光学作图分类集锦(B3)

《1571253891238第1页共7页60光学作图分类集锦光学作图题是中考中必考的内容之一，包括的内容有：根据光的直线传播作图、利用光的反射定律作图（含平面镜作图）、根据光的折射规律作图、根据凸透镜对光的作用作图或利用光路的可逆性作图及填充光学元件等。现归类总结如下：归类一：光沿直线传播1、小孔成像练习1、如图1所示，画出光源AB经过小孔在光屏MN上的像BA小孔成像的像的特点：像的性质：_________的实像，像的形状：与小孔的大小，形状无光，只与物体的形状有关。练习2、根据课本中的“试一试”用易拉罐做小孔成像实验。在图2中作出蜡烛AB的像A'B'。练习3、将点燃的蜡烛置于自制的小孔成像仪前，调节二者的位置，在屏上得到如图3所示的蜡烛清晰、倒立的像，请在图中确定小孔O的位置（保留作图痕迹）。若将蜡烛靠近成像仪少许，蜡烛的像将（填“变大”、“变小”或“不变”）练习4、室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两条细小光束（如图4所示），请你根据这两条光束的方向确定光源的位置。2、影子练习1、如图5所示。AB为一不透明的挡光板，CD为一日光灯管，EF为光屏，请用作图找出光屏上没有照亮的区域。练习2、如图6所示，画出点光源S照在不透明物体AB上在光屏MN上出现的影子BA练习3、如图7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。3、确定范围练习1、如图8所示，画出井底青蛙在井外的视觉范围；练习2、如图9所示，画出点光源S照亮窗外的区域练习3、如图10所示，画出眼睛能看到窗外的区域眼睛越靠近孔，看到的视野范围越________。练习4、通过作图说明为什么睁开两只眼睛比闭上一只眼睛更能准确地确定物体的位置。归类二、光的反射一、根据光的反射定律作图1、根据入射光线作反射光线方法是：先过入射点作垂直于反射面的法线(注：法线不是光线，应用虚线表示)，再根据反射角等于入射角在法线的另一侧画反射光线(注：反射光线一定要用箭头表示光线离开反射面)。练习1、在下列六幅反射现象的图中根据入射光线作出反射光线，并标出入射角和反射角（有度数的要标出度数）；练习2、潜望镜中两块平面镜平行放置与水平方向成45夹角，已知一条沿水平方向的入射光线，在图1中作出光在潜望镜中的光路；练习3、如图2所示为激光液面控制仪的原理简图。由固定激光器发出的一束激光AO以60°的入射角射向液面，经液面反射后射到光屏上的B点，再通过光屏上的光电转换器将光信号变成电信号，输入控制系统用以控制液面高度。请通过作图找出B点的准确位置。练习4、完成图3的光路图。2、根据反射光线作入射光线方法是：先过反射点（也就是入射点）作垂直于反射面的法线(注：法线不是光线，应用虚线表示)，再根据反射角等于入射角在法线的另一侧画入射光线(注：入射光线一定要用箭头表示光线射向反射面)。练习1、作出下列反射现象中的反射光线练习2、如上图最后一幅图所示，两块平面镜相互成60角，一束光线与其反射光线重合，但方向相反，求光线与平面镜的夹角_________，完成光路。二、平面镜作图（一）作图依据的原理1.光的反射定律：（1）反射光线与入射光线、法线在同一平面上；（2）反射光线和入射光线分居在法线的两侧；（3）反射角等于入射角；（4）光路可逆。《1571253891238第2页共7页2.平面镜成像的特点：（1）平面镜所成的像和物体到镜面的距离相等；（2）像与物体的大小相等；（3）像与物体的连线与镜面垂直；（4）像与物左右相反；（5）成正立虚像。一句话概括为“像物关于镜面成轴对称”（二）作图的规范化要求1.平面镜的反射面和非反射面不能混淆，平面镜的非反射面要画上短斜线。2.实际光线（入射光线和反射光线）要画成实线，并用箭头表示光行进的方向。实物用实线表示。3.虚像、法线和光的反向延长线要用虚线表示。4.为了表示实物和虚像的对称点，实物和虚像都要标上箭头或字母。