内容正文:
专题10:光学作图
一、光的反射:根据光的反射定律完成光路作图。
1.图1中入射光线与镜面成30度角,请你完成光路图并标出反射角。
500
图(2)
图(1)
2.眼睛看到从平面镜反射来的光线如图所示,在图中确定入射光线,并标出入射角。
3.如图3是一条入射光线及其经过平面镜反射后的反射光线,试分别做出平面镜的位置。
图(4)
图(3)
4.S 是射向平面镜的一条入射光线,在图4中画出平面镜的位置和S的反射光线。
5.完成下列光路图(即画出法线、反射光线或入射光线)。并标出反射角r[(1)、(2)]或入射角i[(3)、(4)]的度数。45°
45°
30°
60°
(1)
(4)
(5)
(2)
(3)
6.(泰安,21)如图6所示,从点光源S发出的一条光线射向平面镜,经平面镜反射后射向墙壁上的O点处。请作出这条入射光线并完成光路图。
图(6)
图(7)
图(6)
7.( 青岛,15)自行车尾灯的反光原理如图7所示。请完成反射光路,并标出反射角度数。
二、平面镜成像:用平面镜成像特点作图(轴对称法)。
8.如图8所示的两条反射光线是同一发光点S发出的光经平面镜反射后形成的,请你画出发光点S的位置。
图(10)
图(9)
图(8)
9.如图9所示,发光点S在平面镜MN中的像为,当平面镜转过一定角度后,它的像为,请你画出转动后平面镜的大致位置。
10.画出物体AB在平面镜中所成的像。
11.(哈尔滨,47)如图11所示,请你画出烛焰上A点经平面镜MN所成的像A'.(保留作图痕迹)
图(12)
图(13)
图(11)
12.(铜仁,19)如图12所示,A'B'是物体AB在平面镜中的像,请你在平面镜前作出物体AB。
13.(南充,20)如图13所示,在舞蹈室的墙面上装有一块平面镜,王老师用一激光笔从S点照射镜面,在地面上P点看到一光斑,请用平面镜成像特点完成光路图。
三、光的折射:
根据光的折射定律(定性),画光路作图。
14.画出下列各图中光线经过玻璃砖的光路
O
图(15)
15.(鄂州,19)“坐井观天,所见甚小”,青蛙在枯井和有水的井中“观天”的范围大小是不同的。如图15所示,一只青蛙在井底(井中有水)中央,请用光路图作出井底之蛙“观天”的最大范围。
四、凸透镜和凹透镜对特殊光线的作用:
平行于凸透镜主光轴的光线、从焦点发出或对准焦点的光线,经过透镜前后的光路;平行于凹透镜主光轴的光线、从虚焦点发出或对准虚焦点的光线,经过透镜前后的光路。(作图时透镜可以用透镜符号表示。)
16.(年青岛)作图,如图16,F1、F2分别为凹透镜和凸透镜的焦点,且两透镜的左焦点重合,请画出图中光线经透镜折射后的完整光路。
图(16)
(
F
F
F
F
)17.请完成光路图。
五、凸透镜成像作图:
用三条特殊光线,进行凸透镜成像作图。(作图时透镜可以用透镜符号表示。)
18.作图法探究凸透镜的成像规律
(1)物体在二倍焦距外,即:物距大于二倍焦距(u>2f)
规律总结:物距:u>2f,像距:_________。成________(倒立或正立)、______(放大或缩小)、_________(实像或虚像)。实际应用:照相机原理
(2)物体在二倍焦距处,即:物距等于二倍焦距(u=2f)
规律总结:物距:u=2f,像距:_________。成________(倒立或正立)、______(放大、缩小或等大)、_________(实像或虚像)。实际应用:计算焦距。
(3)物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即:物距大于一倍焦距小于二倍焦距(f<u<2f)
规律总结:物距:f<u<2f,像距:_________。成________(倒立或正立)、______(放大或缩小)、_________(实像或虚像)。实际应用:投影仪原理。
(实像或虚像)。
(4)物体在一倍焦距以内,即:物距小于一倍焦距(u<f)(离焦点近)
六、光学综合作图:
根据要求,画出1-3条光线经过透镜、平面镜的路径。光学元件个数不限,形式可以为直接,或者黑箱均可。
19.请你在黑箱中填入合适的镜面,并将光路补充完整
20.黑箱内有一只焦距为3cm的凸透镜和一只平面镜,请你在图20画出黑箱内的光路图,并标出平面镜上入射角的度数。
21.已知黑箱内有一只焦距为0.8cm的透镜和一只平面镜。请在图21画出完整的光路,填上黑箱内的光学仪器,并标出当光线经平面镜反射后的反射角大小。
22.已知黑箱内有一只焦距为0.8cm的透镜和一只平面镜。请在图22画出完整的光路,填上黑箱内的光学仪器,并标出当光线经平面镜反射后的反射角大小。
23.(广州,13)如图23所示,一束由A发出的光射到平面镜表面O点,画出物体AB在平面镜中的像,并画出入射光线