2.2 光的直线传播作图专题 （ 知识解读+达标检测） --2024-2025学年苏科版物理八年级上学期

2.2 光的直线传播作图专题 【考点1 确定发光点（眼睛）题型 】 【考点2 画影子题型】 【考点3 小孔成像相关题型】 【考点4 观察范围类题型】 考点1 确定发光点（眼睛）题型 解题技巧： 对于这一类问题，我们知道，光在均匀介质中沿着直线传播，所以，平面内的两条不平行的两条光线，必有交点，此交点即为光源或者眼睛处。 考点1 确定发光点（眼睛）题型 【典例1】如图1所示，AB、CD是发光点S发出的两条光线，请确定出发光点S的位置，并画出发光点发出的，过E点的光线。 图1 图2 【变式1-1】如图3所示，是小胖房间的简化图。小胖站在窗前向外望去，能够看到的范围图中已标出。请用光路图确定小胖眼睛的位置，用E表示。 【变式1-2】点光源S通过墙上的小洞射出两条细光束，请在图中确定室内光源S的位置。    【变式1-3】请根据透过隔墙上的两个小洞透射出的两条光束，在图中画出室内灯的位置。 考点2 画影子题型 解题技巧： 光在同种均匀介质中沿着直线传播，影子是光照射到不透明的物体上，在该物体后面的物体（光屏）上形成的黑暗的区域。o 此类题目的特点是有光源和物体或者影子，我们做的作图技巧是找特殊点：一是光源；二是物体上的光可通过和未通过的分界点（例题中人的头顶O点）；三是影子上的特殊点。有任意两个点即可作图。 考点2 画影子题型 【典例2】小华走在路灯下，请画出小华在地面上形成影子的光路，并用线段AB标出影子的范围。 【变式2-1】如图所示，路灯下站着小明和小强两人，地上留下了他们的影子，通过作光路图确定路灯灯泡S的位置。 【变式2-2】按要求作图：如图所示，小红站在路灯下，请画出小红在地面上形成影子的光路，并标出影子的位置。 考点3 小孔成像相关题型 解题技巧： 用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板，像的大小也会随之发生变化。这种现象反映了光线直线传播的性质。此类题目有物体（或者像）和小孔确定像（或物体），或者有物体和像确定小孔的位置。①找到物体（或像）上的一个特殊点和小孔，再根据数学上的两点决定一条直线这一规律，将这两个点连成一条直线与光屏相交一点，再根据上面的步骤找到另一点即可。②如果是由物体和像确定小孔的位置，将物和像上两个特殊点的对应点连线，两条线的交点就是小孔的位置。 考点3 小孔成像相关题型 【典例3】如图12所示，小孔前有一物体AB，请画出AB经过小孔成像的光路图，并在光屏MN上标出AB所成的像。     【变式3-1】请作出图中的物体AB经小孔成像到墙面MN上的示意图，即画出成像的光路图。 【变式3-2】小明做小孔成像实验，实验装置如图所示，请在图中的塑料薄膜上画出蜡烛AB的像A'B'。  （保留作图痕迹） 【变式3-3】如图所示，小飞同学在做小孔成像的实验，请在图中作出AB经过小孔成像A'B'的光路图。 【变式3-4】按要求完成下列作图。如图所示，物体AB通过小孔O在虚线处的光屏上成像，请作出成像的光路图。 考点4 观察范围类题型 解题技巧： 从点光源起始，确定视野的上下边界，用直线连接，表明箭头的方向，正确表示光路方向，一般这类题目相对简单。 考点4 观察范围类题型 【典例4】最美人间四月天，不负踏青好时光。小刚一家到青龙潮湿地公园游玩，小刚坐在开着天窗的轿车里，通过天窗能看到天空的景色，如图甲所示，请在图乙的简化图中画出小刚看到天窗外天空范围的光路图，A点表示小刚的眼睛。 【变式4-1】我国唐代的作家韩愈在《原道》中写出：“坐井而观天，曰天小者，非天小也。”如图所示，枯井中的青蛙位于井底“坐井观天”，请利用光路图画出青蛙（眼睛用点O表示）通过井口能观察到的最大范围。（最大范围用阴影表示） 【变式4-2】画出O点所能看到的范围。 【变式4-3】作出眼睛在A′点通过小窗能看到的物体AB的范围。 1、 作图题 1. 