内容正文:
第二章 光现象(作图题30道)
1.完成下列光路图。根据反射定律画出这束光线经平面镜反射后的光线。
【答案】
【详解】过入射点做出法线,根据反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角可以做出反射光线,如图所示:
2.根据平面镜成像的特点,请在图中画出发光点S的像点S'。
【答案】
【详解】根据平面镜成像的特点可知,物和像关于平面镜对称,故可通过发光点S作平面镜的垂线,向右延长等距离的垂线,使物距和像距相等,画出发光点S的像点S',如下所示:
。
3.作出AB在平面镜中的像A′B′
【答案】
【详解】根据平面镜成像时像与物关于平面镜对称 ,先作出端点A、B在平面镜中的像点、,再用虚线连接、,即为物体AB在平面镜中所成的像,如图所示:
4.如图太阳光与地面成40°角斜射过来,要使光线沿竖直方向反射入井中,请在图中画出平面镜的位置并完成光路图。
【答案】
【详解】要使光线沿竖直方向反射入井中,所以反射光线是竖直向下的;因入射光线与水平面成40°角,而反射光线又竖直向下射入井中,所以反射光线和入射光线的夹角为
90°+40°=130°
反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,据此画出法线,过入射点画出法线的垂线,即平面镜的位置;如图所示,OB为反射光线,而MN为平面镜所在的位置。
5.京剧被列入我国第一批国家级非物质文化遗产名录。请在图中画出京剧演员头顶A点在平面镜中的像。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】根据平面镜成像规律可知,像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等,像与物的连线与镜面垂直,过过A 像平面镜做垂线,并延长到镜子后面,使像距等于物距,作图如下:
6.根据图中已给出的物AB,画出它在平面镜M中所成的像A'B'。
【答案】
【详解】作A点关于镜面的对称点A′,作B点关于镜面的对称点B′;用虚线连接A′和B′,并在A′点标上对应的箭头。如图所示:
7.如图所示,光从水里射向空气中,请作出入射光线。
【答案】
【详解】光从水里射向空气中,图中已经画出了法线和反射光线;由光的反射定律可知,反射角等于入射角,则入射角为45°,据此在法线左侧的水中画出入射光线;如图所示:
8.在如图所示中,根据给出的入射光线画出其反射光线。
【答案】
【详解】图中法线已经画出,根据光的反射定律,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,在法线右侧的空气中画出反射光线,如图所示:
9.在如图中,请分别画出反射光线和折射光线。
【答案】
【详解】图中已经过入射点O垂直于界面作出法线,根据反射角等于入射角在法线右侧的空气中作出反射光线;根据光的折射定律,光线从空气射入水中,折射角小于入射角,画出向法线偏折的折射光线。如图所示:
10.如图,一束光从水中斜射入空气中,在水面同时发生反射和折射,画出反射光线的方向,标出反射角的大小。
【答案】
【详解】由图知,入射光线与水面的夹角为45°,则入射角为
90°﹣45°=45°
过入射点O垂直于界面作出法线,然后根据反射角等于入射角在法线的右侧水中即可作出反射光线,反射角大小为45°。如图所示:
11.“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(温馨提示:必须标出光的传播方向)
【答案】
【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播,被井口挡住的光不能进入井中青蛙的眼睛,所以青蛙看不到井口以外的世界,连接井口两侧到青蛙的眼睛,此范围以内为井底青蛙所见范围,如图所示:
12.如图,A′ B′是AB在平面镜中成的像,请在图中画出平面镜。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】根据平面镜成像特点,连接AA′,做AA′的垂直平分线即为平面镜,注意AB在平面镜前,A′ B′一侧画小斜线表示平面镜的背面,如图所示:
13.完成如图光路图,并标出入射角的度数。
【答案】
【详解】过入射点O作出法线,反射角为
反射角等于入射角,则入射角是,根据反射角与入射角相等作出入射光线并标出入射角的度数,如下图
14.在图中,根据光的反射定律作出反射光线并标出反射角的大小。
【答案】
【详解】先过入射点作垂直平面镜的法线,再根据反射角等于入射角在法线的右侧画出反射光线,入射光线与平面镜的夹角为 30°,所以入射角为
i=90°-30°=60°
故反射角
r=i=60°
如图所示:
15.在图中画出入射光线的大致位置。
【答案】
【详解】过入射点O做垂直镜面的法线,反射角为
90°-40°=50°
根据反射角等于入射角做出入射光线AO,如图所示:
16.在图中,根据给出的入射光线画出反射光线,并标出反射角及其度数。
【答案】
【详解】由图示知,入射角为30度,在光的反射现象中,反射角等于入射角,所以反射角为30度,据此作出反射光线OB,作图如下:
17.如图已给出入射光线与反射光线(反射光线与水平面夹角为50°),请画出平面镜的位置并标出入射角的角度。
【答案】
【详解】反射时,反射角等于入射角,所以法线是反射光线和入射光线组成的夹角的平分线。首先,作出反射光线和入射光线组成的夹角的平分线,即法线,然后过入射点作法线的垂线,就是平面镜,入射角的度数为
如图所示:
18.一束光从空气斜射到某液面上同时发生反射和折射,入射光线与液面成37°角,在图中画出反射光线和折射光线,并标出反射角的度数。
【答案】
【详解】过入射点作出垂直于液面的法线,入射光线与液面成37°角,则入射角为
90°-37°=53°
反射角等于入射角,所以反射角也等于53°,光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,据此在法线另一侧作出反射角和折射角,故作图如下:
19.在图中画出物体AB的像。
【答案】
【详解】分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像,如下图所示:
20.如图所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光射入竖井内,请你通过作图画出平面镜,并在图中标出反射角的度数。
【答案】
【详解】根据题意可知,要利用平面镜使此时的太阳光射入竖井内,根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,则作出反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,再作法线的垂线即可画出平面镜;由图知,反射光线和入射光线的夹角为
180°-60°=120°
则反射角等于入射角等于60°,如图所示:
21.如图所示,一束光从空气中斜射向水面发生反射和折射,反射光线已画出。请画出它的入射光线和折射光线大致方向。
【答案】
【详解】首先过入射点垂直于水面作出法线,根据反射角等于入射角可在法线左侧的空气中画出入射光线AO;光从空气斜射入水中时,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角,据此在法线右侧的水中画出折射光线OC。如图所示:
22.如图,由点光源S发出的一束光线一部分被水面反射后经过A点,一部分进入水中,请作出反射和折射现象的光路图。
【答案】
【详解】由题意可知,由点光源S发出的一束光线一部分被水面反射后经过A点,可以作S关于水面的对称点,即为S点的像,像和A点的连线,这连线与水面的交点O,就是入射点,连接SO和OA,就分别得到入射光线和反射光线;可知道光线SO为入射光线,根据光的折射定律,光从空气折射入水中时,入射角大于折射角,折射光线和入射光线在法线两侧,由此大概作出折射光线;综上所述,得到的反射光线和折射光线,如下图所示。
23.请在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。
【答案】
【详解】分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′,即为AB在平面镜中的像。如图所示
24.如图所示,一束光从水中射入空气中,请作出反射光线、折射光线,并标出,反射角。
【答案】
【详解】光在水面发生反射,反射角等于入射角,OB为反射光线;光从水中进入空气时,折射角大于入射角,折射光线远离法线,OC为折射光线,光路图如图
25.如图中S为发光点,它发出的两条光线经平面镜反射后,反射光线分别与a、b重合。请你在图中画出平面镜,找出发光点S在平面镜里的像,并完成光路图。
【答案】
【详解】作出的延长线,使其相交于,为发光点在平面镜里成的像,虚线连接与,作的垂直平分线,即平面镜的位置;连接与和在平面镜上的交点,即得和的入射光线,再标上箭头即可,如图所示:
26.画出反射光线的入射光线AO。
【答案】
【详解】图中,反射角为
90°-60°=30°
在光的反射现象中,反射光线和入射光线在法线两侧,反射角等于入射角,则入射角也为30°,据此做出入射光线,故作图如下:
27.请在图中画出光从空气斜射入水中的入射光线及其反射光线的大致方向。
【答案】
【详解】[1] 由图可知,光由空气斜射进入水中,根据光的折射定律可知,入射光线和折射光线分居法线两侧,所以入射光线在法线左侧,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的大致方向。
[2]画出了入射光线后,由光的反射定律可知,入射光线和反射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,据此在法线右侧的空气中画出反射光线。如下图所示:
28.如图所示,光从水中射向空气。请画出反射光线和折射光线的大致方向。
【答案】
【详解】在光的反射现象中,反射光线和入射光线位于法线两侧,反射角等于入射角,据此作出反射光线;当光从水中斜射入空气中时,折射光线和入射光线位于法线两侧,折射角大于入射角,据此作出折射光线,故作图如下:
29.如图,作出物体A在平面镜MM'中所成的像A'。若镜面绕M点顺时针转动,则物像之间的距离会随之变化,请画出物像距离最大时的像A''的位置。
【答案】
【详解】根据平面镜成像的特点,作A关于平面镜的对称点A',可得物体A在平面镜MM'中所成的像A';若镜面绕M点顺时针转动,当AM为物体到平面镜的距离时,物体到平面镜的距离最大,此时物像之间的距离最大,根据像与物关于平面镜对称可得此时像A''的位置,如图所示:
30.小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中,使蓝环刚好浸没,从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合,如图甲所示。请在乙图中作出:
(1)红环最上端A点在水中的像点;
(2)点为蓝环最下端B点的像,请完成从C点看到B点的光路。
【答案】
【详解】(1)平静的水面可视为平面镜,平面镜成的像与物关于镜面对称,据此确定红环最上端A点在水中的像点(已知两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字,故点与蓝环最下端B点重合),如下所示:
(2)蓝环最下端B点反射的光由水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射光线远离法线,人逆着折射光线看去,看到最下端B点的像比最下端B偏高,连接交水面于O点,连接BO即为入射光线,OC为折射光线,如下所示:
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第2章 光现象(作图题30道)
1.完成下列光路图。根据反射定律画出这束光线经平面镜反射后的光线。
2.根据平面镜成像的特点,请在图中画出发光点S的像点S'。
3.作出AB在平面镜中的像A′B′
4.如图太阳光与地面成40°角斜射过来,要使光线沿竖直方向反射入井中,请在图中画出平面镜的位置并完成光路图。
5.京剧被列入我国第一批国家级非物质文化遗产名录。请在图中画出京剧演员头顶A点在平面镜中的像。(保留作图痕迹)
6.根据图中已给出的物AB,画出它在平面镜M中所成的像A'B'。
7.如图所示,光从水里射向空气中,请作出入射光线。
8.在如图所示中,根据给出的入射光线画出其反射光线。
9.在如图中,请分别画出反射光线和折射光线。
10.如图,一束光从水中斜射入空气中,在水面同时发生反射和折射,画出反射光线的方向,标出反射角的大小。
11.“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(温馨提示:必须标出光的传播方向)
12.如图,A′ B′是AB在平面镜中成的像,请在图中画出平面镜。(保留作图痕迹)
13.完成如图光路图,并标出入射角的度数。
14.在图中,根据光的反射定律作出反射光线并标出反射角的大小。
15.在图中画出入射光线的大致位置。
16.在图中,根据给出的入射光线画出反射光线,并标出反射角及其度数。
17.如图已给出入射光线与反射光线(反射光线与水平面夹角为50°),请画出平面镜的位置并标出入射角的角度。
18.一束光从空气斜射到某液面上同时发生反射和折射,入射光线与液面成37°角,在图中画出反射光线和折射光线,并标出反射角的度数。
19.在图中画出物体AB的像。
20.如图所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光射入竖井内,请你通过作图画出平面镜,并在图中标出反射角的度数。
21.如图所示,一束光从空气中斜射向水面发生反射和折射,反射光线已画出。请画出它的入射光线和折射光线大致方向。
22.如图,由点光源S发出的一束光线一部分被水面反射后经过A点,一部分进入水中,请作出反射和折射现象的光路图。
23.请在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。
24.如图所示,一束光从水中射入空气中,请作出反射光线、折射光线,并标出,反射角。
25.如图中S为发光点,它发出的两条光线经平面镜反射后,反射光线分别与a、b重合。请你在图中画出平面镜,找出发光点S在平面镜里的像,并完成光路图。
26.画出反射光线的入射光线AO。
27.请在图中画出光从空气斜射入水中的入射光线及其反射光线的大致方向。
28.如图所示,光从水中射向空气。请画出反射光线和折射光线的大致方向。
29.如图,作出物体A在平面镜MM'中所成的像A'。若镜面绕M点顺时针转动,则物像之间的距离会随之变化,请画出物像距离最大时的像A''的位置。
30.小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中,使蓝环刚好浸没,从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合,如图甲所示。请在乙图中作出:
(1)红环最上端A点在水中的像点;
(2)点为蓝环最下端B点的像,请完成从C点看到B点的光路。
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