——子木老師
一.畫圖題(共20小題)
1.如圖所示,A′B′是物體AB在平面鏡中所成的像,按照平面鏡成像的特性在圖中畫出平面鏡(保留畫圖痕跡)。
2.如圖所示,在某臥室的天花板上裝有平面鏡M,S為一燈泡,P為不透明的墻。請(qǐng)畫出燈泡發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后,才能點(diǎn)亮P墻兩側(cè)區(qū)域的光路圖。
3.如圖所示,在平淡的海邊上方有一盞路燈,潛水員在水下E處見到了路燈的像,圖中A、B兩點(diǎn),其中一點(diǎn)是路燈的發(fā)光點(diǎn),另一點(diǎn)是路燈的像點(diǎn)。請(qǐng)你區(qū)分發(fā)光點(diǎn)、像點(diǎn),在圖中畫出水下E處的潛水員見到路燈的光路圖。
4.畫出圖中S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后過(guò)P點(diǎn)的光路。
5.如圖所示,S′為發(fā)光點(diǎn)S在平面鏡MN中所成的像,S發(fā)出的一條光線經(jīng)平面鏡反射后經(jīng)過(guò)P點(diǎn),請(qǐng)?jiān)趫D中做出發(fā)光點(diǎn)S的位置,并做出經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的反射光線及相應(yīng)的入射光線(保留畫圖痕跡)
6.請(qǐng)畫出圖中人眼通過(guò)平面鏡M看見茶幾下邊橡皮S的光路。
7.A、B為某一發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡MN反射后的兩條反射光線,如圖所示,試作出這兩條反射光線的入射光線,并確定發(fā)光點(diǎn)的位置。
8.如圖所示,護(hù)林員借助一塊平面鏡使此時(shí)的太陽(yáng)光水平射向巖洞中P點(diǎn),請(qǐng)你通過(guò)作圖標(biāo)出平面鏡的位置,并標(biāo)出反射角的度數(shù)。
9.潭清疑水淺,安全記心間,如圖,A是水池底某點(diǎn),請(qǐng)大致做出光線AO的折射光線以及人從岸上見到A的像A′。
10.如圖所示,AB、CD是點(diǎn)光源S發(fā)出的光,經(jīng)平面鏡MN反射后的兩條反射光線,請(qǐng)?jiān)趫D中做出點(diǎn)光源S.(保留畫圖痕跡)
11.如圖所示,一玻璃三棱鏡的橫截面為等邊直角三角形ABC.一束綠光平行于BC邊從S點(diǎn)射入三棱鏡,經(jīng)AB面折射后,又在BC面發(fā)生反射,之后正好從P點(diǎn)折射后射出。請(qǐng)畫出這個(gè)傳播過(guò)程的光路圖。
12.“猴子撈月”的故事朋友們耳熟能詳,如圖所示,若猴子的耳朵用點(diǎn)A表示,空中的月亮用點(diǎn)B表示,請(qǐng)畫出猴子看到水底月亮的光路圖,并保留必要的畫圖痕跡。
13.如圖所示,入射光線與鏡面成30°,請(qǐng)根據(jù)要求作答:①畫反射光線;②標(biāo)出反射角。
14.如圖所示,S'為發(fā)光點(diǎn)S在平面鏡MN中所成的像,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出發(fā)光點(diǎn)S的位置,并畫出一條由S點(diǎn)發(fā)出,經(jīng)平面鏡反射后通過(guò)P點(diǎn)的光線。
15.如圖所示,一束激光從空氣中射到半方形玻璃磚上(O為圓心),發(fā)生了反射和折射,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出:①反射光線;②折射光線的大致方向。
16.如圖所示,S是一個(gè)發(fā)光點(diǎn),S′是它在平面鏡中成的像,SA是S發(fā)出的一條光線,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出平面鏡的位置和SA經(jīng)平面鏡反射后的光線。
17.如圖所示,Sˊ為點(diǎn)光源S在平面鏡MN中的像,SA為光源S發(fā)出的一條光線,請(qǐng)?jiān)赟和Sˊ之間畫出平面鏡MN,并完成光線SA的光路。
18.如圖所示,AB、CD是平面鏡前一點(diǎn)光源S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡M反射后的兩條反射光線,請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出光源S和像點(diǎn)S′的位置,并完成光路圖。
19.單車車燈的反光原理如圖所示。請(qǐng)完成反射光路,并標(biāo)出反射角度數(shù)。
20.如圖甲所示,漁船見到水底S′處有一條魚,為了叉到魚,她們不是對(duì)準(zhǔn)圖乙中的S′,而是對(duì)準(zhǔn)位置更深的S叉去。由于S才是魚真實(shí)的位置,S′處是魚的像的位置。請(qǐng)你在乙圖中做出一條由S發(fā)出,經(jīng)過(guò)海面后射入人眼的光線。
