中考物理专题复习光学作图题一答案解析Word下载.docx
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【点评】本题考查了根据光的折射规律和光的反射规律的作图,注意要标出光的传播方向。
3.(2018•攀枝花)如图所示,在图中根据平面镜成像特点作出三角形ABC在平面镜中的像。
【分析】依据平面镜的成像特点,分别做出A、B、C点关于镜面的对称点,然后连接,就是△ABC在镜中的像。
①作A点关于镜面的对称点A′;
(做对称点留下的作图痕迹是对应点的虚线连线和垂直符号)
②作B点关于镜面的对称点B′;
③作C点关于镜面的对称点C′;
④用虚线连接A′B′,B′C′,A′C′,△A′B′C′就是△ABC在平面镜MN中的像。
作图如下:
【点评】在作出物体在平面镜中所成的像时,注意先作出端点或关键点的像点,用虚线连接就能得到物体在平面镜中的像,一定要掌握这种技巧。
4.(2018•成都)如图所示,一束激光从空气中射到半圆形玻璃砖上(O为圆心),发生了反射和折射,请在图中画出:
①反射光线;
②折射光线的大致方向。
【分析】光的反射定律:
反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
折射定律:
折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入玻璃中时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角。
图中法线已经画出,根据反射角等于入射角,在法线上侧的空气中作出反射光线;
当光由空气斜射入玻璃中时,根据折射角小于入射角,在法线上侧的玻璃中作出折射光线,如下图所示:
【点评】本题考查了光的反射定律和折射规律,是中考热点之一,要求学生不仅要会根据反射定律和折射定律由入射光线画反射光线和折射光线,而且要会根据反射或折射画出入射光线。
5.(2018•黄石)如图所示,水里的光源O发出的一条光线射向水面,在水面处发生反射和折射,反射光线经过P点,折射光线经过A点,请在答题卡图中先通过虚线作图找出水面处的反射点,再作出入射光线、反射光线和折射光线。
【分析】根据平面镜成像的规律,作出点光源O关于水面的像O′,由于反射光线的反向延长线要过像点,连接像点和P,与水面的交点就是入射点。
得出了入射点,可以分别入射光线、反射光线、折射光线。
根据平面镜成像的规律,作出点光源O关于水面的对称点,即点光源O在水面的像O′,由于反射光线的反向延长线要过像点O′,连接PO′,与水面的交点就是入射点M。
分别连接OM、MP、MA,可得入射光线、反射光线、折射光线。
【点评】本题考查了平面镜成像规律的应用,利用好“反射光线的反向延长线要过像点”是关键。
6.(2018•无锡)一束光从空气斜射到水面上,请画出反射光线和折射光线的大致位置。
【分析】根据反射定律:
反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出反射光线;
根据光由空气斜射进入水中折射光线向法线偏折,折射角小于入射角作出折射光线。
先过入射点作出法线,在空气中法线的另一侧作出反射光线,注意反射角等于入射角;
再在水中法线的另一侧作出折射光线,注意折射角小于入射角,如图所示:
【点评】在两种透明介质的界面上,折射和反射一般是同时发生的,反射光线与入射光线在同种介质中,折射光线和入射光线在不同种介质中。
7.(2018•十堰)如图所示,AB、CD是平面镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线,请在图中标出光源S和像点S′的位置,并完成光路图
【分析】根据反射光线反向延长过像点,作出反光点的像点S′,再根据平面镜成像的特点:
像与物关于平面镜对称作出发光点S的位置,补出入射光线。
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,即为光源S的位置,并连接S与两个反射点画出两条入射光线,如图所示:
【点评】本题考查了反射现象中的作图,用好反射光线反向延长过像点、像与物关于平面镜对称是关键。
本题还可以根据光的反射定律先画出两反射光线的入射光线,其交点就是光源,再画出像点。
8.(2018•衡阳)如图所示,一束光线从空气射向水面,已知入射光线AO,画出其折射光线和反射光线
【分析】先过入射点作出法线,然后根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,并且反射角等于入射角,画出反射光线;
题目已经过入射点O作出垂直于界面的法线,已知入射角为43°
,则反射角等于入射角,也为43°
,根据反射光线与入射光线分居法线两侧,在法线右侧做出反射光线OB;
光线从空气斜射向水面,根据折射角小于入射角画出折射光线OC.如图所示:
【点评】本题考查了光的反射定律和折射规律的作图,注意真实光线为实线,法线为虚线。
9.(2018•咸宁)如图所示,已知光线AO斜射入水中,O为入射点。
请作出其反射光线OB和进人水中的折射光线OC的大致方向。
【分析】过入射点作出法线,然后根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内,并且反射角等于入射角,画出反射光线;
过入射点O作垂直于界面的法线,根据反射角等于入射角在法线右侧的空气中画出反射光线OB;
光从空气斜射入水中时,根据折射角小于入射角在法线右侧的水中画出折射光线OC.如图所示:
【点评】本题主要考查反射定律和折射定律的应用情况,注意真实光线为实线,法线为虚线;
是一道基础题。
10.(2018•潍坊)如图所示,一束光线与水平方向成60°
角,请你放置一块平面镜使它的传播方向变为水平向右,画出平面镜的位置,并标出反射角的度数。
【分析】首先根据反射光线的方向(水平向右)作出反射光线的大致位置,反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,画出法线,然后根据法线是与平面镜是垂直的关系画出平面镜,标明反射角的度数。
要使它的传播方向变为水平向右(即反射光线水平向右),则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;
因入射光线与水平方向成60°
角,而反射光线是水平向右的,所以反射光线与上面的虚线平行,则反射光线与入射光线的夹角为180°
﹣60°
=120°
,
因为反射角等于入射角,所以反射角为60°
.如图所示:
【点评】首先知道反射定律的内容,然后根据反射定律完成反射光路,最后根据图中角之间的关系计算反射角的大小。
11.(2018•乌鲁木齐)如图所示,OC是折射光线,请画出入射光线AO和反射光线OB。
【分析】
(1)光的反射定律:
反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角;
(2)光的折射定律:
折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧,光由空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,光由其他透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。
当光线射向两种介质的界面上时,会同时发生反射和折射;
由反射角等于入射角确定反射光线,当光从空气中斜射入水中时,折射光线将向靠近法线的方向偏折,即折射角小于入射角,如下图所示:
【点评】在两种透明介质的界面上,反射和折射一般是同时发生的,反射与入射在同种介质中,折射与入射在两种介质中,反射角等于入射角,光由空气斜射入其它透明介质中时,折射角小于入射角,光由其他透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。
12.(2018•盐城)画出反射光线OB的入射光线。
【分析】要解决此题,需要掌握光的反射定律的内容:
反射光线与入射光线、法线在同一平面上;
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。
可归纳为:
“三线共面,两线分居,两角相等”。
要掌握入射角和反射角的概念:
入射角是入射光线与法线的夹角;
反射角是反射光线与法线的夹角。
题目中已经过入射点O做出法线,根据反射角等于入射角在法线右侧做出入射光线即可,如下图所示。
【点评】此题主要考查了光的反射定律的应用,首先要熟记光的反射定律的内容,并要注意入射角与反射角的概念。
13.(2018•吉林)请在图中画出物体AB经平面镜所成的像A′B′,并保留作图痕迹。
【分析】平面镜成像的特点是:
像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像物关于平面镜对称,利用这一对称性作出AB的像。
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:
【点评】在平面镜成像作图中,若作出物体在平面镜中所成的像,要先根据像与物关于平面镜对称,先作出端点和关键点的像点,再用虚线连接各点即为物体的像。
14.(2018•贵港)太阳光线跟水平方向成30°
角,为了使反射光线水平行进,请在图中画出平面镜的位置并标出反射角的度数。
【分析】由光的反射定律知,反射角等于入射角,先求得入射角的度数后,分两种情况分析:
当反射光线与入射光线的夹角为30°
和150°
时
本题分两种情况,如图所示:
在甲中,反射光线与入射光线的夹角为30°
,入射角为15°
,则平面镜与水平方向成75°
的夹角;
在乙中,反射光线与入射光线的夹角为150°