请在图中作出物体AB在灯光下形成的地上的影子，并用表示。 2. 请在图中作出发光体AB通过小孔在MN上所成的像（画出两条光线和所成的像）。 3. 在日食的发生示意图中，从A、B两点选出正确的一处，用“●”代表月球画出它的位置。 4. 如图所示，是小康房间的简化图。小康站在窗前向外望去，能够看到的范围图中已标出。请画出两条光线来确定小康的眼睛的位置，用P表示。 5. 请在图中画出发生月食时，月球的大致位置 6. 2015年5月21日清晨，我国东南沿海部分地区出现了“日环食”奇景．下图是发生日环食时太阳与月球的位置．请在图中画出人在其中能观察到日环食的阴影区，并在该影区内画上阴影． ( ) 7. 如图，点光源S发出的光能透过窗口照射到右侧，请画出被照亮的区域，保留光路图作图痕迹。    8. 如图所示，请画出形成影子AB和CD的光路图并确认灯泡S的位置。 9. 根据图中的两条光线找到光源的位置，并标出人的影子的长度AB（设人正下方为A点）。 10. 在图甲中用光路图作出物体AB经小孔在屏幕上所成的像。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.2 光的直线传播作图专题 【考点1 确定发光点（眼睛）题型 】 【考点2 画影子题型】 【考点3 小孔成像相关题型】 【考点4 观察范围类题型】 考点1 确定发光点（眼睛）题型 解题技巧： 对于这一类问题，我们知道，光在均匀介质中沿着直线传播，所以，平面内的两条不平行的两条光线，必有交点，此交点即为光源或者眼睛处。 考点1 确定发光点（眼睛）题型 【典例1】如图1所示，AB、CD是发光点S发出的两条光线，请确定出发光点S的位置，并画出发光点发出的，过E点的光线。 图1 图2 【解析】将AB、CD反向延长，两条光线反向延长线交于一点，即为发光点S。然后连接S和E，即为光源S发出的通过E点的光线。如图2所示。 【点拨】此题考查光的直线传播的应用。解答此题的关键是先将两条入射光线反向延长交于一点S即为发光点。注意AB、CD反向延长线是光的一部分，所以应画成实线。 【变式1-1】如图3所示，是小胖房间的简化图。小胖站在窗前向外望去，能够看到的范围图中已标出。请用光路图确定小胖眼睛的位置，用E表示。 图三 【变式1-2】点光源S通过墙上的小洞射出两条细光束，请在图中确定室内光源S的位置。    【答案】   【详解】每条光线通过小洞都是沿直线传播的，两条光线的交点就是电灯的位置，灯的位置如图所示：    【变式1-3】请根据透过隔墙上的两个小洞透射出的两条光束，在图中画出室内灯的位置。 【答案】 【详解】每条光线通过小洞都是沿直线传播的，两条光线的交点就是电灯的位置，灯的位置如图所示： 考点2 画影子题型 解题技巧： 光在同种均匀介质中沿着直线传播，影子是光照射到不透明的物体上，在该物体后面的物体（光屏）上形成的黑暗的区域。o 此类题目的特点是有光源和物体或者影子，我们做的作图技巧是找特殊点：一是光源；二是物体上的光可通过和未通过的分界点（例题中人的头顶O点）；三是影子上的特殊点。有任意两个点即可作图。 考点2 画影子题型 【典例2】小华走在路灯下，请画出小华在地面上形成影子的光路，并用线段AB标出影子的范围。 【解析】：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，影子就是由于光的直线传播形成的。从题目光源发出的光有一部分被人遮挡，从左图可以看出，路灯发出的光射到人体OA的光被遮挡，其他的光都照射到了地面，而照射到O点的光可延长到地面B点，即AB之间没有光照射，就是人的影子。连接灯泡到小华的头顶作一条直线，并延长到地面有一个交点，从该交点到小华的脚之间的长度即为影长AB。如右图所示。 【点拨】本题的解题关键是找三个点，一个是路灯这个点，一个是人的头顶这一特殊点，由这两个点就能确定一条直线，在根据影子的形成原理，所确定的直线和地面相交而确定第三个点。 