物理中考:光学作图专题
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专题01 利用光的直线传播作图光的直线传播由于比较简单,中考一般不单独命题,往往和光的反射、光的折射等结合命题,但在期中、期末考试时会出现单独命题的情况。
一、基本题型:命题依据:光在同种均匀介质中沿直线传播。
1.有点定线题目特点:已知发光点和一个特殊点确定一条光线。
2.有线定点题目特点:有两条直线(光线)确定一个点(或发光点)。
作图技巧:题型1根据数学上的两点决定一条直线这一规律,即根据题目的意思,找到两个点,将这两个点连成一条直线即可。
题型2根据数学上的两条相交的直线可以确定一个点这一规律,即根据题目的意思,找到两条相交直线交点即可。
例题如图1所示,AB、CD是发光点S发出的两条光线,请确定出发光点S的位置,并画出发光点发出的,过E点的光线。
图1 图2【解题思路】由AB和CD两条光线确定发光点S的位置属于题型2。
已知AB、CD是某一光源S发出的两条光线,说明光源在这两条线上,由图1可以看出两条光线反向延长会相交,因此相交线的交点即为发光点S。
画过E点的光线属于题型1。
这条光线是光源S发出的,可将光源S和E点连接,就是光源S发出的通过E点的光线。
解:将AB、CD反向延长,两条光线反向延长线交于一点,即为发光点S。
然后连接S和E,即为光源S发出的通过E点的光线。
如图2所示。
【点拨】此题考查光的直线传播的应用。
解答此题的关键是先将两条入射光线反向延长交于一点S即为发光点。
注意AB、CD反向延长线是光的一部分,所以应画成实线。
练习1 如图3所示,是小胖房间的简化图。
小胖站在窗前向外望去,能够看到的范围图中已标出。
请用光路图确定小胖眼睛的位置,用E表示。
图3练习2(中考题型)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)。
请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位置。
(保留作图痕迹)图4二、变换题型基本题型一般是找到一个点或者是一条线的简单作图问题,也是我们应该掌握的,平时的作业和测试时都会见到,但在实际中我们见到的现象一般有:看到的影子、物体(或小孔成的像)、观察范围等,这些问题需要通过多个点或多条线进行确定。
专题02:光学作图光学作图是学习光学的重要组成部分,也是各省市中考的主要的考查点之一。
通过光学作图能考查学生对光学知识模块的理解和掌握情况,而且也能考查学生的画图能力、分析能力和解决实际问题的能力。
考查的主要有反射作图、折射作图平面镜成像作图和透镜作图四个方面的作图。
一、光学作图要求:在光学作图中,无论是哪类作图,都要注意以下几点:1、分清实线和虚线:入射光线、反射光线及折射光线均用实线表示,虚像、法线和光的反向延长线等均用虚线表示。
2、光线连续不能断开,箭头要标正确:入射光线的箭头方向都是“指向界面”,反射、折身光线的箭头方向都是“背离界面”;3、分清角的关系:不要把入(或反或折)射光线与反射面或界面的夹角视为入(或反或折)射角。
4、作图一定要用尺规作图,并保留作图痕迹,作图清晰规范,不能涂改。
5、法线与界面或反射面垂直,标垂直符号。
二、光学作图方法:1、反射作图:方法一根据光的反射定律作图,适用于较简单的作图:(1)过入(反)射光线和界面的交点且垂直界面作法线(用虚线表示),并标垂直符号;(2)根据反射角等于入射角,利用量角器作出反(入)射光线,并标上箭头。
方法二利用平面镜成像特点作图,适合较复杂的作图:(1)作发光点关于平而统的对称点,即像点;(2)用虚线连接像点和光线接收点(或人眼)交平面镜于一点,即为反射点;(3)用实线连接发光点与反射点,标上箭头为入射光线,用实线连接光线接收点(或人眼)与反射点,标上箭头,即为反射光线。
2、折射作图:(1)确定入(折)射点:入(折)射光线与界面的交点即为入(折)射点;(2)根据法线和折射面垂直,过入(折)射点作出法线(用虚线),并标出垂直符号;(3)根据光的折射定律,画出入射光找的折射光线、或画出折射光线的入射光线(通常情况下,不管是入射角还是折射角,总是空气中的角较大)(4)对于较复杂的折射作图,由于人的眼睛总认为光是沿直线传播的,所以可以连接人眼和人眼看到的像,根据光的折射规律确定入射点,从而确定入射光线和折射光线,注意传播方向。