參考答案
一.畫圖題(共20小題)
1.如圖所示,A′B′是物體AB在平面鏡中所成的像,按照平面鏡成像的特性在圖中畫出平面鏡(保留畫圖痕跡)。
【考點(diǎn)】平面鏡成像的相關(guān)畫圖.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有
【分析】根據(jù)平面鏡成像特性可知平面鏡所成的像和物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱,可確定平面鏡的位置。
【解答】解:平面鏡所成的像和物體是以鏡面為對(duì)稱軸的軸對(duì)稱圖形,聯(lián)接AA′,BB′,作這兩條線段的垂直平分線MN,即平面鏡的位置。如圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】平面鏡成像的實(shí)質(zhì)也是光的反射,像物等距的規(guī)律可幫助我們找到鏡面的位置。
2.如圖所示,在某臥室的天花板上裝有平面鏡M,S為一燈泡,P為不透明的墻。請(qǐng)畫出燈泡發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后,才能點(diǎn)亮P墻兩側(cè)區(qū)域的光路圖。
【考點(diǎn)】作光的反射光路圖.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有
【分析】本題用到兩個(gè)知識(shí)點(diǎn):一是反射光線反向延長(zhǎng)通過(guò)發(fā)光點(diǎn)的像點(diǎn),二是平面鏡成像的特征:像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱,要做出發(fā)光點(diǎn)S的像點(diǎn)。
【解答】解:先做出點(diǎn)光源S關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)S′,聯(lián)接S′與擋光板的最上右邊沿,交平面鏡于點(diǎn)O,聯(lián)接SO做出入射光線,并畫出反射光線,陰影部份為發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后照耀障礙物一側(cè)的范圍,如圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的光線,反射光線若經(jīng)過(guò)特定的點(diǎn)光的折射畫圖方法,做出發(fā)光點(diǎn)的像點(diǎn),借助物理上的兩點(diǎn)確定一條直線迅速作出反射光線,再補(bǔ)出入射光線是最快最確切的方式。
3.如圖所示,在平淡的海邊上方有一盞路燈,潛水員在水下E處聽到了路燈的像,圖中A、B兩點(diǎn),其中一點(diǎn)是路燈的發(fā)光點(diǎn),另一點(diǎn)是路燈的像點(diǎn)。請(qǐng)你區(qū)分發(fā)光點(diǎn)、像點(diǎn),在圖中畫出水下E處的潛水員見到路燈的光路圖。
【考點(diǎn)】作光的折射光路圖.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有
【分析】光從空氣中斜射入水底時(shí),折射角大于入射角,潛水員在水下E處逆著光的傳播方向看見路燈的像會(huì)比路燈本身過(guò)高一點(diǎn),所以B是路燈的實(shí)像點(diǎn),A是路燈的發(fā)光點(diǎn)。
【解答】解:聯(lián)接EB,EB與界面的交點(diǎn)即為入射點(diǎn)O,OE就是折射光線,聯(lián)接AO,AO就是入射光線,即可完成水下E處的人聽到路燈A的光路圖;如圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】作圖時(shí)注意入射光線和反射光線用虛線畫,反射光線的反向延長(zhǎng)線用實(shí)線畫,另外光線箭頭很容易畫錯(cuò)。
4.畫出圖中S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后過(guò)P點(diǎn)的光路。
【考點(diǎn)】平面鏡成像的相關(guān)畫圖.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有
【分析】根據(jù)平面鏡成像的特征知,反射光線似乎是由像點(diǎn)發(fā)出的,由物與像關(guān)于鏡面對(duì)稱,做出像點(diǎn)后,做出射線S′P,與鏡面的交點(diǎn)為入射點(diǎn),再完成光路。
