2024年中考物理复习 核心专题二 光学作图 学案

核心专题二 光学作图 素养目标 1.归纳光学作图类型,总结常见的光学作图方法。 2.概述光学相关知识,解决实际生活中的一些光学物理现象。 3.养成及时归类、总结的学习习惯。 重点:概述光学作图的方法。 专题突破 1.光的直线传播作图 例1 窗前有一个小孩经过,那么在室内可以看到整个小孩的范围有多大,请在图中用图线表示出来。 思路导引 因为光沿直线传播,小孩反射的光所能到达的范围就是能看到小孩的范围。由小孩的头部画出过窗户最上面的光线和最下面的光线,得到一个区域;再由小孩的脚部画出过窗户最上面的光线和最下面的光线,得到另一个区域。两个区域相交的范围就是看到整个小孩的位置和范围。 【答案】例1 答: 对点自测 1.如图,S为光源,MN为不透光的木板,作出木板右侧光线射不到的区域(用阴影表示)。 2.光的反射作图 例2 乒乓球掉到沙发下,没有手电筒,小明借助平面镜反射灯光找到了乒乓球。图中已标出了入射光线和反射光线,请在图中画出平面镜的位置。 思路导引 根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,即入射光线与反射光线夹角的角平分线为法线,所以过入射点作法线的垂线就是镜面的位置。 【答案】1.答: 例2 答: 对点自测 2.一束光照射到平面镜上,如图所示。请在图中画出反射光线并标出反射角的度数。 3.平面镜成像作图 例3 如图所示,一圆形蓄水池装满水,水面与地面相平,在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯,一人站在岸边,设A处为人眼,作出灯发出的光经水面反射后进入人眼的反射光线。(保留辅助线) 思路导引 反射光线是由点光源B发出的,但人感觉是由点光源在水中的像发出的,也就是说反射光线的反向延长线过像点。根据平面镜成像的特点——像与物关于平面镜对称,作出发光点B的像点B',再根据反射光线反向延长通过像点,可以由像点B'和A点确定反射光线所在的直线,从而画出反射光线OA,并确定反射点,最后由发光点和反射点画出入射光线BO,从而完成光路。 【答案】2.答: 例3 答: 对点自测 对点自测 3.如图所示,两条光线是由同一点光源S发出经平面镜反射后形成的,请完成光路图,并确定光源S的位置。 4.光的折射作图 例4 一束光线照射到水面发生反射和折射,这束光线经水面折射后的光线如图所示。请在图中画出它的入射光线和反射光线的大致方向。 思路导引 光由空气斜射入液体中时,折射光线向靠近法线方向偏折,根据折射角小于入射角画出入射光线;由光的反射定律的内容,首先过入射点画出法线,法线与界面垂直(虚线),根据反射角等于入射角画出反射光线。 【答案】3.答: 例4 答: 对点自测 4.如图所示,光沿CO射向半圆形玻璃砖的圆心O,请在图中作出光线分别透过平直界面AOB和圆弧形界面AMB时的光路图。 思路导引 光线从空气斜射入玻璃砖时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,据此作出第一条折射光线;折射光线从玻璃砖射入空气中时,由于此光线是由圆心O射出,当经过第二个折射面时,正好与该入射点处的切线垂直,因此第二次折射光线的传播方向不变。 5.透镜作图 例5 如图所示,F1、F2为透镜1的焦点,F3、F4为透镜2的焦点。请完成图中光线通过透镜的光路图。 思路导引 根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,作出折射光线。入射光线平行于主光轴,所以该光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。 【答案】4.答: 例5 答: 对点自测 5.如图所示,MN 为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A'为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点,并将它们画出来。 方法突破 1.光的直线传播作图方法 光在同种均匀物质中沿直线传播。在用光的直线传播进行作图时,光线画成实线,同时要标明光的传播方向。 2.光的反射作图方法 对于光的反射作图,首先要熟记光的反射定律的内容(光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角),还要注意入射角与反射角的概念,入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角,即法线是反射光线与入射光线夹角的角平分线,法线与反射面垂直。 3.平面镜成像作图方法 平面镜成像作图的方法有两种:一种是根据平面镜成像的特点来作,另一种是根据光的反射定律来作。没有特殊要求的情况下,根据平面镜成像特点作图要简洁、容易。 4.光的折射作图方法 光的折射光线的画法,首先要熟练掌握光的折射定律的内容,关键是搞清折射角与入射角的关系。特别注意垂直入射时,光的传播方向不变。 5.透镜成像作图方法 在作凸透镜或凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。凸透镜三条特殊光线: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