2024年中考物理专题训练——光学作图1.做出物体AB在平面镜中所成的像(保留必要的作图痕迹)。
2.画出图中入射光线AO经平面镜反射后的光线.3.如图所示,一束光从水里斜射入空气中,请在图中画出反射光线和大致的折射光线。
4.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。
5.如图所示,已知一条入射光线过凸透镜的光心O,一条经过凸透镜折射后的光线与主光轴平行,请分别画出它们对应的出射光线和入射光线.6.请在图中画出光线AO的折射光线和BC的入射光线.7.如图所示,水平地面MN上有一光源S.在光源右侧放置一个不透明的物体A.地面上方有一与地面平行的平面镜PQ,试标出物体A右侧地面被光源S照亮的范围O1O2,并画出光路图.8.如图所示,请画出人眼暗从A点看到物体S在平面镜中的像S′的光路图.9.请在图中画出光线的反射光线和折射光线。
10.有一点光源S,它在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合,S发出的一条光线经平面镜反射后。
反射光线为a、如图所示。
请在图中到画出:⑴凸透镜的焦点F;⑵点光源S的位置;⑶光线a经过凸透镜后的折射光线。
11.如图所示,AO为入射光线,ON为法线.请画出入射光线AO的反射光线.12.如图所示,在某房间的天花板上装有平面镜M,S为一灯泡,P为不透明的墙.请画出灯泡发出的光经平面镜反射后,能够照亮P墙右侧区域的光路图.13.如图所示,A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线,请在图中标出点光源S和像点S’的位置,并完成反射光路图。
14.如图所示,S′是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。
要求:画出点光源S;补充入射光线;画出反射光线经过凸透镜的折射光线。
15.按题目要求完成.如图,一束光从空气斜射入水中,请画出反射光线和折射光线.16.当光线从水射向空气时,它的反射光线如图所示.画出入射光线和折射光线.17.在该图中,画出光线经凸透镜折射后的光路图.18.如图所示,请作出入射光线AO的反射光线OB和折射光线OC,并标出反射角的度数。
中考物理真题专题练习—光学作图题及答案1.日晷(guǐ)是古代的一种“时钟”,利用太阳光下指针的影子指示不同的时刻(如图)。
请根据指针的影子AB,画出此时太阳光的传播方向(太阳光视为平行光)2.如图所示,入射光线与镜面成30°角,请画出反射光线并标出反射角及度数。
3.如图所示 A'O'是AO在平面镜中的像,根据平面镜成像特点画出平面镜及其位置4.如图,O点为半圆柱玻璃砖横截面的圆心,一束单色光从空气中与界面成30°角斜射到O 点,发生了反射和折射,请在图中画出反射光线和折射光线。
5.根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。
6.如图所示,一束光从水里斜射入空气中,请在图中画出反射光线和大致的折射光线。
7.如图所示,一束光从空气斜射向水面,请画出它的反射光线和进入水中光线的大致方向。
8.光从玻璃斜射入到空气中,在玻璃与空气的交界面上发生折射和反射,反射光线OC如图所示,请在图中画出入射光线AO和折射光线OB的大致方向。
9. “圭表”是我国古代先进的天文观测仪器,根据“表”在“圭”面上形长的变化就能知道时节的更替。
元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”(如图甲),国乙是其示意图。
他在“表”上方加一根架空的横梁,在“圭”面上放置一个可移动的景符(有小孔的铜片)。
他利用改进后的“圭表”,精确推算出了二十四节气和一回归年天数。
请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像,并标明两条光线的传播方向。
10.一束光AO斜射向水面上O点,产生折射和反射,请作出反射光线OB和折射光线OC的大致方向。
