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专题01 光现象与透镜作图
综合分析近年中考试题,作图题是中考的热点题型,主要考查三个方面:光学作图、力学作图和电磁学作图。光学作图在中考中考査的重点:(1)根据光的反射定律和折射规律作图;(2)利用平面镜成像特点作图;(3)根据透镜对光线的作用作图。预计在今后的中考中,光的反射和折射的作图、平面镜成像特点的作图等将是中考的热点问题。
1、光反射作图
光的反射定律:在光的反射现象中,入射光线、反射光线、法线同在同一个平面内(三线共面);反射光线、入射光线分别位于法线的两侧(两线两侧);反射角等于入射角(两角相等)。
(1)光反射现象作图需要遵循光反射定律(三线共面、两线两侧、两角相等)。
(2)作图方法:根据光反射定律利用量角器作图。
2、光折射作图
光的折射定律:在折射现象中,折射光线、入射光线、法线在同一平面内(三线共面);折射光线和入射光线分居在法线的两侧(两线两侧);3)当光从空气斜射入水等其他透明物质(玻璃、水晶等)时,折射角小于(大于、小于或等于)入射角;当光从水或其它透明物质斜射入空气时,折射角大于(大于、小于或等于)入射角(不等角,空气大)。
(1)根据光折射定律(特别是“空气大”)进行作图。
(2)清澈的池水,池底或者鱼变浅,放杯子的筷子“折断”;水下看岸边物体变高;海市蜃楼的成因等。
3、平面镜成像作图
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、透镜成像的规律
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。
(建议用时:30分钟)
一.光直线传播的应用(共6小题)
1.(2024•青羊区校级一模)成语“凿壁偷光”,是指西汉匡衡凿穿墙壁引邻家之烛光读书一事(如图所示).其原理可简化成如图乙所示的模型:S为邻家烛焰,ABCD是匡衡在厚墙壁上凿穿的方形孔洞,请作出邻家蜡烛S在匡衡家照亮的范围(用阴影线表示),完成相应光路图。
2.(2022•蕲春县二模)太阳光透过浓密的树叶照在地上形成圆形的光斑,这就是“小孔成像”的生活实例,图中AB为箭头状的LED灯,不透光的隔板CD中间有一个小孔E,请通过作图画出LED灯AB在光屏MN上的像A′B′(保留作图痕迹,把孔E看成一个点)。
3.(2022•昆明模拟)如图所示,小芳和小刚站在路灯下,请根据两人的影长(粗实线为影子),标出图中路灯灯泡S的位置。
4.(2023秋•双流区期末)大货车周围有很多视野盲区,我们要尽量远离。如图所示是一辆大货车的车头,A点表示货车司机的眼睛,B点表示挡风玻璃下边沿,请画出一条关键光线找到车头正前方的视野盲区,并正确标注光线方向。
5.(2023秋•高新区期末)“井底之蛙”是一个汉语成语,最早出自战国中期思想家庄子所作的《庄子•秋水》。该成语指井底的青蛙认为天只有井口那么大,比喻那些见识短浅的人。如图所示,一只青蛙在枯井中,请你利用光路画图并标出视线范围,说明青蛙(其眼睛用点A表示)为什么“坐井观天,所见甚小”。
6.(2023秋•江都区校级期中)如图所示,是一个蜡烛AB和一个小孔成像装置,请在左图半透明纸上画出蜡烛AB的像A'B'。
二.作光的反射光路图(共7小题)
7.(2024•仙桃校级模拟)要将一束太阳光AO反射到室内的B点,请在图中画出平面镜的位置并标出反射角r。
8.(2024•新泰市一模)图甲为丹顶鹤及其倒影的画面,其中A点表示鹤嘴在水中像的位置,请在图乙中画出光从鹤嘴经水面反射进入人眼的光路图。
9.(2024•安阳模拟)小明只要能从一块平面镜中看到小红的眼睛B,小红也一定能从此平面镜中看到小明的眼睛A。请在图中画出小明从平面镜中看到小红眼睛的光路图,其中A、B两点分别表示小明和小红眼睛的位置。
10.(2024•梁园区校级一模)2023年5月20日至31日是第23个全国科普活动周,学校举办的科技节展品中,小亮制作的光电液位仪吸引了同学们的目光,它的工作原理是通过入射光束照射到液面上时发生反射,光线反射到光电屏(将光信号转化为电信号进行处理)上从而显示液面的高度,请在图中画出当光屏上的光点由S1移到S2时液面的位置。
11.(2024•华龙区校级模拟)如图甲所示是“猴子捞月”的寓言故事。猴子看到水