2024年中考物理复习专题09 光学作图讲义

专题09光学作图 夯实基础 一、光学作图的考查形式主要有以下五种： 1．光的反射 2．光的折射 3．平面镜成像 4．透镜的特殊光线 5．凸透镜成像 二、光学作图需注意以下几点： 1．要借助工具（铅笔和直尺），作图要规范； 2．实际光线画实线，不是实际光线（如法线、光线的反向延长线、平面镜所成的像、像与物之间的连线）要画虚线； 3．光线要标箭头，同时注意箭头的方向； 4．如光源、物点、像点有对应符号、字母的要标上； 5．法线与镜面或界面垂直，像与物之间的连线与镜面垂直，垂直要画垂足符号； 6．务必记住凸透镜的三条特殊光线，利用特殊光线可以画出凸透镜成像光路图。 三、相关知识点： 光线：用一条带箭头的直线表示（箭头代表传播方向，直线代表光沿直线传播）。 光的传播：光在同种均匀介质中沿直线传播。 实像：是一个明亮的区域，因为实像是由实际光线汇聚而成的； 影子：是一个阴暗的区域，因为光线透不过去，在不透明物体后面形成的。 1．实像与虚像 区别：（1）能不能用光屏承接。实像能，虚像不能。 （2）是不是由实际光线汇聚而成。实像是，虚像不是。（虚像只能用肉眼看到，它是由实际光线的反向延长线交汇而成） （3）像的特点是不是一定是倒立的。实像是，虚像不是。 2．光的反射 反射现象中的术语： 一点：入射点O（是指光线射到反射面上的一点） 两角：入射角（指入射光线与法线之间的夹角） 反射角（指反射光线与法线之间的夹角） 三线：入射光线（指射到物体表面的光线） 反射光线（指被物体反射出的光线） 法线（指垂直于镜面的虚线） 反射定律：三线同面，法线居中，两角相等。 即：①反射光线、入射光线和法线在同一平面上；②反射光线、入射光线分居法线的两侧；③反射角等于入射角。注意因果关系，入射决定了反射，应把反射叙述在前面。 关于光的反射定律，应掌握以下几点： （1）一条反射光射只对应一条入射光线 （2）入射光线垂直于反射面时，入射角为0°，反射角为0°，三线重合，但方向相反。 （3）在反射现象中，入射角的取值范围：0°≤入射角<90°，入射角只有在这个范围内，才发生反射现象。 （4）反射角随着入射角的增大而增大，减小而减小，但始终等于入射角。 （5）法线不仅过入射点与界面垂直，而且还是入射光线与反射光线之间夹角的平分线。 （6）在光的反射现象中，光路是可逆的 3．平面镜成像 平面镜成像特点：等大，等距，垂直，虚像，对称。 即：①像与物大小相等；②像与物到镜面的距离相等；③像与物的连线与镜面垂直；④物体在平面镜里所成的像是虚像（正立的、等大的）；⑤像与物关于镜面对称 平面镜成像原理：光的反射定律。 4．光的折射 光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般发生变化的现象。 光的折射定律：三线同面，法线居中，空气中角大。 即：⑴折射光线、入射光线和法线在同一平面内；⑵折射光线、入射光线分居法线两侧；⑶①光从空气斜射入水或其他透明介质中时，折射角小于入射角，折射光线向法线靠拢；②光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线。 斜射时，总是空气中的角大，不论空气中的角是入射角还是折射角。 当光垂直射到两种介质的分界面时，光的传播方向不变，仍沿直线进行，此时折射角与入射角相等，都为0°。 在光的折射现象中，还应注意以下几点： （1）折射角随着入射角的增大而增大，减小而减小，但不成正比关系； （2）在折射现象中，光路也是可逆的。若将光沿原折射光线的方向入射，其折射光线将沿原入射光线的方向射出。 （3）在叙述折射规律时，注意因果关系，入射决定了折射，应把折射叙述在前面。 5．透镜成像的规律 凸透镜也叫会聚透镜，如老花镜；凹透镜也叫发散透镜，如近视镜。 透镜所涉及的几个光学名词： 焦点（F）：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点（经凹透镜折射后要发散，折射光线的反向延长线相交在主轴上一点），这一点叫透镜的焦点。 焦距：焦点到光心的距离，叫焦距，用f表示。 物距：物体到透镜光心的距离，用u表示。 像距：光屏上的像到透镜的距离，用v表示。 凸透镜的三条特殊光线： （1）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后，折射光线过对侧焦点； （2）过焦点的光线，经凸透镜折射后，平行于主光轴射出； （3）过光心的光线，传播方向不改变。 凹透镜的三条特殊光线： （1）平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过同侧焦点； （2）延长线过焦点的入射光线，经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴射出； （3）过光心的光线，传播方向不改变。 吃透考点 方 法 技 巧 点 拨 掌握三条特殊的入射光线，经过透镜折射后的折射光线的特点是光学透镜光路作图的重要方法 考点1 光的反射 【例1】小明和同学们到湖边春游，看到树木在湖