11.如图是近视眼矫正的示意图,请大致画出图中两条平行光线经过晶状体后的折射光线。
12.如图所示,一束光从空气斜射入半圆形玻璃砖中,请用箭头标出光传播的方向。
13.冰墩墩是2022年北京冬奥会吉祥物。
请在图中画出A点在平面镜中的像,并画出眼睛B 通过平面镜“看见”A点的光路图。
中考物理《光学作图》专项练习题(附答案)1.图中OA′是入射光线AO的折射光线,请在图中大致画出折射光线OB′的入射光线BO.2.如图所示,一束光线垂直射到玻璃砖的一个面.作出这束光线进入玻璃砖内的径迹和从斜面离开玻璃砖后的大致径迹.要求在斜面处标出法线.3.将一平面镜斜放在装有水的水槽中,有一束光线垂直射向水面如图乙所示,请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图.4.画出图中的BC的入射光线和AO的折射光线____.5.如图所示,在平静的湖边有一盏路灯标记为S,潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′.请画出水下E处的人看到路灯S的光路图,并根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A.()6.如图所示,a、b是镜前一点光源S发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线,请在答题卡的图中根据反射光线a、b画出点光源S的位置.7.如图所示,AB、CD是发光点S发出经平面镜反射后的两条光线,请在图中画出光路确定发光点S的位置和它经平面镜所成的像S′。
8.如图所示,请将下列光路图补充完整.( )9.如图所示,水面上方有一发光点A1,水中另有一发光点A2.人在空气中看到A2在水中的位置就是A1在水中的像A的位置,请画出:(1)A1发出的光经水面反射进入人眼的光路图;(2)A2发出的光进入人眼的光路图.10.图中L为凸透镜,MN为其主光轴,D为光心,若物体AB经凸透镜成的实像为A'B’,试用作图的方法确定凸透镜的一个焦点F,并在图中标出F的位置.11.小宇的妈妈喜欢在家中养花,为了使客厅里花盆中的花能茁壮成长,小宇想让室外太阳光照射到盆中花上的B处,如图.请你在图中把光路补充完整并过A点画出放置的平面镜.12.一条光线照射到水面发生反射和折射,这条光线经水面折射后的光线如图所示.请在图中画出它的入射光线和反射光线的大致方向.( )13.如图所示,暗室内有一盛水的水槽,水槽上方一激光束入射到平面镜(图中未画出)上的O点,光束经平面镜反射后照射到水槽中的B点。
中考物理《光学作图》专项练习题(附答案)1.如图所示,护林员利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中P 点,请你画出平面镜的位置.2.作出蜡烛发出的光通过透镜之后的光线.3.画出图中S点发出的一条入射光线经平面镜反射后过P点的光路。
4.如图所示,点S表示天空中的小鸟,点S′表示游泳者在水下看到的小鸟,请画出游泳者能看到小鸟的一条入射光线和对应的折射光线.(保留作图痕迹)( )5.如图所示,光源Q发出一束光经平面镜反射在墙上显示出一个光点.①画出光源Q在平面镜中的像①画出平面镜发射的光线并标出墙上光点的位置6.在图中画出平面镜的位置,要求保存作图痕迹_______。
7.如图所示,SA、SB是光源S发出的两条光线.其中SA平行于主光轴,SB过左焦点,请画出这两条光线通过凸透镜后的光线.( )8.如图所示,(两透镜焦距相同)根据已知光线画出原先的入射光线和后来的折射光线。
9.如图,MN为凸透镜L的主光轴,A′B′为物体AB通过凸透镜所成的虚像,请通过作图标出凸透镜L和焦点F的位置。
10.请画出入射光线通过透镜后的折射光线.( )11.如图所示,一束水平光线从空气进入玻璃,在交界处同时发生反射和折射现象,在图上作出反射光线和折射光线.( )12.一束光线从空气斜射向水面,在界面处同时发生了反射和折射,如图所示,已知反射光线,请作出入射光线和大致的折射光线13.当光线从水射向空气时,它的反射光线如图所示,画出入射光线和折射光线.14.如图所示,一束光射向三棱镜,画出这束光两次折射的大致光路。