【变式2-1】如图所示，路灯下站着小明和小强两人，地上留下了他们的影子，通过作光路图确定路灯灯泡S的位置。 【答案】 【详解】光在空气中沿直线传播，将小明和小强的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S，就是灯泡的位置，如图所示： 【变式2-2】按要求作图：如图所示，小红站在路灯下，请画出小红在地面上形成影子的光路，并标出影子的位置。 【答案】 【详解】由于光在同种均匀介质中沿直线传播的，光射到不透明物体后，会在物体的背光面形成影子；光源S发出的光线照到人的身体，被身体挡住后，在身后形成影子；连接光源S和头顶A作一条直线，交地面于点 A，则OA为小红在地面上的影子，如图 考点3 小孔成像相关题型 解题技巧： 用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板，像的大小也会随之发生变化。这种现象反映了光线直线传播的性质。此类题目有物体（或者像）和小孔确定像（或物体），或者有物体和像确定小孔的位置。①找到物体（或像）上的一个特殊点和小孔，再根据数学上的两点决定一条直线这一规律，将这两个点连成一条直线与光屏相交一点，再根据上面的步骤找到另一点即可。②如果是由物体和像确定小孔的位置，将物和像上两个特殊点的对应点连线，两条线的交点就是小孔的位置。 考点3 小孔成像相关题型 【典例3】如图12所示，小孔前有一物体AB，请画出AB经过小孔成像的光路图，并在光屏MN上标出AB所成的像。     图12 【解析】：过A点和小孔画出一条光线交MN于A′，再过B点和小孔画出一条光线交MN于B′。AB的像为A′B′。如图13所示。 图13 【变式3-1】请作出图中的物体AB经小孔成像到墙面MN上的示意图，即画出成像的光路图。 【答案】 【详解】小孔成像的本质是光在同种均匀透明的介质中沿着直线传播形成的实像，所以先作A点沿着直线传播形成的点，再作B点沿着直线传播形成的点，用实线连接，如图所示： 【变式3-2】小明做小孔成像实验，实验装置如图所示，请在图中的塑料薄膜上画出蜡烛AB的像A'B'。  （保留作图痕迹） 【答案】 【详解】小孔成像是光的直线传播现象。蜡烛AB上部的光线通过小孔后，射到了光屏的下部；蜡烛AB下部的光线通过小孔后，射到了光屏的上部，因此通过小孔后所成的像是倒立的像。如下图所示： 【变式3-3】如图所示，小飞同学在做小孔成像的实验，请在图中作出AB经过小孔成像A'B'的光路图。 【答案】 【详解】小孔成像是光的直线传播形成的。物体上部的光线通过小孔后，射到了光屏的下部，物体下部的光线通过小孔后，射到了光屏的上部，因此通过小孔后所成的像是倒立的实像，如下图所示： 【变式3-4】按要求完成下列作图。如图所示，物体AB通过小孔O在虚线处的光屏上成像，请作出成像的光路图。 【答案】 【详解】由于光的直线传播，物体经小孔成倒立的实像，故作图如下： 考点4 观察范围类题型 解题技巧： 从点光源起始，确定视野的上下边界，用直线连接，表明箭头的方向，正确表示光路方向，一般这类题目相对简单。 考点4 观察范围类题型 【典例4】最美人间四月天，不负踏青好时光。小刚一家到青龙潮湿地公园游玩，小刚坐在开着天窗的轿车里，通过天窗能看到天空的景色，如图甲所示，请在图乙的简化图中画出小刚看到天窗外天空范围的光路图，A点表示小刚的眼睛。 【答案】 【详解】光在同一均匀介质中沿直线传播，光线要进入人的眼中，最大范围就是从天窗的边缘处直线射入人的眼中，所以以天窗为分界，被挡住部分是看不到的。将A点与天窗口左、右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向人眼睛的光线，光的直线传播限制了人的观察范围，因此人所在的位置越深，它观察到的范围越小，如下图所示： 【变式4-1】我国唐代的作家韩愈在《原道》中写出：“坐井而观天，曰天小者，非天小也。”