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专题特训 与“光现象”相关的作图题 类型一 利用光的直线传播作图 1. (2022 盐城亭湖校级期中)在图中画出蜡烛MN经小孔在半透明纸上所成的像M'N'。 如图所示 [解析]小孔成像的原理是光的直线传播,分别从蜡烛M、N两端点过小孔画出蜡烛在半透明纸上所成的像M'N',如图所示。 2. (2022 赤峰)如图所示,在路灯(用A点表示)的照射下,地面上出现了小树BC的影子 BD,请根据光的直线传播知识画图确定点D的位置。 如图所示 [解析]因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的,当光照射到小树BC上时,光线被遮挡,在小树的右边光照射不到的地方形成影子BD。如图所示,连接AC,并延长AC到水平地面,与水平地面交于D点,则BD为小树的影子,如图所示。 类型二 利用平面镜成像特点和原理作图 3. 作出由点光源S发出的、经平面镜OM、ON依次反射后经过A点的光线。 如图所示 [解析]由题可知,点光源S发出的光线经平面镜OM、ON依次反射后经过A点,即发生两次反射后的光线会通过A点;分别作出点光源S关于平面镜OM的对称点S'和A点关于平面镜ON的对称点A',则S'、A'分别为S点和A点在平面镜OM和ON中的像;然后连接S'A',分别交平面镜OM、ON于点O'、O″;再连接SO'、O″A,则SO'为入射光线,O'O″为反射光线,也为入射到平面镜ON上的入射光线,O″A为反射光线。 4. (2022 无锡江阴校级一模)如图所示,ABCD是一间不透光的房间,墙AB是平面镜,房 间中S处有一个正在发光的小蜡烛,CD墙上有一个小孔P,在墙外不远处的另一白墙EF上会得到上、下两个亮点,请在图中分别画出这两个亮点及其光路,上、下亮点分别用M和N表示。(保留作图痕迹) 如图所示 [解析]根据光的直线传播原理,光源S发出的光经过小孔P后直接射在白墙上,形成一个亮点M;连接SP并延长,交EF于一点,即为亮点M。光源S发出的光线经过平面镜反射后从小孔P处射出,射到白墙上,即为另一亮点N;根据平面镜成的像和物体关于镜面对称作出光源S的像,作S关于AB的对称点S',即为像的位置;连接S'P,与AB的交点即为入射点,连接入射点与S即为入射光线,延长S'P交EF于一点,即为另一亮点N,如图所示。 5. 如图所示,AB为平面镜,MN为水平放置在平面镜上方的遮光板,S为一发光点,人在哪 些区域能看到发光点S在平面镜中成的像呢?请画出在遮光板MN左侧能够观察到发光点S在平面镜中的像的范围。 如图所示 [解析]先作出发光点S关于平面镜的对称点S',即为像点;连接S'A并延长即为反射光线,再连接SA即为入射光线;同理,连接S和MN的左边缘并延长得到另一条入射光线,与镜面的交点O为入射点,连接S'O并延长得到另一条反射光线;两条反射光线之间的阴影范围,即为遮光板MN左侧能够观察到发光点S在平面镜中的像的范围。 类型三 利用光的反射定律和光的折射特点作图 6. (2022 三门峡一模)如图所示,一束光斜射入盛有水的容器中,在容器底部形成光斑 P1。保持光束和容器的位置不变,向容器中逐渐加水,水面由A升到B,请你通过作图找出此时光斑P2在容器底部的位置。 如图所示 [解析]光从空气中斜射入水中时会发生折射现象,保持光束和容器的位置不变,水面由A升到B时,入射角的大小不变,所以折射角的大小也不变,据此由入射点O作原 来折射光线的平行线画出折射光线,与容器底的交点即为此时的光斑P2,如图所示。 7. 如图所示为光从空气斜射向玻璃时,同时发生反射和折射的光路图,请补画出法线和 界面位置,并标出折射角。 如图所示 [解析]光从空气斜射入玻璃时,在空气与玻璃的界面上,光会发生反射现象与折射现象,法线与界面垂直。由光的反射定律可知,反射光线与入射光线在界面的同侧,在同一种介质中,反射光线与入射光线位于法线的两侧,入射光线射向界面,反射光线背离界面射出。由折射定律可知,光从空气斜射入玻璃时,折射光线与入射光线在界面的两侧,折射光线与入射光线位于法线的两侧,折射角小于入射角。由光路图和光的反射及折射定律可确定法线及界面。 $$