内容正文:
八年级上册《专题二光学作图》沪粤版(2024)2025年同步练习卷【广西专用】
一阶 概念夯基础
【名师面对面-培优手拉手】
· 光咋走,光线咋画?
· 光学作图就是用带箭头的直线(叫光线)来画光的路径。这就像给光的 “行走路线” 拍张快照,箭头指的就是光往哪儿走。
· 光在水、空气这些均匀的东西里走,就跟排队看齐似的,直来直去(直线传播)。比如小孔成像,光从物体出发,沿着直线穿过小孔,在后面形成倒立的像,就像我们站队时,前面的人挡住后面的,影子也是这么来的。
· 光碰到镜子这种反光的东西(反射面),会 “弹” 回来,这就是反射。它有个规矩:入射光线(照过去的)、反射光线(弹回来的)和法线(一条假想的、垂直于镜面的线)在同一个平面上,入射光线和反射光线分别在法线两边,而且入射光线和法线的夹角(入射角),跟反射光线和法线的夹角(反射角)一样大。法线就像裁判,站在中间,保证两边 “对称”。
· 光从空气钻进水里,或者从水里跑到空气里,方向会变,这叫折射。如果光垂直照到界面上(比如笔直地扎进水里),方向不变;斜着照过去,就会偏折。从空气到水里,光线会靠近法线,像怕水似的往里缩;从水里到空气,就会远离法线,像往外跑。
· 平面镜成像:就像照镜子的 “影子”
· 镜子里的像,其实是假的(虚像),是光反射后,反向延长线交出来的点,所以画的时候用虚线。而且像和物体大小一样,离镜子的距离也一样,物体和像的连线还垂直于镜面,就像你和镜子里的你,站在镜子两边,对称着来。
· 透镜咋干活?让光 “聚” 或 “散”
· 凸透镜(中间厚、边缘薄)能把光往中间聚。平行于主光轴(穿过透镜中心的直线)的光,经过凸透镜后,会扎到一个点上(焦点);如果光先穿过焦点,再经过凸透镜,就会变成平行光,直直地射出去。
· 凹透镜(中间薄、边缘厚)能把光往两边散。平行于主光轴的光,经过凹透镜后,看起来像是从镜片另一边的一个虚焦点发出来的;如果光朝着凹透镜的虚焦点射过去,经过镜片后,就会变成平行光。
【学霸笔记】
· 简单几步搞定作图
· 先画 “法线”:反射和折射的 “定盘星”
· 不管是画反射还是折射,第一步先画法线,就是那条垂直于镜面或界面的虚线。有了法线,就好判断光线往哪儿偏了。
· 画反射光线时,先找到入射角,然后以法线为轴,在另一边画一个同样大的反射角,反射光线就出来了,就像照镜子时,你抬左手,镜子里的人抬右手,对称着来。
· 画折射光线时,看光从哪种介质到哪种介质。从空气到玻璃(玻璃比空气 “密”),折射角比入射角小,光线往法线靠;从玻璃到空气,折射角比入射角大,光线远离法线,就像人从窄巷子走到宽广场,步子会迈得大一点。
· 平面镜成像:用 “反向延长” 找像
· 想知道物体在镜子里的像在哪儿,或者知道像在哪儿画物体,有个简单法:
· 从物体上随便找个点,画两条光线照到镜面上;
· 用上面说的反射规律,画出这两条光线的反射光线;
· 把反射光线往反方向延长(用虚线),两条延长线交到一点,就是这个点的像。其实更简单的是,直接根据 “物和像对称”,物体离镜子多远,像就离镜子多远,一量就出来。
· 透镜作图:认准 “特殊光线”
· 透镜有三条特殊光线,记准它们的 “脾气” 就行:
· 平行于主光轴的光:凸透镜让它往焦点跑,凹透镜让它看起来从虚焦点来;
· 穿过透镜中心(光心)的光:直直地走,方向不变,就像从门中间穿过去,不用拐弯;
· 过焦点(或朝虚焦点)的光:凸透镜让它变平行,凹透镜也让它变平行,只是凹透镜的光得朝着虚焦点射。
· 检查 “虚实”:别画错线
· 画完后看看:
· 实际的光线(入射、反射、折射的)用实线,必须带箭头,告诉别人光往哪儿走;
· 法线、反向延长线、虚像这些假的,用虚线,不用箭头;
· 凸透镜的焦点是实的(光能真的聚到那儿),凹透镜的焦点是虚的(光看着像从那儿来),别弄混。
· 其实光学作图不用怕,只要记住光的 “规矩”,一步一步来,先找法线,再看光线往哪儿偏,最后检查虚实,就能画对。就像我们走路,知道红灯停、绿灯行,按规则来就行。
二阶 习题针对练
1.如图所示,物体前有一小孔,请在图中根据物体位置画出它经过小孔所成的像。
2.俗话说:“坐井观天,所见甚小”,画出图中井中青蛙所能看到的范围。
3.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。
