内容正文:
第6招
光学作图的方法
教科版八年级物理(上)极速提分法
画出图中S点发出的光经平面镜反射后过P点的光路。
例
解题方法:根据平面镜成像的特点知,反射光线可看作是由像点发出的。由物与像关于镜面对称,作出像点S′后,连接S′和P点,作出射线S′P,与镜面的交点为入射点O,作出入射光线SO和反射光线OP即可。
解:如图所示。
1. 如图所示,室内有一个点光源,通过墙上的两个孔洞,透出两条小光束。请根据这两条光束的方向,找到点光源S的位置。
技巧 光的直线传播
1
解:如图所示。
【点拨】
根据光沿直线传播的原理,每条光线通过孔洞都是沿直线传播的,两条光线的交点就是点光源的位置。
2.如图所示为青蛙“坐井观天”的示意图(井中无水),设点A为青蛙的眼睛,请利用光的直线传播知识画出它能看到天空的范围。
解:如图所示。
【点拨】
在井中没有水时,光沿直线传播,沿井边缘射到A点的光线即为视野边界。
3. [2023·雅安]根据所学的光学知识,作出物体AB通过小孔在光屏上得到的像。
解:如图所示。
【点拨】
发光物体的每一个点都可看作点光源,每个点光源发出的光都会通过小孔照到屏幕的某个区域。A点发出的光线经小孔到达光屏下部,B点发出的光线经小孔到达光屏的上部,成的像是倒立的实像。
4.如图所示,一束光照射到平面镜上,根据光的反射定律画出这束光经平面镜反射后的光线,并标出反射角大小。
技巧 光的反射
2
解:如图所示。
【点拨】
首先作出法线,入射光线与镜面的夹角是40°,所以入射角为90°-40°=50°,根据反射角等于入射角作出反射光线。
5. [2023·滨州期末]发光点S发出的光照射到平面镜上的A、B两点,请利用光的反射定律作出反射光线并找出发光点S的像点S′。
解:如图所示。
【点拨】
发光点S发出的光照射到平面镜上的A、B两点,分别过A、B点作出法线,根据反射角等于入射角画出这两条入射光线的反射光线;将两条反射光线反向延长,其交点即为发光点S的像点S′。
6.如图所示,小明想要观察树洞内部的样子,他利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入树洞中,请在图中画出平面镜的位置。
解:如图所示。
【点拨】
根据光的反射定律,反射角等于入射角,作反射光线和入射光线夹角的角平分线,即法线,然后垂直于法线作出平面镜。入射光线与水平线夹角为60°,反射光线与入射光线夹角为120°,反射角等于入射角,则反射角为60°,所以镜面与水平线夹角为30°。
7.如图所示,物体AB放在平面镜前,请根据平面镜成像特点,画出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。
技巧 平面镜成像
3
解:如图所示。
【点拨】
分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′,A′B′即为AB在平面镜中的像。
8. 某同学做平面镜成像实验时,由于实验操作不当,在B处人眼看到烛焰的像的情境如图所示,A是烛焰上的一点,A′是A的像,请画出平面镜的位置及A点发出的光经平面镜反射后进入人眼的光路图。
解:如图所示。
【点拨】
连接AA′,作出AA′的垂直平分线,即为平面镜的位置,连接A′B交平面镜于点O(即入射点),连接AO,则AO为入射光线,OB为反射光线。
9.如图所示,楼梯拐角处装了一块平面镜,请画出A点处的同学通过镜子看见B点的光路图。
解:如图所示。
【点拨】
先延长镜面,利用平面镜成像的特点,作出点B关于镜面的对称点B′,即B在平面镜中的像点。因为反射光线看上去是从像点B′发出来的,所以连接B′点和A点,B′A与镜面的交点O即为入射点,OA为反射光线,连接B与入射点O便可得到入射光线BO,则BOA即为B点发出的光经过镜子反射到A点的光路。
10. 小明在清澈的河边散步,看到水中的B处有一块“鹅卵石”,如图所示,若A是其眼睛的位置,请在图中作出小明从A处看到鹅卵石的大致光路图。
技巧 光的折射
4
解:如图所示。
【点拨】
由题知,小明从A处看到水中的B处有一块“鹅卵石”,说明鹅卵石的像在B处;连接眼睛A和鹅卵石的像B,与水面的交点O即为折射点,过折射点垂直于水面作出法线;光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角,据此画出入射光线的位置,则鹅卵石的实际位置B′在B的下方。
11.一束光射向三棱镜并穿过三棱镜。画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光路(保留作图痕迹)。
解:如图所示。
【点拨】
光由空气斜射入玻璃,折射角小于入射角,因此折射光线应向法线靠拢;再次折射时,光由玻璃斜射入空气,折射角大于入射角,因此折射光线远离法线射出。
12. 如图所示,容器内水位线在A处时,一束光斜射入水中,在容器底形成光斑P1。请你通过作图找出水面升到B时光斑P2的位置。
解:如图所示。
【点拨】
光线从空气中斜射入水中时