内容正文:
第四章 光现象(作图题30道)
1.如图所示,在平静的湖边上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像,其中一点是路灯的发光点,另一点是路灯的像点。请你区分发光点、像点。
【答案】
【详解】连接EB,EB与界面的交点即为入射点O,连接AO,即可完成水下E处的人看到路灯A的光路图,发光点是A点,像点是B点。如图所示:
2.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:
3.根据要求作图。在图中画出路灯S下小明的影长。
【答案】
【详解】根据光的直线传播原理可知,光源S发出的一束光和小明的头顶的连线与地面相交于一点,这点到小明的距离就是影长。如图所示
4.公元前二世纪我国的《淮南万毕术》中记载了这样的一段话:“取大镜高悬,置水盘于其下,则见四邻矣”(如图甲所示)。请根据乙中的光路,确定“大镜”的位置,并标注出光入射大镜的入射角i。
【答案】
【详解】由题意可知,“大镜”将四邻景物射来的光线反射到盆中的水面,水面又将光线反射到人的眼睛;由光的反射定律知,反射角等于入射角,所以先作出入射光线与反射光线的夹角的平分线(即为法线),然后再过入射点作法线的垂线即为“大镜”的位置,入射光线AO与法线ON的夹角为入射角i,如图所示:
5.在图中画出入射光线对应的折射光线。
【答案】
【详解】过入射点作界面的垂线得到法线,用虚线,标垂直,然后根据光的折射规律,从水中进入空气中,折射角大于入射角,折射光线远离法线,如图所示:
6.如图所示,AB为车内的抬头显示器的画面内容,请你画出其通过挡风玻璃形成的像。
【答案】
【详解】先作出端点A、B关于平面镜的对称点、,用虚线连接、即为物体AB的像,如图所示:
7.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。
【答案】
【详解】A的位置是鹤的嘴通过水面所成的像,平面镜成像时,像与物体关于镜面对称,据此画出鹤的嘴的位置A',连接人的眼睛和A,则连线与水面的交点为反射点(入射点)O,连接AO为入射光线、连接O和眼睛可得反射光线,如图所示:
8.成都大运会火炬塔位于东安湖公园体育中心片区,塔身高度31米,寓意第31届世界大学生夏季运动会。图甲是航拍到的火炬塔的美照。在太阳(A点表示)的照射下,地上出现了火炬塔的影子。请你利用所学知识在图乙中画出火炬塔(用BC代替)在地面上形成影子的光路,用L表示。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】连接AC并延长至地面交于D点,则火炬塔的影长L=BD,如下图
9.如图所示,一束光从空气斜射向水面,请画出这条入射光线的折射光线。
【答案】
【详解】根据光的折射规律,折射光线和入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧,光从空气中斜射入水中,折射角小于入射角,如图所示:
10.(1)如图甲,平面镜前的一个发光点S’所发出的光经过平面镜反射后的光线已经被画出,请在图中画出入射光线,并找到发光点S的位置。
(2)如图乙,凸透镜的焦距为1.50cm,O为透镜的光心.请按照实际尺寸标出凸透镜右侧焦点F的位置,并画出图中入射光线所对应的折射光线。
(3)完成图丙中的光路图。
【答案】(1)(2) (3)
【详解】(1)先将两条反射光线反向延长交于一点S′,再作出S′关于平面镜的对称点S,即为发光点的位置,从反光点S到反射点画出两条入射光线;如下图所示:
(2)在主光轴上距凸透镜光心O为1.5cm处的点是凸透镜的焦点。平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线过透镜的焦点;如下图所示:
(3)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点;射向焦点的光线经凹透镜折射后,将平行于主光轴。如下图所示:
11.如图所示,请作出物体AB在平面镜MN中所成的像。
【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。如图所示:
12.请在如图中作出大致的折射光线位置,并标出折射角r。
【答案】