【解答】解:過(guò)鏡面做出點(diǎn)S的對(duì)稱點(diǎn)S′,即為點(diǎn)光源S在平面鏡中的像,聯(lián)接S′P與鏡面交于O點(diǎn),即為入射點(diǎn)(反射點(diǎn)),聯(lián)接SO就得到入射光線,如右圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的光線,反射光線若經(jīng)過(guò)特定的點(diǎn),做出發(fā)光點(diǎn)的像點(diǎn),借助物理上的兩點(diǎn)確定一條直線迅速作出反射光線,再補(bǔ)出入射光線是最快最確切的技巧。
5.如圖所示,S′為發(fā)光點(diǎn)S在平面鏡MN中所成的像,S發(fā)出的一條光線經(jīng)平面鏡反射后經(jīng)過(guò)P點(diǎn),請(qǐng)?jiān)趫D中做出發(fā)光點(diǎn)S的位置,并做出經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的反射光線及相應(yīng)的入射光線(保留畫圖痕跡)
【考點(diǎn)】平面鏡成像的相關(guān)畫圖.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有
【分析】根據(jù)平面鏡成像的特性可知,物與像關(guān)于鏡面對(duì)稱,首先做出像點(diǎn)S′的物點(diǎn)S,聯(lián)接PS′,與鏡面的交點(diǎn)為入射點(diǎn)O,再畫出入射光線SO。
【解答】解:做出像點(diǎn)S′的對(duì)稱點(diǎn),即為物點(diǎn)S,聯(lián)接PS′,與鏡面的交點(diǎn)為入射點(diǎn)O,再聯(lián)接SO、OP,畫上箭頭,SO為入射光線,OP為反射光線。如右圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】注意平面鏡成像的基本特征是物像關(guān)于平面鏡的軸對(duì)稱;所有的反射光線的反向延長(zhǎng)線都要過(guò)像點(diǎn)。
6.請(qǐng)畫出圖中人眼通過(guò)平面鏡M看見茶幾下邊橡皮S的光路。
【考點(diǎn)】平面鏡成像的相關(guān)畫圖.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有
【分析】利用平面鏡成像的特征:像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱,做出S的像點(diǎn),按照反射光線反向延長(zhǎng)通過(guò)像點(diǎn),可以由像點(diǎn)和耳朵點(diǎn)確定反射光線所在的直線,進(jìn)而畫出反射光線,并確定反射點(diǎn),最后由發(fā)光點(diǎn)和反射點(diǎn)畫出入射光線,進(jìn)而完成光路。
【解答】解:選做出S關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn),即為像點(diǎn)S′,聯(lián)接S′與人眼的連線交平面鏡于點(diǎn)為入射點(diǎn),進(jìn)而畫出反射光線,聯(lián)接S和入射點(diǎn)連線畫出入射光線,如圖所示:
。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了平面鏡成像的特征:像與物大小相等,連線與鏡面垂直,到平面鏡的距離相等,左右相反,即像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱。須要注意的是,像坐落反射光線的反向延長(zhǎng)線上。
7.A、B為某一發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡MN反射后的兩條反射光線,如圖所示,試作出這兩條反射光線的入射光線,并確定發(fā)光點(diǎn)的位置。
【考點(diǎn)】作光的反射光路圖.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有
【分析】本題有兩種作法:
第一種作法:依照反射光線反向延長(zhǎng)過(guò)像點(diǎn),做出發(fā)光點(diǎn)的像點(diǎn)S′,再依據(jù)平面鏡成像的特征:像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱做出發(fā)光點(diǎn)S的位置,補(bǔ)出入射光線。
第二種作法:按照光的反射定理:反射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi),反射光線與入射光線分居法線右側(cè),反射角等于入射角,做出兩條反射光線的入射光線,交點(diǎn)即為發(fā)光點(diǎn)的位置。
【解答】解:第一種作法:先將兩條反射光線CA、DB反向延長(zhǎng)交于一點(diǎn)S′,在通過(guò)平面鏡做出S′的對(duì)稱點(diǎn)S,即為發(fā)光點(diǎn)的位置,并聯(lián)接SC、SD畫出入射光線,如圖所示:
第二種作法:先過(guò)C點(diǎn)垂直鏡面做出法線,在法線左邊畫出入射光線,注意反射角要等于入射角,同理畫出反射光線DB的入射光線,兩條入射光線的交點(diǎn)S即為發(fā)光點(diǎn)S的位置,如圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】本題用到了光的反射定理、反射光線反向延長(zhǎng)過(guò)像點(diǎn)、像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱,提供了兩種解題思路:先將反射光線反向延長(zhǎng)作像點(diǎn)后由平面鏡成像的對(duì)稱性作發(fā)光點(diǎn)或先按照光的反射做出發(fā)光點(diǎn),再依照平面鏡成像的對(duì)稱性做出像點(diǎn)。
8.如圖所示,護(hù)林員借助一塊平面鏡使此時(shí)的太陽(yáng)光水平射向巖洞中P點(diǎn),請(qǐng)你通過(guò)作圖標(biāo)出平面鏡的位置光的折射畫圖方法,并標(biāo)出反射角的度數(shù)。
【考點(diǎn)】作光的反射光路圖.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有
【分析】知道了反射光線的位置,反射光線和入射光線傾角的角平分線就是法線的位置。按照?qǐng)D中標(biāo)出的入射光線和水平面的傾角,易求出入射光線和反射光線的傾角;由光的反射定理知:入射角和反射角等大,由此求得反射角的度數(shù)。在標(biāo)反射角的度數(shù)時(shí)要注意:反射角是反射光線和法線的傾角。
【解答】解:聯(lián)接PO,即為反射光線,依據(jù)光的反射定理,反射角等于入射角,作反射光線和入射光線傾角的角平分線就是法線的位置,之后垂直于法線做出平面鏡;
由圖知,反射光線和入射光線的傾角90°+30°=120°,則反射角等于入射角等于60°;如圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】知道反射定理的內(nèi)容,會(huì)依照反射定理完成反射光路,會(huì)依照角之間的關(guān)系估算角的大小。
9.潭清疑水淺,安全記心間,如圖,A是水池底某點(diǎn),請(qǐng)大致做出光線AO的折射光線以及人從岸上看見A的像A′。
【考點(diǎn)】作光的折射光路圖.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有
【分析】光由水斜射步入空氣時(shí),折射光線遠(yuǎn)離法線偏折,折射角小于入射角,先作法線,后做出入射光線。
【解答】解:先過(guò)折射點(diǎn)垂直界面做出法線,再在水底法線的另左側(cè)畫出折射光線,注意入射角大于折射角,將兩條折射光線反向延長(zhǎng),其交點(diǎn)即為人所見到的A點(diǎn)的像的位置A′,如圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】在作光的折射光路圖時(shí)要注意:不管光從哪種介質(zhì)斜射向哪種介質(zhì),在光疏質(zhì)(密度比較小的物質(zhì))上面的角(入射角或折射角)較大;在光密質(zhì)(密度比較大的物質(zhì))上面的角(入射角或折射角)較小,即“疏大密小”。角度越小,光線越緊靠法線。
10.如圖所示,AB、CD是點(diǎn)光源S發(fā)出的光,經(jīng)平面鏡MN反射后的兩條反射光線,請(qǐng)?jiān)趫D中做出點(diǎn)光源S.(保留畫圖痕跡)
【考點(diǎn)】作光的反射光路圖.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有
【分析】(1)依據(jù)光的反射定理:反射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi),反射光線與入射光線分居法線一側(cè),反射角等于入射角,做出兩條反射光線的入射光線,交點(diǎn)即為發(fā)光點(diǎn)的位置。
(2)按照反射光線反向延長(zhǎng)過(guò)像點(diǎn),做出反光點(diǎn)的像點(diǎn)S′,再依據(jù)平面鏡成像的特征:像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱做出發(fā)光點(diǎn)S的位置,補(bǔ)出入射光線。
【解答】解:
方式1:先過(guò)A點(diǎn)垂直鏡面做出法線,在法線左邊指向入射點(diǎn)畫出入射光線,注意反射角要等于入射角,同理畫出反射光線CD的入射光線,兩條入射光線的交點(diǎn)S即為發(fā)光點(diǎn)的位置,如圖所示:
