内容正文:
专题1 光学作图专题突破
考点解读
1.作光的反射光路图
【知识点的认识】根据光的反射规律作光路图的方法是:
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.
【解题方法点拨】
解决这类问题的关键是正确理解光的反射规律.光的反射规律可包括两点:
(1)一是反射光线跟入射光线、法线在同一平面内;反射光线、入射光线分居在法线两侧.可记作“三线共面,法(线)居中间”.
(2)二是反射角等于入射角.可见对于一条确定的入射光线、反射光线是唯一的.在学习光的反射定律时要明确以下三点:
①反射角、入射角都是指各自的光线与法线的夹角.切不可把它们与镜面的夹角,当成入射角和反射角.
②入射光线靠拢法线,入射角减小,根据光的反射定律知反射角也减小,反射光线也靠近法线.当入射光线垂直射在平面镜上,法线与入射光线重合,这时入射角为0°,反射光线沿原路返回.反射角也是0°,学生易错认为是90°.
③在光的反射中,光路是可逆的.这就是说,若沿原来的反射光线的方向入射到镜面上,反射光线将沿原来入射光线的方向射出.
2.平面镜成像的相关作图
【知识点的认识】
作图的方法:(1)利用平面镜成像的特点(2)利用高度反射(3)利用光路的可逆性
【解题方法点拨】
(1)画光线:利用反射规律,根据入射光线画反射光线或根据反射光线确定入射光线是基础性题目.
(2)作物体的像:根据平面镜成像的规律
(3)确定反射面或平面镜:利用光的反射规律和光线关系确定反射面,以及平面镜成像的图例中,确定平面镜的位置.
(4)确定光源或物体位置:平面镜成像的原理是光的反射,可以根据这个原理在平面镜和反射光路中确定光源或物体的位置.
作图时要注意:a、发光点经平面镜反射后的光线的反向延长线都经过虚像点
b、发光点位置连线和像的位置连线垂直于镜面
c、平面镜后面的所有线都是用虚线画
d、法线用虚线一般标垂直
e、光线别忘加箭头.
3.作光的折射光路图
【知识点的认识】
光的折射作图方法:(1)光的折射(2)光路可逆性
【解题方法点拨】
(1)利用光的折射规律:
①光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,入射角大于折射角;
②光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角;
③光垂直界面射入时,传播方向不改变;此时入射角等于折射角等于0。
④光的折射现象例子:海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯;看见落到地平线下的太阳;叉鱼的时候瞄准鱼的下方。
(2)根据光路可逆的可逆性。
若光是由较密的介质射入较疏的介质时呢?画出下图
4.光的色散现象
【知识点的认识】
在光学中,对于不同的波长,介质的折射率n(λ)也不同光通过三棱镜后,因色散让白光形成可见光谱,这令白光在折射时,不同颜色的光线分开,这种现象就称为光的色散.即把复色光分解为单色光的现象.白光散开后单色光从上到下依次为“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 七种颜色.
5.透镜的光路图
【知识点的认识】
(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.
【命题方向】
凸透镜、凹透镜的作图是中考命题的热点.
例1:如图,F是透镜的焦点,其中正确的光路图是( )
A. B. C. D.
分析:凸透镜三条特殊光线的作图:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴.②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点.③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变.
凹透镜三条特殊光线的作图:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴.②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点.③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变.
解:A、入射光线平行于主光轴,经过凸透镜折射后,折射光线应该过焦点.故A错误.
B、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴.故B错误.
C、平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过焦点.故C正确.
D、凹透镜对光线有发散作用,而图中的凹透镜对光线起了会聚作用,故D错误.
故选C.
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