【详解】光从空气斜射入水或其它介质中时,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角,如图所示:
13.在图中画出反射光线OB的入射光线,并标出入射角大小。
【答案】
【详解】因为反射光线与镜面的夹角为30°,所以反射角为60°,可知入射角也为60°,根据反射角等于入射角在法线左侧画出入射光线,标出入射角大小为60°,如图所示:
14.当太阳从位置1运动到位置2时,如何摆放小镜子M才能恰好让太阳光通过反射到塔顶A点呢?请运用光的反射定律,在图中以O为入射点,画出太阳在位置2时照射在定日镜上的入射光线,并大致确定此时镜面的位置。
【答案】
【详解】由光的反射定律可知,反射角等于入射角,先连接位置2与点O,即为入射光线,再作出反射光线与入射光线夹角的角平分线可得法线,然后再作法线的垂线,即为平面镜的位置,如图所示:
15.请将图中的光路图补充完整。
【答案】
【详解】根据反射角等于入射角,在法线的右侧可做出反射光线OB,如下图所示:
16.如图所示,小明想利用平面镜,将一束与水平面成60°角的太阳光水平射入山洞中,请完成该光路;画出平面镜的位置,并标出反射角的度数。
【答案】
【详解】由题意知,反射光线水平向右射出,那么入射光线与反射光线的夹角为
180°-60°=120°
根据在光的反射现象中,反射角等于入射角,所以反射角为60°。作反射光线与入射光线的夹角的角平分线,即法线,与法线垂直的线所在的位置即平面镜MN的位置,如下图所示:
17.如图所示,S1、S2为两点光源,M为屏,作出光照射在屏上最亮的区域。
【答案】
【详解】点光源S1、S2发出的光线经过两个小孔后都要射到屏上,光线最多的地方就是最亮的区域。由此可得,图中屏上画斜线的区域即为最亮的区域。
18.被称为“超级镜子发电站”的敦煌,电站内的1.2万多面定日镜以同心圆状围绕着260米高的吸热塔,这些定日平面镜把太阳光反射后会聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图丙,在图中画出定日平面镜的位置,并标出反射角。
【答案】
【详解】由图可知,入射光线和反射光线的夹角为
180°-64°-36°=80°
根据光的反射定律可知,反射角等于入射角等于40°,用虚线作出法线平分入射光线和反射光线的夹角,过入射点作镜面垂直于法线,如下图所示:
。
19.S为一点光源,M,N为一不透明的墙壁。请在图上画出光线通过M、N狭缝能照射到的区域,并在该区域画上斜线。
【答案】
【详解】由光沿直线传播的原理可知,光线通过两个狭缝均沿直线传播,能照射到的区域如下图所示:
20.如图所示,A、B是镜前一个点光源S发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线,请在图中标出点光源S和像点的位置.并完成反射光路图。
【答案】
【详解】先将两条反射光线反向延长交于一点S′即为像的位置,再通过平面镜作出S′的对称点S,即为发光点的位置,并连接S与两个反射点画出入射光线,如图所示
21.如图所示,S′为点光源S在平面镜中所成的像,点光源S为图中平面镜左侧三点中的某一点,请利用平面镜成像特点作图确定点光源的位置并标出S。
【答案】
【详解】由平面镜成像的特点可知,物与像关于平面镜对称,像距等于物距,故可据此确定点光源S的位置如下图所示
22.按要求完成作图。
(1)请在图1中画出一束射向水面的光线的反射光线;
(2)图2中是物体在平面镜中的像,请根据平面镜成像特点,画出平面镜的位置。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)过入射点O作出垂直于水面的法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线,如下:
(2)平面镜成的像与物关于平面镜对称,连接、,作两条连线的垂直平分线即为平面镜的位置,如下:
23.如图所示,两个焦距相同的透镜,它们的主光轴均与水面重合,一束光射向水面,最终从左边的透镜射出,请画出这个过程的光路图。
【答案】
【详解】光从水中射入空气中时,发生折射,折射角大于入射角;当经过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过其焦点,如图所示:
24.请在图中作出发光箭头在屏上所成的像(要求标出、)。
【答案】