4.提词器是由一个高亮度显示器和一块专用镀膜玻璃组成,高亮度的显示器显示文稿内容,镀膜玻璃将显示器上的文稿内容反射到演讲者前方,使得演讲者在看演讲词的同时,也能面对摄像机,请你在图乙中画出演讲者(B)通过提词器看到文稿(A)的光路。
5.如图中S'是光源S在平面镜中所成的像,请根据平面镜成像的特点,画出平面镜的位置。
6.如图甲所示,汽车抬头显示功能将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在驾驶员正前方;请在图乙中作出AB通过挡风玻璃形成的像。
7.在“猴子捞月”的经典寓言故事中,一群猴子在井边玩耍时,发现平静的井水面上倒映着一轮明月。请你在图中画出位于A点的猴子看到水中月亮的光路图(B点为空中月亮的位置)。
8.一束光从水中斜射入空气中,折射光线如图所示,请画出入射光线的大致方向。
9.请作出图中所缺的光线。
三阶 拓展思维练
10.如图所示,从点光源S射出的一条光线经P处的平面镜反射后,反射光线射向凹透镜的焦点方向。画出平面镜及反射光线经凹透镜折射后的光线。
八年级上册《专题二光学作图》沪粤版(2024)2025年同步练习卷【广西专用】
一阶 概念夯基础
【名师面对面-培优手拉手】
· 光咋走,光线咋画?
· 光学作图就是用带箭头的直线(叫光线)来画光的路径。这就像给光的 “行走路线” 拍张快照,箭头指的就是光往哪儿走。
· 光在水、空气这些均匀的东西里走,就跟排队看齐似的,直来直去(直线传播)。比如小孔成像,光从物体出发,沿着直线穿过小孔,在后面形成倒立的像,就像我们站队时,前面的人挡住后面的,影子也是这么来的。
· 光碰到镜子这种反光的东西(反射面),会 “弹” 回来,这就是反射。它有个规矩:入射光线(照过去的)、反射光线(弹回来的)和法线(一条假想的、垂直于镜面的线)在同一个平面上,入射光线和反射光线分别在法线两边,而且入射光线和法线的夹角(入射角),跟反射光线和法线的夹角(反射角)一样大。法线就像裁判,站在中间,保证两边 “对称”。
· 光从空气钻进水里,或者从水里跑到空气里,方向会变,这叫折射。如果光垂直照到界面上(比如笔直地扎进水里),方向不变;斜着照过去,就会偏折。从空气到水里,光线会靠近法线,像怕水似的往里缩;从水里到空气,就会远离法线,像往外跑。
· 平面镜成像:就像照镜子的 “影子”
· 镜子里的像,其实是假的(虚像),是光反射后,反向延长线交出来的点,所以画的时候用虚线。而且像和物体大小一样,离镜子的距离也一样,物体和像的连线还垂直于镜面,就像你和镜子里的你,站在镜子两边,对称着来。
· 透镜咋干活?让光 “聚” 或 “散”
· 凸透镜(中间厚、边缘薄)能把光往中间聚。平行于主光轴(穿过透镜中心的直线)的光,经过凸透镜后,会扎到一个点上(焦点);如果光先穿过焦点,再经过凸透镜,就会变成平行光,直直地射出去。
· 凹透镜(中间薄、边缘厚)能把光往两边散。平行于主光轴的光,经过凹透镜后,看起来像是从镜片另一边的一个虚焦点发出来的;如果光朝着凹透镜的虚焦点射过去,经过镜片后,就会变成平行光。
【学霸笔记】
· 简单几步搞定作图
· 先画 “法线”:反射和折射的 “定盘星”
· 不管是画反射还是折射,第一步先画法线,就是那条垂直于镜面或界面的虚线。有了法线,就好判断光线往哪儿偏了。
· 画反射光线时,先找到入射角,然后以法线为轴,在另一边画一个同样大的反射角,反射光线就出来了,就像照镜子时,你抬左手,镜子里的人抬右手,对称着来。
· 画折射光线时,看光从哪种介质到哪种介质。从空气到玻璃(玻璃比空气 “密”),折射角比入射角小,光线往法线靠;从玻璃到空气,折射角比入射角大,光线远离法线,就像人从窄巷子走到宽广场,步子会迈得大一点。
· 平面镜成像:用 “反向延长” 找像
· 想知道物体在镜子里的像在哪儿,或者知道像在哪儿画物体,有个简单法:
· 从物体上随便找个点,画两条光线照到镜面上;
· 用上面说的反射规律,画出这两条光线的反射光线;
· 把反射光线往反方向延长(用虚线),两条延长线交到一点,就是这个点的像。其实更简单的是,直接根据 “物和像对称”,物体离镜子多远,像就离镜子多远,一量就出来。
· 透镜作图:认准 “特殊光线”
· 透镜有三条特殊光线,记准它们的 “脾气” 就行:
· 平行于主光轴的光:凸透镜让它往焦点跑,凹透镜让它看起来从虚焦点来;
· 穿过透镜中心(光心)的光:直直地走,方向不变,就像从门中间穿过去,不用拐弯;