方式2:先將兩條反射光線AB、CD反向延長(zhǎng)交于一點(diǎn)S′,在通過(guò)平面鏡做出S′的對(duì)稱點(diǎn)S,即為發(fā)光點(diǎn)的位置,并聯(lián)接SA、SC畫出入射光線,如圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】本題可依照光的反射定理也可依據(jù)平面鏡成像特性畫圖,借助平面鏡成像畫圖更便捷。
11.如圖所示,一玻璃三棱鏡的橫截面為等邊直角三角形ABC.一束綠光平行于BC邊從S點(diǎn)射入三棱鏡,經(jīng)AB面折射后,又在BC面發(fā)生反射,之后正好從P點(diǎn)折射后射出。請(qǐng)畫出這個(gè)傳播過(guò)程的光路圖。
【考點(diǎn)】作光的折射光路圖.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有
【分析】當(dāng)光從空氣斜射入玻璃時(shí),入射光線和折射光線分居法線的一側(cè),折射角大于入射角。當(dāng)光從玻璃斜射入空氣時(shí),入射光線和折射光線分居法線的一側(cè),折射角小于入射角。
發(fā)生反射時(shí),反射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)像點(diǎn)。
【解答】解:
經(jīng)S點(diǎn)折射的光線射到BC面上時(shí)發(fā)生反射,且反射光線剛好過(guò)P點(diǎn),由于反射光線的延長(zhǎng)線一定過(guò)像點(diǎn),可以先作S點(diǎn)關(guān)于BC的對(duì)稱點(diǎn)S',即S在BC中的像點(diǎn),聯(lián)接S'與P的連線,與BC交于O點(diǎn),OP即為反射到P的反射光線,聯(lián)接SO為經(jīng)AB面的折射光線;
過(guò)P點(diǎn)作法線,依照光從玻璃斜射入空氣時(shí),折射角小于入射角,在法線左邊的空氣中做出射出的折射光線,如圖,
圖中∠SOB=∠BOS'=∠POC,∠B=∠C,所以∠BSO=∠OPC,即光線SO與AB的傾角與OP與AC傾角相等,而開始的入射光線與BC平行,由光的可逆性可知最后經(jīng)三棱鏡折射出的光線也與BC平行。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了平面鏡成像和光的折射的光路畫圖,明晰反射過(guò)P的光線反射延長(zhǎng)應(yīng)過(guò)S的像點(diǎn)是本題的關(guān)鍵,注意畫圖要規(guī)范。
12.“猴子撈月”的故事朋友們耳熟能詳,如圖所示,若猴子的耳朵用點(diǎn)A表示,空中的月亮用點(diǎn)B表示,請(qǐng)畫出猴子看到水底月亮的光路圖,并保留必要的畫圖痕跡。
【考點(diǎn)】作光的反射光路圖.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有
【分析】由于光在海面上發(fā)生鏡面反射,所以月亮和在水底產(chǎn)生的像關(guān)于海面軸對(duì)稱。先確定像的位置,聯(lián)接像與猴子的耳朵確定入射點(diǎn),可得反射光線,進(jìn)一步得出入射光線即可完成光路。
【解答】解:先作出B關(guān)于海面的對(duì)稱點(diǎn)B′,即像的位置,聯(lián)接像B′與小猴子的耳朵A與海面的交點(diǎn)為O,即為入射點(diǎn),聯(lián)接BO為入射光線,再連接入射點(diǎn)O和點(diǎn)A,OA即為反射光線,如圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】此題考查的是我們對(duì)生活中光的反射現(xiàn)象的應(yīng)用,這是光現(xiàn)象中的重點(diǎn),是高考時(shí)必考的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
13.如圖所示,入射光線與鏡面成30°,請(qǐng)根據(jù)要求作答:①畫反射光線;②標(biāo)出反射角。
【考點(diǎn)】作光的反射光路圖.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有
【分析】要解決此題,須要把握光的反射定理的內(nèi)容:反射光線與入射光線、法線在同一平面上;反射光線和入射光線分居在法線的一側(cè);反射角等于入射角。可歸納為:“三線共面,兩線分居,兩角相等”。
要把握入射角和反射角的概念:入射角是入射光線與法線的傾角;反射角是反射光線與法線的傾角。
【解答】解:過(guò)入射點(diǎn)O作出法線ON,已知入射光線與鏡面的傾角為30°,則入射角等于90°﹣30°=60°,依照反射角等于入射角,在法線的一側(cè)即可作出反射光線OB.如右圖所示:
。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了光的反射定理的應(yīng)用,首先要熟記光的反射定理的內(nèi)容,并要注意入射角與反射角的概念。