【详解】小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,小孔成像实验中所成的像是倒立的实像,如下图所示:
25.如图所示,一束光线AB射向竖直的平面镜,并最终在水底O点处形成一个光斑,请作出完整的光路图,并画出必要的辅助线。
【答案】
【详解】先过入射点B作与平面镜垂直的法线,根据反射光线和入射光线分居在法线的两侧,反射角等于入射角,在法线的下侧作出反射光线;再过水面上的入射点作界面的垂线即为法线,然后根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,画出折射光线,如图所示
26.如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中的像。请在相应位置画出平面镜。
【答案】
【详解】根据平面镜成像特点知道,像与物关于镜面对称,像和物体各对应点的连线被平面镜垂直平分,故作出AA′、BB′的中垂线即是平面镜所在的位置,如图所示:
27.郑州如意湖畔“大玉米”下,风景宜人,景色壮观,吸引无数游人前往欣赏,如图甲所示。船上的游客恰好看到水中的一条鱼从“大玉米”第二层游过。若以点代替看到的鱼和“大玉米”第二层重合处,请在图乙中画出鱼的实际位置,并作出游客看到“大玉米”第二层(用点A表示)的光路图。
【答案】
【详解】A′是大玉米第二层A在水中的倒影,即此时的水平相当于平面镜,过A′作水面的垂线段,据平面镜成像中,像与物到镜面的距离相等,确定A点,连接游客所在的点与A′点与水面相交于一点,这点为入射点,A点与入射点的连线为入射光线,入射点与游客所在的点的连线为反射光线,同时此反射光线也为鱼在水中斜射向空气中的光线的折射光线,A′点为逆着折射光线看到的鱼在水中成的虚像,过入射点作法线,据光从水斜射向空气中时,折射角大于入射角,大概确定鱼的入射光线及鱼的实际位置。作图如下:
28.如图所示,管道内A处有一只正在发光的小灯泡,小潘的眼睛在B处看到了平面镜中小灯泡的像,请画出小潘看到小灯泡A的像的光路图。
【答案】
【详解】由平面镜成像的特点可知, 首先作出A处小灯泡关于平面镜对称,取处小灯泡的像到平面镜的距离和灯泡到平面镜的距离相等,连接B,与平面镜相交于O点,连接AO为入射光线,连接OB为反射光线,如下图所示:
29.图是3D简易投影,就是用平面镜将水平放置的物体AB的像竖直呈现在人的正前方,其中A的像与人眼在同一水平面,请作出平面镜位置。
【答案】
【详解】其中A的像与人眼在同一水平面,过人眼作水平线;将水平放置的物体AB的像竖直呈现在人的正前方,因像与物关于平面镜对称,根据数学知识可知平面镜与水平面的夹角为,因像与物的连线与镜面垂直,可知像与物的连线与水平面成夹角,故过A作与水平线成的直线交与眼睛水平的线于A′,过B作与水平线成的直线,A′即为A的像,作AA′的垂直平分线,即为镜面的位置,如下所示:
30.如图所示,光源S发出的光经墙上的平面镜反射后能照亮游泳池的水面,请在图中画出能照亮的游泳池水面范围的光路图。
【答案】
【详解】延长墙上的平面镜,如图, 根据平面镜成像的特点做出S的像点S′,由S向平面镜作垂线并延长至S′点,SS′关于平面镜对称,如图所示; 连接S′和竖直放置平面镜上端并延长至水面确定反射光线,但此光线被水平放置的平面镜挡住,无法射到水面;连接S′和水面放置平面镜的最左端,并延长至水面,此光线射到游泳池的外侧,所以连接像点与游泳池的最右侧,与平面镜相交于O点,与水面的最右侧交点为B,连接OB为对应的反向光线,连接SO为对应的入射光线,如图所示; 连接S′和竖直放置平面镜下端并延长至水面确定反射光线,连接发光点和平面镜下端确定入射光线,如图所示; 图中AB即为照亮的范围。
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第十第四章 光现象(作图题30道)
二1.如图所示,在平静的湖边上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像,其中一点是路灯的发光点,另一点是路灯的像点。请你区分发光点、像点。
2.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。
3.根据要求作图。在图中画出路灯S下小明的影长。
