线和法线确定入射角,入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示.
④根据光的反射定律确定反射角,反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示.
⑤由法线和反射角确定反射光线.光线用实线画出,注意入射光线和反射光线的箭头方向.
(2)平面镜成像
(1).根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。
(2)根据平面镜成像规律,画出图乙中ABC物体在平面镜中的像.
归纳总结:
①平面镜成像的三个特点:像和物的连线与镜面垂直(垂直号),像物等大、像物关于平面镜对称(等距)、平面镜成的是虚像(虚线)
②作图时应注意规范:严格按照对称作图,虚、实像要分清(法线、虚像、辅助线要用虚线)③光线方向要打上箭头,平面镜要画上阴影。
1. 光的折射规律
1. 光的折射规律
(1). 如图所示,是一束从水中斜射入空气中的光线,请在图中画出它的反射光线和大致的折射光线方向;并标出折射角α。
(2).如图所示,请画出激光束从三棱镜折射入空气时,法线的位置和折射光线的大致位置.
归纳总结:
①由入射光线和折射面确定折射点,折射射点一般用字母0表示.
②由入射点和折射面确定法线,法线用虚线画出.
③由入射光线和法线确定入射角, 根据光的折射规律确定折射角
④由法线和折射角确定折射光线.光线用实线画出,注意入射光线和折射光线的箭头方向.
1. 透镜的对光线的作用
(1).画出下图经凸透镜折射后的光线.
(2).请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图(F为焦点)。
归纳总结:
①凸透镜主要对光线起会聚作用,凹透镜主要对光线起发散作用.
②不管是凸透镜还是凹透镜,过光心的光线方向不变.
③凸透镜要点:平行于主光轴的光线在对面会聚于焦点后继续传播,经过焦点的光线在透镜对面平行于主光轴传播.
④凹透镜要点:平行于主光轴的光线过透镜后的光线的反向延长线经过虚焦点.
二、根据成像特点作图
1、根据光的反射成像
(1).如图所示,从S点发出的一条光线,经平面镜MN反射后,其反射光线恰好通过P点.请你作出这条入射光线并完成光路图。
(2).苹果受充足的阳光照射才会变红,有些部位阳光照射不到,因此苹果通常不是全红,小亮在苹果树下铺设一层银色地膜,如图丙所示,利用光的反射使苹果能接受更多的光照,大部分苹果会整个变红,甜度也会增加,这样的苹果市场价格变高,易于销售,这项小创意使他家的苹果收益大幅提升。请你在图丙中画出一束太阳光经银色地膜反射至苹果树上A点的苹果的光路图(保留作图痕迹)。
(3)如图所示,水平地面MN上有一光源S。在光源右侧放置一个不透明的物体A。地面上方有一与地面平行的平面镜PQ,试标出物体A右侧地面被光源S照亮的范围O1O2,并画出光路图。
归纳总结:
①确定像与物关于平面镜的对称点
②根据像点和物体(或人眼)在一条直线上,确定一条直线。这条直线与镜面的交点,即为入射点。从而根据题意标出反射光线、入射光线。(注意线的虚实)
1. 根据光的折射成像
1. .如图所示,渔民看到水中s/处有一条鱼,为了叉到鱼,他们不是对准图乙中的s/,而是对准位置更深的S叉去,因为才s/是鱼的像真实的位置,s/处是鱼的像的位置。请你在乙图中作出一条由S发出,经过水面后射入人眼的光线。
归纳总结:
根据像点和人眼在一条直线上,确定一条直线。这条直线与镜面的交点,即为入射点。
从而根据题意标出折射光线、入射光线。(注意线的虚实)
1. 凸透镜成像
(1).如图所示,请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线,并确