· 过焦点(或朝虚焦点)的光:凸透镜让它变平行,凹透镜也让它变平行,只是凹透镜的光得朝着虚焦点射。
· 检查 “虚实”:别画错线
· 画完后看看:
· 实际的光线(入射、反射、折射的)用实线,必须带箭头,告诉别人光往哪儿走;
· 法线、反向延长线、虚像这些假的,用虚线,不用箭头;
· 凸透镜的焦点是实的(光能真的聚到那儿),凹透镜的焦点是虚的(光看着像从那儿来),别弄混。
· 其实光学作图不用怕,只要记住光的 “规矩”,一步一步来,先找法线,再看光线往哪儿偏,最后检查虚实,就能画对。就像我们走路,知道红灯停、绿灯行,按规则来就行。
二阶 习题针对练
1.如图所示,物体前有一小孔,请在图中根据物体位置画出它经过小孔所成的像。
【答案】。
【解答】解:由于光的直线传播,箭头上端射出的光线经小孔射向光屏,形成像点;下端射出的光线经小孔沿直线射向光屏,形成像点;连接两像点即为所求。如图:
。
2.俗话说:“坐井观天,所见甚小”,画出图中井中青蛙所能看到的范围。
【答案】。
【解答】解:光在同种均匀介质中是沿直线传播的,井中青蛙所能看到的范围如图所示:
。
3.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】。
【解答】解:如图所示,根据光沿直线传播的原理,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点光源的位置S,故作图为:
。
4.提词器是由一个高亮度显示器和一块专用镀膜玻璃组成,高亮度的显示器显示文稿内容,镀膜玻璃将显示器上的文稿内容反射到演讲者前方,使得演讲者在看演讲词的同时,也能面对摄像机,请你在图乙中画出演讲者(B)通过提词器看到文稿(A)的光路。
【答案】
【解答】解:先作出点A关于平面镜的对称点,即为像点A′,连接人眼和像点A′,交平面镜于点O,连接O点与眼睛即为反射光线,连接A和O点即为入射光线,如图所示:
5.如图中S'是光源S在平面镜中所成的像,请根据平面镜成像的特点,画出平面镜的位置。
【答案】
【解答】解:由平面镜成像的特点:像和物体各对应点的连线被平面镜垂直平分,因此连接S和S′,再在SS′中点作一条垂线,这条垂线就是平面镜的位置所在.如图所示:
6.如图甲所示,汽车抬头显示功能将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在驾驶员正前方;请在图乙中作出AB通过挡风玻璃形成的像。
【答案】
【解答】解:根据平面镜成像的特点,分别作出AB的两个端点关于平面镜的对称点A′、B′,并用虚线连接A′B′即可,如图所示:
;
7.在“猴子捞月”的经典寓言故事中,一群猴子在井边玩耍时,发现平静的井水面上倒映着一轮明月。请你在图中画出位于A点的猴子看到水中月亮的光路图(B点为空中月亮的位置)。
【答案】
【解答】解:过水面作点B的对称点B′,即为月亮在水中的像,连接像点B′与猴子眼睛,交水面于一点O,即为入射点;再画出入射光线和反射光线,由此完成光路图,见下图:
8.一束光从水中斜射入空气中,折射光线如图所示,请画出入射光线的大致方向。
【答案】
【解答】解:图中已经过入射点作出法线,根据光由水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,在法线右侧的水中画出入射光线,如图所示:
9.请作出图中所缺的光线。
【答案】
【解答】解:①根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点画出折射光线,根据过凸透镜光心的光线传播方向不改变画出入射光线;
②根据延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴、过凹透镜光心的光线传播方向不改变画出对应的折射光线。如图所示:
三阶 拓展思维练
10.如图所示,从点光源S射出的一条光线经P处的平面镜反射后,反射光线射向凹透镜的焦点方向。画出平面镜及反射光线经凹透镜折射后的光线。
【答案】
【解答】解:由图可知,知道入射光线和反射光线,做出入射光线和反射光线夹角的角平分线,该角平分线也是法线,根据镜面与法线垂直作出平面镜的位置;
射向凹透镜另一侧焦点的光线,经过凹透镜后会平行于主光轴,如图所示:
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