5.要符合光的反射定律和平面镜成像的特点。（三）平面镜作图题的类型和解法1.确定平面镜的位置（1）根据入射光线和反射光线位置确定平面镜的位置：①找到入射光线和反射光线及其交点。②画法线。根据光的反射定律知，反射角等于入射角，所以反射光线与入射光线的角平分线即为法线。③画平面镜（画实线）。平面镜与法线垂直。④用短斜线标出平面镜背面。练习1、一束太阳光与水平地面成30°夹角,现欲使这束太阳光竖直的射向井底,请在图1中准确画出这平面镜的位置.(要求标明法线以及平面镜与水平地面的夹角)练习2、已知图2中各图的入射光线和反射光线的方向,画出平面镜的位置练习3、钱包掉到沙发下。没有手电筒，小明借助平面镜反射灯光找到了钱包。图3中已标示了反射光线与入射光线，请在图中标出平面镜，并画出法线。练习4、如图所示，小明通过一平面镜看到了桌子下面的小球．图4中画出了入射光线和反射光线，但末标出光的传播方向．在图中用箭头标出光的传插方向，并根据光的反射定律画出平面镜．练习5、小宇同学在家中阁楼上有一个小型物理实验室，如图5所示，但他每次做光学实验时就感到很麻烦，因为需要跑到有天窗的一间，请你用平面镜帮他将阳光引到实验室并使阳光垂直射到实验台的台面上，要求在图5中画出平面镜及其中一条光线，用箭头标出光线方向．练习6、电视机的遥控器是利用红外线传递信息对电视机进行遥控的。一次小黄坐的位置与电视机红外线接收窗口之间刚好有张椅子挡住视线，如图6所示。小黄利用光的反射，将遥控器对准房间光滑的墙壁按动遥控器达到了遥控的目的，请你利用光的反射定律，在图6中画出遥控器发出红外线传播到电视机红外线接收窗口途径（红外线反射线路）。练习7、如图7所示，在O点放置一个平面镜，使与水平方向成600角的太阳光经O点反射后，水平射人窗口P中。请你在图中画出平面镜的位置，并标出反射角的度数。（2）根据像与物的位置确定平面镜的位置①将像与物的对应点连接（画虚线）。②作此虚线的垂直平分线（画实线），即平面镜的位置。③在平面镜的一侧画上短斜线。练习1、在图1中，S'为发光点S在平面镜中的像点，在图中画出平面镜的位置。练习2、一条与水平地面成60°角的入射光线如图2，若使它的反射光线与地面平行，应该怎样放置平面镜?练习3、已知点光源A和两条反射光线，试在图3中画出平面镜的位置。练习4、已知点光源S及其在平面镜中的像点S/，入射光线SA，试在图4中作出平面镜并把光路补充完整；练习5、在图5中根据物体AB及其像A/B/作出平面镜的位置练习6、平面镜前有一个发光点S，S1是S在镜中成的像，当平面镜转动一个角度后，像的位置为S2，试作出平面镜的位置。练习7、如图2-25所示，S/是发光点S的像，A点为经过平面镜反射后反射光线上的一点。用作图法画出平面镜的位置及入射点、入射光线、反射光线.2.确定平面镜所成像的位置（1）根据反射光线位置确定像的位置（根据光的反射定律作图）①画出物体上一点发出的任意两条入射光线，并分别划出反射光线。②将反射光线延长，并找到交点，交点即为物体上那点的像。练习1、根据光的反射定律作出图1中三个图的电光源S在平面镜中的所成的像S练习2、根据光的反射定律作出图2中两个图的光源AB在平面镜中所成的像BA《1571253891238第3页共7页（2）根据像与物到平面镜的距离相等确定像的位置（根据平面镜成像特点作图）①在物上取任意两点A，B分别过这两点作到平面镜的垂线，并延长。②在延长线上取点A'到平面镜的距离与A到平面镜的距离相等。同理找到B'点。③根据这两个对应点的位置就可以大致画出像的形状和位置了，如果还画不出来，可以多选几个对应点。练习1、根据平面镜成像特点在图1中作出电光源S在平面镜中的所成的像S练习2、根据平面镜成像特点在图2中作出光源AB在平面镜中所成的像BA练习3、根据平面镜成像特点在图3中作出物体在平面镜中所成的像3.确定物的位置（寻找点光源）（1）根据反射定律分别作出反射光线对应的入射光线。这两条直线的交点即入射光线的交点，为发光点S的位置。