15.如图所示,一凸透镜放置于水中其主光轴与水面重合,现有一束平行于水面的入射光线通过凸透镜后折射入水中,请画出完整的光路.( )16.如图所示,ab是光源S射向平面镜后的一条反射光线,射向凹透镜的焦点F.S′是光源S在平面镜中的像.请画出:(1)光源S的位置;(2)ab的入射光线;(3)ab经凹透镜的折射光线.17.如图所示,A′B′是物体AB在平面镜中所成的像,根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜(保留作图痕迹).18.如图所示,AB是由点光源S发出的一个入射光线,CD是由S发出的另一条入射光线的反射光线,请在图中画出点光源S点的位置.19.请在图中画出两条入射光线经过凸透镜后的折射光线.20.如图是人眼看见A′物体在平面镜中的像A′的示意图,请确定物体A的位置并画出入射光线.( )参考答案1.【详解】过P点作水平直线与入射光线相交于o点,OP是反射光线,作入射光线和反射光线之间夹角的角平分线,角平分线就是法线的位置,然后垂直于法线画出平面镜的位置;如图所示:【点睛】】本题是光的反射定律的应用,关键要找出法线是入射光线和反射光线夹角的角平分线,平面镜与法线垂直的关系.2.【详解】根据凸透镜的三条特殊光线作图:与主光轴平行的光线,折射后过焦点;过凸透镜光心的光线,传播方向不变;据此作图如下:【点睛】涉及凸透镜或凹透镜的光路作图,应牢记凸透镜和凹透镜的三条特殊光线,在画图中灵活运用,像这一类的作图即可迎刃而解.3.【详解】首先根据像与物体对称作出S的像S’,如图,再连接S’P,交点平面镜于O点,则OP为反射光线,连接SO为入射光线,如图:【点睛】此类作图依据是平面镜成像的原理,如果根据反射定律是不能一下找准正好经过A点的反射光线的;而平面镜成像时,是反射光线的反向延长线相交形成物体的像,所以找出物体的像后,连接像点到P 点,则OP一定为其中一条反射光线。
2024年中考物理专题训练——光学作图1.根据平面镜成像的特点,在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。
2.如图,一束光从空气斜射入水中,请画出折射光线和反射光线。
3.根据平面镜成像的规律,画出物体AB在平面镜中所成的像4.如图所示,在练功房里,小红同学利用平面镜来帮助矫正舞蹈姿势;画出她的脚上B点的光线经平面镜后进入人眼A点的光路图。
5.如图所示,点光源S在平面镜前,经平面镜生成一个像,且点光源S发出的一条光线经平面镜反射后的反射光线经过A点,试在图中画出像的位置。
6.在图中画出通过透镜的入射光线或者折射光线。
7.如图所示,MM′为平面镜,NO为法线,一束光线OA与镜面夹角成30°射出平面镜,请在图中作出反射光线OA的入射光线BO,并标出入射角的度数。
8.在图中把太阳光反射到井里并能垂直照亮井底,做出平面镜并补全光路。
9.如图,请根据平面镜成像的特点画出物体AB所成的像。
10.根据平面镜成像的特点,在图中画出物体AB在平面镜MN MN中所成的像。
11.在图中画出入射光线AO的反射光线,并标出反射角和入射角的度数。
12.如图所示,根据平面镜成像特点,作出物体AB在平面镜中的像。
13.利用一块平面镜使图中的一束光竖直射入井中,画出光路图并求出反射角的大小。
14.在图甲中的光屏M上画出蜡烛AB经小孔所成的像A'B'。
15.如图,在A点看到水中物体S的像在S',画出一条在A点看到物体像S'的光路图。
16.完成图中两条光线经过凸透镜后的传播路径。
17.如图,光源S发出的一束光从空气射向水面,在容器壁上点P、Q处出现光点,画出上述现象的入射光线、反射光线、折射光线。
18.如图所示,平面镜前A点处有一个点光源,B是人眼的位置,请画出人眼看到A处点光源的像的光路图。
参考答案:1.【详解】平面镜成像中,像与物关于平面镜对称,用虚线分别过A、B点做平面镜的垂线,再用刻度尺量取AB两点分别到平面镜的距离,根据像距等于物距,取得A的像点A′、B的像点B′,用虚像连接A′B′,在A端打上箭头,即得像A′B′,如图所示:2.【详解】光反射时,反射光线和入射光线在法线两侧、反射角等于入射角;光从空气斜射向水中时,折射光线和入射光线在法线两侧,折射角小于入射角,故作图如下:3.【详解】先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′,并做垂足,如图所示4.【详解】作出点B在平面镜中的像,即B关于平面镜的对称点B′,连接AB′,与镜面的交点即为入射点O,连接BO为入射光线,OA为反射光线。