4.公元前二世纪我国的《淮南万毕术》中记载了这样的一段话:“取大镜高悬,置水盘于其下,则见四邻矣”(如图甲所示)。请根据乙中的光路,确定“大镜”的位置,并标注出光入射大镜的入射角i。
5.在图中画出入射光线对应的折射光线。
6.如图所示,AB为车内的抬头显示器的画面内容,请你画出其通过挡风玻璃形成的像。
7.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。
8.成都大运会火炬塔位于东安湖公园体育中心片区,塔身高度31米,寓意第31届世界大学生夏季运动会。图甲是航拍到的火炬塔的美照。在太阳(A点表示)的照射下,地上出现了火炬塔的影子。请你利用所学知识在图乙中画出火炬塔(用BC代替)在地面上形成影子的光路,用L表示。(保留作图痕迹)
9.如图所示,一束光从空气斜射向水面,请画出这条入射光线的折射光线。
10.(1)如图甲,平面镜前的一个发光点S’所发出的光经过平面镜反射后的光线已经被画出,请在图中画出入射光线,并找到发光点S的位置。
(2)如图乙,凸透镜的焦距为1.50cm,O为透镜的光心.请按照实际尺寸标出凸透镜右侧焦点F的位置,并画出图中入射光线所对应的折射光线。
(3)完成图丙中的光路图。
11.如图所示,请作出物体AB在平面镜MN中所成的像。
12.请在如图中作出大致的折射光线位置,并标出折射角r。
13.在图中画出反射光线OB的入射光线,并标出入射角大小。
14.当太阳从位置1运动到位置2时,如何摆放小镜子M才能恰好让太阳光通过反射到塔顶A点呢?请运用光的反射定律,在图中以O为入射点,画出太阳在位置2时照射在定日镜上的入射光线,并大致确定此时镜面的位置。
15.请将图中的光路图补充完整。
16.如图所示,小明想利用平面镜,将一束与水平面成60°角的太阳光水平射入山洞中,请完成该光路;画出平面镜的位置,并标出反射角的度数。
17.如图所示,S1、S2为两点光源,M为屏,作出光照射在屏上最亮的区域。
18.被称为“超级镜子发电站”的敦煌,电站内的1.2万多面定日镜以同心圆状围绕着260米高的吸热塔,这些定日平面镜把太阳光反射后会聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图丙,在图中画出定日平面镜的位置,并标出反射角。
19.S为一点光源,M,N为一不透明的墙壁。请在图上画出光线通过M、N狭缝能照射到的区域,并在该区域画上斜线。
20.如图所示,A、B是镜前一个点光源S发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线,请在图中标出点光源S和像点的位置.并完成反射光路图。
21.如图所示,S′为点光源S在平面镜中所成的像,点光源S为图中平面镜左侧三点中的某一点,请利用平面镜成像特点作图确定点光源的位置并标出S。
22.按要求完成作图。
(1)请在图1中画出一束射向水面的光线的反射光线;
(2)图2中是物体在平面镜中的像,请根据平面镜成像特点,画出平面镜的位置。
23.如图所示,两个焦距相同的透镜,它们的主光轴均与水面重合,一束光射向水面,最终从左边的透镜射出,请画出这个过程的光路图。
24.请在图中作出发光箭头在屏上所成的像(要求标出、)。
25.如图所示,一束光线AB射向竖直的平面镜,并最终在水底O点处形成一个光斑,请作出完整的光路图,并画出必要的辅助线。
26.如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中的像。请在相应位置画出平面镜。
27.郑州如意湖畔“大玉米”下,风景宜人,景色壮观,吸引无数游人前往欣赏,如图甲所示。船上的游客恰好看到水中的一条鱼从“大玉米”第二层游过。若以点代替看到的鱼和“大玉米”第二层重合处,请在图乙中画出鱼的实际位置,并作出游客看到“大玉米”第二层(用点A表示)的光路图。
28.如图所示,管道内A处有一只正在发光的小灯泡,小潘的眼睛在B处看到了平面镜中小灯泡的像,请画出小潘看到小灯泡A的像的光路图。
29.图是3D简易投影,就是用平面镜将水平放置的物体AB的像竖直呈现在人的正前方,其中A的像与人眼在同一水平面,请作出平面镜位置。
30.如图所示,光源S发出的光经墙上的平面镜反射后能照亮游泳池的水面,请在图中画出能照亮的游泳池水面范围的光路图。
章 欧姆第十二章 欧姆定律定第十二章 欧姆定律
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