14.如圖所示,S'為發(fā)光點(diǎn)S在平面鏡MN中所成的像,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出發(fā)光點(diǎn)S的位置,并畫出一條由S點(diǎn)發(fā)出,經(jīng)平面鏡反射后通過(guò)P點(diǎn)的光線。
【考點(diǎn)】作光的反射光路圖.菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有
【分析】根據(jù)平面鏡成像的特性可知,物與像關(guān)于鏡面對(duì)稱,首先做出像點(diǎn)S′的發(fā)光點(diǎn)S,聯(lián)接PS′,與鏡面的交點(diǎn)為入射點(diǎn)O,再畫出入射光線SO。
【解答】解:做出像點(diǎn)S′的對(duì)稱點(diǎn),即為發(fā)光點(diǎn)S,聯(lián)接S′P,與鏡面的交點(diǎn)為入射點(diǎn)O,再聯(lián)接SO,畫上箭頭,則SO為入射光線,OP為反射光線。如右圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】注意平面鏡成像的基本特征是物像關(guān)于平面鏡的軸對(duì)稱;所有的反射光線的反向延長(zhǎng)線都要過(guò)像點(diǎn)。
15.如圖所示,一束激光從空氣中射到半方形玻璃磚上(O為圓心),發(fā)生了反射和折射,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出:①反射光線;②折射光線的大致方向。
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【分析】光的反射定理:反射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi),反射光線與入射光線分居法線右側(cè),反射角等于入射角;
折射定理:折射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi),折射光線、入射光線分居法線右側(cè),當(dāng)光由空氣斜射步入玻璃中時(shí),折射光線緊靠法線,折射角大于入射角。
【解答】解:圖中法線早已畫出,按照反射角等于入射角,在法線兩側(cè)的空氣中做出反射光線;當(dāng)光由空氣斜射入玻璃中時(shí),按照折射角大于入射角,在法線兩側(cè)的玻璃中做出折射光線,如右圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了光的反射定理和折射規(guī)律,是高考熱點(diǎn)之一,要求中學(xué)生除了要會(huì)依照反射定理和折射定理由入射光線畫反射光線和折射光線,但是要會(huì)依照反射或折射畫出入射光線。
16.如圖所示,S是一個(gè)發(fā)光點(diǎn),S′是它在平面鏡中成的像,SA是S發(fā)出的一條光線,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出平面鏡的位置和SA經(jīng)平面鏡反射后的光線。
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【分析】根據(jù)平面鏡成像的特征知,像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱,則鏡面位置在SS′的中垂線上,做出鏡面后,再找到入射點(diǎn)O,聯(lián)接S′O并延長(zhǎng)到B,則OB即為反射光線。
【解答】解:聯(lián)接SS′,作出SS′的中垂線,即為鏡面;延長(zhǎng)SA交鏡面于點(diǎn)O,聯(lián)接OB就得到SA的反射光線,如右圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】會(huì)依據(jù)平面鏡成像的特征找出平面鏡的位置,會(huì)依照反射定理確切找出反射光線。
17.如圖所示,Sˊ為點(diǎn)光源S在平面鏡MN中的像,SA為光源S發(fā)出的一條光線,請(qǐng)?jiān)赟和Sˊ之間畫出平面鏡MN,并完成光線SA的光路。
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【分析】根據(jù)平面鏡成像的特征:像物關(guān)于平面鏡對(duì)稱,做出平面鏡的位置;再由光的反射定理或按照反射光線反向延長(zhǎng)過(guò)像點(diǎn)做出入射光線SA的反射光線。
【解答】解:聯(lián)接SS′,做出SS′的垂直平分線即為平面鏡的位置,SA交平面鏡于點(diǎn)O,聯(lián)接S′O并延長(zhǎng),做出SA的反射光線即可,如圖:
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了平面鏡的成像特性:像物連線與鏡面垂直、到平面鏡的距離相等、大小相等、左右相反,還考查了反射光線反向延長(zhǎng)過(guò)像點(diǎn)。
18.如圖所示,AB、CD是平面鏡前一點(diǎn)光源S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡M反射后的兩條反射光線,請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出光源S和像點(diǎn)S′的位置,并完成光路圖。
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【分析】根據(jù)反射光線反向延長(zhǎng)過(guò)像點(diǎn),做出反光點(diǎn)的像點(diǎn)S′,再依據(jù)平面鏡成像的特征:像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱做出發(fā)光點(diǎn)S的位置,補(bǔ)出入射光線。
【解答】解:
先將兩條反射光線反向延長(zhǎng)交于一點(diǎn)S′即為像的位置,再通過(guò)平面鏡做出S′的對(duì)稱點(diǎn)S,即為光源S的位置,并聯(lián)接S與兩個(gè)反射點(diǎn)畫出兩條入射光線,如圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了反射現(xiàn)象中的畫圖,用好反射光線反向延長(zhǎng)過(guò)像點(diǎn)、像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱是關(guān)鍵。本題還可以依照光的反射定理先畫出兩反射光線的入射光線,其交點(diǎn)就是光源,再畫出像點(diǎn)。
19.單車車燈的反光原理如圖所示。請(qǐng)完成反射光路,并標(biāo)出反射角度數(shù)。
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【分析】根據(jù)光的反射定理:反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),反射光線、入射光線分居法線右側(cè),反射角等于入射角做出兩次反射,完成光路圖。
【解答】解:過(guò)入射點(diǎn)垂直反射面做出法線,再依照反射角等于入射角做出反射光線,注意反射光線抵達(dá)下邊的反射面再度進(jìn)行反射,但是最后的反射光線與原入射光線平行,故反射角為30°,注意法線要用實(shí)線,如圖:
【點(diǎn)評(píng)】由于最后的反射光線與原入射光線平行,所以交通工具的后車燈起到警示的作用。
20.如圖甲所示,漁船見到水底S′處有一條魚,為了叉到魚,她們不是對(duì)準(zhǔn)圖乙中的S′,而是對(duì)準(zhǔn)位置更深的S叉去。由于S才是魚真實(shí)的位置,S′處是魚的像的位置。請(qǐng)你在乙圖中做出一條由S發(fā)出,經(jīng)過(guò)海面后射入人眼的光線。
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【分析】人看見的魚在水底,光是從水底折射入空氣中步入了船上的人的耳朵,當(dāng)光從水、玻璃等透明介質(zhì)斜射入空氣中時(shí),折射角小于入射角,船上的人覺得光是沿直線傳播的,逆著光看去,似乎是從光的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)處來(lái)的,比實(shí)際位置偏低。
【解答】解:
人之所以能看見水底的魚,是由魚反射的光線經(jīng)海面折射后步入人眼,因而光的傳播方向大致為S→A;魚的像是人眼逆著折射光線聽到的,所以直接聯(lián)接AS′,與海面的交點(diǎn)即為入射點(diǎn);聯(lián)接S和入射點(diǎn)即為入射光線,如圖所示:
。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查生活中的折射現(xiàn)象,要求中學(xué)生能學(xué)因而用,將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)踐,考查了理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
考點(diǎn)卡片
1.作光的反射光路圖
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】根據(jù)光的反射規(guī)律作光路圖的方式是:
①由入射光線和反射面確定入射點(diǎn),入射點(diǎn)通常用字母0表示.
②由入射點(diǎn)和反射面確定法線,法線用實(shí)線畫出.
