内容正文:
第一讲 光学作图与实验
知识要点基础练
知识点1 光学作图
1.如图所示,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AO的反射光线。
2.如图所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内.请你通过作图画出平面镜并标出反射角的度数.
3.潜望镜中两块平面镜平行放置且与水平方向成45°夹角,已知一条沿水平方向的入射光线,作出光在潜望镜中的光路.
4.如图所示,AB、CD是发光点S发出经平面镜反射后的两条光线,请在图中画出光路,确定发光点S的位置和它经平面镜所成的像S′.
5.如图,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点照向镜面,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。
6.画出图中人眼通过平面镜M看到桌底下球的光路.
7.如图所示,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。
8.如图所示,一束光从空气斜射到水面上,请画出折射光线.
9.如图所示,一束光线垂直入射到圆形玻璃砖的平面上,请画出光线通过玻璃出射到空气中的光路图。
10.一束光从空气中垂直射向玻璃砖,请画出这束光进入玻璃砖和离开玻璃砖后的大致光线(注意标出法线,不考虑光的反射)。
11.如图所示,AB为遮光板,S′是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。
请画出:
(1)光源S的位置;
(2)光线EF的入射光线;
(3)光线EF经凸透镜后的出射光线。
12.如图所示,一束光线经凹透镜折射后,射向与凹透镜主光轴平行的平面镜上,请画出:
(1)射向凹透镜的入射光线;
(2)经平面镜的反射光线。
13.如图所示,在平静的湖边有一盏路灯标记为S,潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′.请画出水下E处的人看到路灯S的光路图,并根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A.
14.平静水面上的小鸟和水中的小鱼,某时刻的实际位置如图所示,水面一侧C点的人眼恰好看到它们在水中的像重合,以小鸟眼睛A点代表小鸟,以小鱼眼睛B点代表小鱼,请画出小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鱼的光路图.(保留作图痕迹)
知识点2 实验探究
15.如图是“探究光的反射规律”的实验装置,其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏,并能沿ON折转,ON垂直于CD.
实验次数
1
2
3
4
5
6
入射角
60°
50°
40°
30°
20°
0°
反射角
60°
50°
40°
60°
20°
0°
(1)实验时,将光屏________放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点,可在光屏上看到反射光,如图甲.将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都看不到反射光,如图乙.说明反射光线、入射光线与法线________________.
(2)某同学的实验数据如上表,其中有一组数据测错了,这组数据是第________次实验的数据,原因可能是将反射光线与________的夹角当成了反射角.
(3)实验过程共进行了6次,这样做的目的是___________________________________.
(4)由上表中实验数据分析得到的规律:_______________________________________.
(5)要完成本实验,除了图中出现的实验器材外,还应补充一个测量仪器是________.
(6)若将一束光贴着光屏沿FO射到O点,光将沿图中的________方向射出,因为在光的反射现象中光路是________的.
(7)为使实验效果更明显,整个实验过程应在较________(填“亮”或“暗”)的环境中进行.
(8)如果光屏没有与平面镜垂直放置,当光贴着光屏入射时,________(填“能”或“不能”)在光屏上看到反射光线,此时入射光线、反射光线________(填“在”或“不在”)同一平面内.
16.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是像的位置,在白纸上记下A和B的位置.移动点燃的蜡烛,重复做多次实验.
甲
(1)实验过程中蜡烛B________(填“需要”或“不需要”)点燃.
(2)通过对实验现象和数据的分析得出结论:平面镜所成的像与物体关于镜面________.
(3)移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上________(填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像.
(4)实验过程中同学们体会到:用玻璃板代替