（2）可利用反射光线先确定像的位置，再由像确定物的位置。练习1、如图1所示，在平面镜上有从某一点光源发出的两条光线射到平面镜上反射时的两条反射光线，请通过作图法找到这个发光点。练习2、利用平面镜成像规律作出图2所示的光源S及其像点S，并把光路补充完整；练习3、如下面左图所示，平面镜上方有一竖直挡板P，AB和CD是挡板左侧的发光点S经过平面镜反射后的两条反射光线，请在图上作出发光点S．）（要求留下作图痕迹）4.作通过指定点的反射光线首先根据平面镜成像的特点作出已知发光点的像点，再连接发光点和像点，连线与镜面的交点即为入射点，最后画出入射光线和反射光线练习1、如图1所示，MN是平面镜，A为发光点，B为反射光线上的一点，试画出经过B点的反射光线和与这条反射光线相对应的入射光线。练习2、如图2所示，在平面镜前有A、B两光点，人站在镜什么位置观察A、B两光点在镜中的像恰好重叠。用作图方法，求出人眼所在位置。练习3、如图3所示，电视遥控器对着天棚也能调控电视机。图中从A点发出的光经天棚MN反射后入电视机的接收窗口B，试画出其光路图。练习4、在图4中作出点光源A照亮B点的所有光路；练习5、在图5甲乙中作出点光源S通过平面镜照亮A点的光路；5、寻找平面镜观察（或光照）范围根据平面成像的特点运用端点法作图：①首先根据成像的对称性作出物体在平面镜中的像；借助像作出过物体两端点射向平面镜两端点的入射光线对应的反射光线；②分别连接眼睛所在的点与像的两端点，连线与镜面两交点之间的部分就是看到平面镜中完整的像范围练习1、作出图1中通过平面镜MN能够观察到镜前一点滴A在镜中的像的范围。练习2、作出图2甲乙点光源S通过平面镜MN照亮不透明物体右侧地面或光屏的范围练习3、如图3，平面镜MN上方有一物体AB，试用作图回答下列问题：①人眼在什么范围里可以看到整个物体AB在镜中的像？②要使人眼在E点看不到镜中的像，至少应把平面镜的哪一部分遮住。练习4、如图4所示，MN为一平面镜，P为一个不透光的障碍物，S为发光点。试用作图法画出在物体P右侧能看到S虚像的位置，要求画出所有必要光线的光路图，并在直线CD上用AB线段标出范围。练习5、如图5所示为一个反射式路灯,S为灯泡位置,图中已画出灯泡射出的两条最边缘的出射光线.MN是一个可以调节倾斜程度的平面镜.请在图中画出灯S照亮路面的范围(保留作图中必要的辅助线).练习6、如图6所示，S为点光源，P为不透光的挡光板，试画出在P的右侧能够看到S的像的范围.练习7、如图7所示，水平地面上有一障碍物ABCD，较大的平面镜MN在某一高度上水平放置。（1）试用作图法求出眼睛位于O点从平面镜中所能看到的障碍物后方地面的范围；（2）如果想在原处看到更大范围的地面，水平放置的镜子该怎样改变？练习8、如图8所示，PQ是墙，MN是一个平面镜，画图说明眼睛E在平面镜中能看到的墙的范围。《1571253891238第4页共7页练习9、如图9所示，MN是一个平面镜，AB为遮光板，S为一发光点，（1）作出S在镜中所成的像；（2）在图中画出眼睛能看到发光点的像的范围.6、光反射类“黑箱”问题作图练习1、如图1所示。请在虚线方框内填补所需的光学元件，使其光路成立。练习2、A、B是一条入射光线，射到如图所示甲、乙、丙的方框内，在方框内适当位置放两块平面镜，使入射光线反射后可沿CD射出，请画出平面镜的位置。练习3、一同学在房间里看书，但光线不足，请你在图3虚线圆中放置一块平面镜将光线引过来，使这位同学能清楚的看到书上的内容.（图中A为该同学的眼睛，B为书.）归类三、光的折射一、作图依据的原理：光的折射定律二、作图的规范化要求：1.实际光线（入射光线和折射光线）要画成实线，并用箭头表示光行进的方向。实物用实线表示。2.光的反向延长线和虚像要用虚线表示。3.法线要与界面垂直，且画成虚线。三、主要作图步骤先要弄清楚光从哪种介质射入另一种介质，后清楚折射角与入射角的大小关系，然后根据折射定律完成光路图。四、光折射作图题的类型和