③由入射光線和法線確定入射角,入射角通常用字母∠i、∠a或∠1表示.
④根據(jù)光的反射定理確定反射角,反射角通常用字母∠γ、∠β或∠2表示.
⑤由法線和反射角確定反射光線.光線用虛線畫出,注意入射光線和反射光線的箭頭方向.
【命題方向】
作光的反射光路圖是高考的熱點(diǎn).比如畫出反射光線佃的入射光線AO,并標(biāo)出入射角及其大小.
【解題方式點(diǎn)撥】
解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是正確理解光的反射規(guī)律.光的反射規(guī)律可包括兩點(diǎn):
(1)一是反射光線跟入射光線、法線在同一平面內(nèi);反射光線、入射光線分居在法線兩邊.可記作“三線共面,法(線)居中間”.
(2)二是反射角等于入射角.可見對(duì)于一條確定的入射光線、反射光線是惟一的.在學(xué)習(xí)光的反射定理時(shí)要明晰以下三點(diǎn):
①反射角、入射角都是指各自的光線與法線的傾角.切不可把它們與鏡面的傾角,當(dāng)作入射角和反射角.
②入射光線靠攏法線,入射角增大,依據(jù)光的反射定理知反射角也減少,反射光線也緊靠法線.當(dāng)入射光線垂直射在平面鏡上,法線與入射光線重合,這時(shí)入射角為0°,反射光線沿原路返回.反射角也是0°,中學(xué)生易錯(cuò)覺得是90°.
③在光的反射中,光路是可逆的.這就是說(shuō),若沿原先的反射光線的方向入射到鏡面上,反射光線將沿原先入射光線的方向射出.
2.平面鏡成像的相關(guān)畫圖
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
畫圖的方式:(1)借助平面鏡成像的特性(2)借助高度反射(3)借助光路的可逆性
【命題方向】
光的反射、平面鏡成像的畫圖題,是高考的考查重點(diǎn)
【解題方式點(diǎn)撥】
(1)畫光線:借助反射規(guī)律,按照入射光線畫反射光線或按照反射光線確定入射光線是基礎(chǔ)性題目.
(2)作物體的像:按照平面鏡成像的規(guī)律
(3)確定反射面或平面鏡:借助光的反射規(guī)律和光線關(guān)系確定反射面,以及平面鏡成像的圖例中,確定平面鏡的位置.
(4)確定光源或物體位置:平面鏡成像的原理是光的反射,可以按照這個(gè)原理在平面鏡和反射光路中確定光源或物體的位置.
畫圖時(shí)要注意:a、發(fā)光點(diǎn)經(jīng)平面鏡反射后的光線的反向延長(zhǎng)線都經(jīng)過(guò)實(shí)像點(diǎn)
b、發(fā)光點(diǎn)位置連線和像的位置連線垂直于鏡面
c、平面鏡旁邊的所有線都是用實(shí)線畫
d、法線用實(shí)線通常標(biāo)垂直
e、光線別忘加箭頭.
3.作光的折射光路圖
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
光的折射畫圖方式:(1)光的折射(2)光路可逆性
【命題方向】
光的折射畫圖是高考命題的主要知識(shí)點(diǎn),(比如凸透鏡、凹透鏡光線畫圖)
【解題方式點(diǎn)撥】
(1)借助光的折射規(guī)律:
①光從空氣斜射入水底或其他介質(zhì)中時(shí),折射光線向法線偏折,入射角小于折射角;
②光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中時(shí),折射光線遠(yuǎn)離法線偏折,折射角小于入射角;
③光垂直界面射入時(shí),傳播方向不改變;此時(shí)入射角等于折射角等于0。
④光的折射現(xiàn)象事例:海市蜃樓、筷子向下扭斷了、池水變“淺”了、放大鏡、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、照相機(jī)、投影儀、近視墨鏡、老花鏡、斜插在水底的牙簽在水底部份看上去向下彎;看到落到地平線下的太陽(yáng);叉魚的時(shí)侯瞄準(zhǔn)魚的下方。
(2)依照光路可逆的可逆性。
若光是由較密的介質(zhì)射入較疏的介質(zhì)時(shí)呢?畫出右圖