2024年中考物理专题训练——光学作图1.在图中,画出平行于凸选镜主光轴的入射光线AB经透镜折射后的光线。
2.如图6所示,己给出了入射光线和折射光线,请在方框内画出合适的透镜。
3.在图中画出折射光线的大致方向;经光滑墙壁反射后的反射光线。
4.如图所示,潜水员眼睛在水下A点处,B点有条小鱼,C点有只小鸟,D点是潜水员观察到小鸟像的位置,请画出潜水员观察鱼、鸟的光路图。
5.完成图光路图,画出入射光线和反射光线,并标出入射角。
6.“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉。
如图所示,在一个干枯的井底正中央P点有一只青蛙,它的视野范围如图a所示。
大雨将井全部灌满水,若青蛙仍在P点,请你在图b中画出青蛙视野发生变化后的大致情况。
7.如图为某望远镜内部结构的部分光路图,有一光线入射到平面镜A上,反射后平行主光轴依次经过焦点均位于F的凸透镜B和凹透镜C。
经过平面镜A反射后的光线已画出,请画出入射光线,并把光图补充完整。
8.如图所示的是一条经水面反射后的光线,在图中画出其入射光线的准确方向及对应的折射光线的大致方向.9.在图中画出了光线通过透镜前、后的方向,请你在方框内填上适当的透镜。
10.如图所示,太阳光线与水平面成30°角,若用平面镜将太阳光沿竖直方向反射到井底,请在图中画出反射光线和平面镜的位置,标出反射角和反射角的度数,保留作图痕迹。
11.如图光源S发出的光经透镜折射后,其中的两条折射光线,试用作图的方法.确定点光源S及像点S′的位置,并完成光路.12.如图所示,AO为入射光线,OB为反射光线,请在图上画出平面镜位置.13.如图所示,光线AO射到平面镜上,使其沿水平方向传播,请在图中画出所需平面镜的位置,并标出反射角的度数(要去保留必要的作图痕迹).14.如图甲所示,家用小轿车的前挡风玻璃都是斜的,这样可以保证夜向行车时,车内景物通过挡风玻璃所成的像,成在司机前面斜上方避免干扰司机视线,保证驾驶安全。
请你在图乙中画出司机眼睛(B点)通过挡风玻璃丽看到车内装饰物(A点)的像的光路图。
专题02 利用光的反射定律作图命题依据:光的反射定律内容反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。
光路是可逆的。
由此可见,对于反射光路图中,有三个要素即入射光线、反射光线、反射面(或法线)。
在这三个要素中只要知道任意两个就可做出第三个。
题型分类:利用光的反射定律作图考法(1)根据要求作出入射光线(或反射光线);(2)根据光的反射定律以及入射角大小,标出反射角大小;(3)根据给定的入射光线和反射光线,作出法线;(4)根据给定的入射光线和反射光线,画出反射面;(5)根据光的反射定律找发光点(物体点)或像点。
由此可见,(1)(3)(4)为画线类;(2)为找角类,一般和画线类综合在一起;(5)为找点(成像)类。
利用光的反射定律作图注意事项(1)注意“箭头”方向;(2)法线一定要画成“虚线”;(3)一般涉及角度的作图题,要标出入射角、反射角的大小;(4)注意反射面的正面和反面;(5)反射面和法线间要有垂直符号“┐”。
1.反射定律画线类作图①已知入射光线、反射面(平面镜)画反射光线解题技巧:找入射点,过此点做反射面(镜面)的垂线,即法线。
方法步骤:●画出法线。
先找入射光线与反射面的交点(入射点),过入射点作垂直于反射面的直线即法线;●量出(算出)入射角大小;●画出反射光线。
根据反射角与入射角相等,作出反射光线(标箭头)。
将法线作为角的一边,以入射点作为角的顶点,在图中作一角等于入射角的线,该线就是反射光线,注意光线方向。
图2-1例题1(中考题型)如图2-1所示,入射光线与镜面成30°角,请画出反射光线并标出反射角及度数。
图2-2【解题思路】根据反射定律进行分析。
首先找到入射点做出法线,再从题图中可以知道入射光线与镜面的夹角是30°,所以入射角为90°-30°=60°。
根据反射角等于入射角,反射光线与镜面的夹角也为30°,在法线右侧做出反射光线,如图2-3所示。