,入射角和反射角都为75°
,则平面镜与水平方向成15°
的夹角。
【点评】本题主要考查了光的反射定律的应用。
要灵活利用了光的反射定律求解,要求会根据入射光线和反射光线确定平面镜的位置,注意应分两种情况讨论。
15.(2018•随州)如图ABCD是一个玻璃制品的截面图,ABC为半圆,O是圆心,△ADC为等腰直角三角形,∠ADC=90°
,AD和DC为反射镜面。
一束激光从空气中入射到玻璃中,光路沿PM方向(PM⊥AC)试画出该激光束经AD面反射、经DC面反射,最后从ABC圆弧面折射到空气中的光路图。
(光路中直角处须标注,折射点须画出法线)
(1)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,反射角等于入射角作出两次反射光路图。
(2)根据光的折射规律,光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角作出折射光线。
①由题知,△ADC为等腰直角三角形,∠ADC=90°
,PM⊥AC,所以可知PM与AD的夹角为45°
,则第一次的入射角=90°
﹣45°
=45°
;
过入射点垂直于反射面作出法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线,同理作出第二条反射光线,所以最后的反射光线与原入射光线平行(方向相反);
②连接圆心O与光线和圆弧面的交点,即为法线,光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线更远离法线,由此画出折射光线。
【点评】画光路图时,不管是作反射光线还是作折射光线,都要先把法线画出来。
注意法线用虚线。
16.(2018•本溪)水中点光源S发出的光,经水面折射后被置于空气中的平面镜MN反射,反射光线为OP,如图所示。
请画出水中的入射光线和对应的折射光线。
【分析】根据反射规律和折射规律分别作出相应的光线即可。
先过反射点O垂直镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线下面的空气中画出入射光线,即为折射光线,方向指向入射点;
然后再根据折射角大于入射角在水中画出入射光线,如图所示:
【点评】本题考查光的反射和折射规律作图,熟记反射规律,弄清折射时光是从空气斜射向水,还是从水斜射向空气,从而确定折射角和入射角的大小关系,记住在空气中的角度大。
17.(2018•达州)如图所示,可以利用不同的光学元件来改变入射光线的传播方向,请在图中分别画出三种合适的光学元件。
(只要求画出光学元件大致位置的示意图,但须与光学规律相符)
【分析】解答此题可从平面镜对光线的反射和凸透镜对光线的会聚作用上进行分析。
光的反射要注意反射角和入射角相等;
凸透镜,凹透镜要注意画出主光轴。
图中的入射光线经过光学元件后变成水平的光线,则光学元件可以是平面镜、凸透镜、凹透镜。
当光学元件为平面镜时,作反射光线与入射光线夹角的平分线即为法线,再过入射点作出法线的垂线即可,如图所示:
当光学元件为凸透镜时,过焦点的光线经凸透镜折射后,将平行于主光轴,由此画出凸透镜,如下图所示:
当光学元件为凹透镜时,射向虚焦点的光线经凹透镜折射后,将平行于主光轴,由此画出凹透镜,如下图所示:
【点评】此题考查的是我们对于平面镜以及凹透镜和凸透镜对光线的作用。
需要注意的是画图时的虚实线之分。
18.(2018•衡阳)如图所示,A′B′是AB在平面镜中所成的像,请画出平面镜的位置(保留作图痕迹)。
【分析】根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,由此可确定平面镜的位置。
平面镜所成的像和物体是以镜面为对称轴的轴对称图形,连接AA′,BB′,做这两条线段的垂直平分线,即平面镜的位置。
。
【点评】平面镜成像的实质也是光的反射,像物到平面镜等距的规律可帮助我们找到镜面的位置。
19.(2018•茂名)如图所示,学校楼梯拐角的墙上装有平面镜,既方便同学们整理仪容,晚上又能利用光的反射对楼道进行照明。
请在图中准确画出灯S发出的光经平面镜反射后到达A点的光路图。
【分析】图中给出发光点及反射光线上的一点,可以先根据平面镜成像的特点作出像点,然后再根据平面镜成像的原理画出入射光和反射光线。
①利用平面镜成像的特点,作出点S关于镜面的对称点S'
,即S在平面镜中的像点。
②因为反射光线看上去就像是从像点S'
发出来的一样,所以我们可以连接S'
点和A点,得到反射光线。
③线段S'
A与镜面的交点即为入射点,连接S与入射点便可得到入射光线。
答案如图所示:
【点评】注意作图题要规范、清晰、合理。
光路图中要标明方向,光路图中实线、虚线要分清。
实际存在的光线要用实线,辅助线及虚像用虚线。
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