如图所示，枯井中的青蛙位于井底“坐井观天”，请利用光路图画出青蛙（眼睛用点O表示）通过井口能观察到的最大范围。（最大范围用阴影表示） 【答案】 【详解】图中O点是青蛙的位置，将O点与井口左右两边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向青蛙眼睛的光线，这两条光线就决定了青蛙的观察范围。如图所示： 【变式4-2】画出O点所能看到的范围。 【答案】 【详解】由于光在同种均匀的介质中是沿直线传播的，所以连接AO和BO并反向延长，光线AO和BO之间就是O点能够观察到的范围，如下图： 【变式4-3】作出眼睛在A′点通过小窗能看到的物体AB的范围。 【答案】 【详解】由于在光在同种均匀介质中是沿直线传播的，所以由点A′和小孔的上边缘可以确定看到的物体的最上面的部分，由点A′和小孔的下边缘可以确定看到的物体的最下面的部分，两者结合，两条光线之间的部分就是人眼看到的物体AB的范围，如图所示： 1、 作图题 1. 请在图中作出物体AB在灯光下形成的地上的影子，并用表示。 【答案】 【详解】光遇到不透明的物体会被遮挡，在物体后形成影子，图中阴影部分是AB在灯光下地上的影子。如图所示： 2. 请在图中作出发光体AB通过小孔在MN上所成的像（画出两条光线和所成的像）。 【答案】 【详解】发光物体AB的每一个点都可看作为点光源，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点发出的光线经过小孔到达光屏下部的A'点，B点发出的光线通过小孔到达光屏的上部B'点。如图所示： 3. 在日食的发生示意图中，从A、B两点选出正确的一处，用“●”代表月球画出它的位置。 【答案】 【详解】日食是由于光从太阳直线向地球传播时，被月球挡住了，在地球上留下了影子，所以日食时，月球在A点。作图如下： 4. 如图所示，是小康房间的简化图。小康站在窗前向外望去，能够看到的范围图中已标出。请画出两条光线来确定小康的眼睛的位置，用P表示。 【答案】 【详解】小康房间的简化图，小康站在窗前向外望去，能够看到的范围如图所示；由于光在同种均匀介质中沿直线传播，则两条虚线的交点即为眼睛的位置。如图所示： 5. 请在图中画出发生月食时，月球的大致位置 【答案】 【详解】发生月食时，地球在太阳和月球之间，三者在同一条直线上，地球挡住了太阳照射到月球的光，在地球上看不到月球的现象。如图所示 6. 2015年5月21日清晨，我国东南沿海部分地区出现了“日环食”奇景．下图是发生日环食时太阳与月球的位置．请在图中画出人在其中能观察到日环食的阴影区，并在该影区内画上阴影． ( ) 【答案】 【详解】日环食是说太阳的中心部分是暗的，边缘很明亮，根据光的直线传播原理，可以知道能观察到日环食的位置． 7. 如图，点光源S发出的光能透过窗口照射到右侧，请画出被照亮的区域，保留光路图作图痕迹。    【答案】   【详解】根据光是沿直线传播的知识可画出光能透过窗户照射到后侧的区域，具体如图所示：    8. 如图所示，请画出形成影子AB和CD的光路图并确认灯泡S的位置。 【答案】 【详解】影子形成的原理是光的直线传播，分别作过头顶和B、D点的直线，两条直线相交的交点即为灯泡S的位置，如图所示 9. 根据图中的两条光线找到光源的位置，并标出人的影子的长度AB（设人正下方为A点）。 【答案】 【详解】反向延长两条入射光线，两条入射光线的交点S为光源位置；影子的形成是光的直线传播现象，过光源S做过头顶的入射光线，该入射光线与地面的交点为影子的B点，连接人正下方为A点与B点，即为影子AB，如图所示： 10. 在图甲中用光路图作出物体AB经小孔在屏幕上所成的像。 【答案】 【详解】过A点和小孔画出一条光线交薄膜于A′，再过B点和小孔画出一条光线交薄膜于B′，则AB的像为A′B′，如图所示： 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$