光學(xué)作圖題(含詳細(xì)答案)

第第#頁(yè)（共45頁(yè)）（2）①凸透鏡的入射光線的特點(diǎn)是平行主光軸，根據(jù)其入射光線的特點(diǎn)，可以確定其折射光線的特點(diǎn)，從而畫出對(duì)應(yīng)的折射光線.②經(jīng)過(guò)凹透鏡折射的折射光線的特點(diǎn)是平行于主光軸?根據(jù)折射光線的特點(diǎn)，可以確定其對(duì)應(yīng)的入射光線的特點(diǎn)，從而畫出對(duì)應(yīng)的入射光線.（3）根據(jù)光的反射定律作圖，先過(guò)入射點(diǎn)作法線，再確定入射角，最后完成光路圖.（4）根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)知，反射光線好像是由像點(diǎn)發(fā)出的，由物與像關(guān)于鏡面對(duì)稱，作出像點(diǎn)后，作出射線S，P,與鏡面的交點(diǎn)為入射點(diǎn)，再完成光路.【解答】解：（1）使入射光線、反射光線和法線在同一平面內(nèi)，過(guò)反射點(diǎn)作法線，使反射角等于入射角作出反射光線，如下圖所示：（2）①平行于主光軸的光線，經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后過(guò)焦點(diǎn)，由此可以畫出其折射光線，如下圖所示：②經(jīng)過(guò)凹透鏡折射后，折射光線平行于主光軸，其對(duì)應(yīng)的入射光線是射向凹透鏡的另一個(gè)焦點(diǎn).由此可以畫出其對(duì)應(yīng)的入射光線，如下圖所示：（3）先過(guò)反射點(diǎn)作垂直于水面的直線，即先確定法線，因反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，由反射角等于入射角，確定入射光線的位置?如下圖所示：（4）過(guò)鏡面作出點(diǎn)S的對(duì)稱點(diǎn)S，，即為點(diǎn)光源S在平面鏡中的像，連接SP與鏡面交于O點(diǎn)，即為入射點(diǎn)（反射點(diǎn)），連接SO就得到入射光線，如下圖所示：40?如圖甲所示，從S點(diǎn)發(fā)出的一條光線，經(jīng)平面鏡MN反射后，其反射光線恰好通過(guò)P點(diǎn).請(qǐng)你作出這條入射光線并完成光路圖.如圖乙所示，請(qǐng)畫出光線進(jìn)入玻璃和穿出玻璃后的光路圖.【分析（1）根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)知，反射光線好像是由像點(diǎn)發(fā)出的，由物與像關(guān)于鏡面對(duì)稱，作出像點(diǎn)后，作出射線SP,與鏡面的交點(diǎn)為入射點(diǎn)，再完成光路.（2）先畫出法線，根據(jù)光的折射規(guī)律畫出所給光線的折射光線?光線再由玻璃射出來(lái)時(shí)，原來(lái)的折射光線此時(shí)又變成了入射光線，同樣根據(jù)光的折射規(guī)律再做折射光線?光線在空氣與玻璃之間發(fā)生兩次折射.【解答】解:（1）過(guò)鏡面作出點(diǎn)S的對(duì)稱點(diǎn)S,即為點(diǎn)光源S在平面鏡中的像，連接SP與鏡面交于0點(diǎn)，即為入射點(diǎn)（反射點(diǎn)），連接SO就得到入射光線，如下圖所示：（2）先畫出法線，然后根據(jù)折射角和入射角的大小可大致確定折射光線的方

向，如下圖所示:41.（2分）（2011?大慶）如圖所示，水平地面MN上有一光源S.在光源右側(cè)放置一個(gè)不透明的物體A.地面上方有一與地面平行的平面鏡PQ,試標(biāo)出物體A右側(cè)地面被光源S照亮的范圍O1O2，并畫出光路圖.【點(diǎn)評(píng)】在作光源照亮的某一范圍時(shí)，最關(guān)鍵的問(wèn)題是作出被照亮范圍的邊緣光線，用到所學(xué)的反射定律、平面鏡成像特點(diǎn)、反射光線反向延長(zhǎng)過(guò)像點(diǎn)等知識(shí)去解決.MS址【分析（1）解題的關(guān)鍵是作出不透明物體右側(cè)能被S照亮的范圍的兩條邊緣處的反射光線，一條是入射光線過(guò)不透明物體左上點(diǎn)的反射光線，另一條是過(guò)不透明物體右上點(diǎn)的反射光線；（2）反射光線的反向延長(zhǎng)線一定過(guò)像點(diǎn)，作出點(diǎn)光源的像，畫出第一條的反射光線交不透明物體右側(cè)的地面于點(diǎn)Q2,第二條的反射光線交右側(cè)地面于點(diǎn)Q],貝0Q1Q2區(qū)域即為不透明物體右側(cè)被照亮的范圍.【解答】解：（1）先根據(jù)平面鏡成像時(shí)像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱，作出點(diǎn)光源S的像點(diǎn)S',連接S'與物體的右上點(diǎn)并延長(zhǎng)交地面于點(diǎn)O'（2）連接S與物體的左上點(diǎn)并延長(zhǎng)交平面鏡于點(diǎn)D,連接S'D并延長(zhǎng)交地面于點(diǎn)02,則OR區(qū)域?yàn)椴煌该魑矬w右側(cè)能被S照亮的范圍，其中SC、SD為入射光線，CQ]、DO2為反射光線，如圖所示：42【分析】先畫出S在平面26.（2分）（2014?大慶）如圖所示，豎直方向懸掛一平面鏡，PQ為平面鏡兩端點(diǎn)，平面鏡前站立一人，假設(shè)人眼處于S位置,試在右側(cè)光屏上標(biāo)出人通過(guò)平面鏡所能觀察的范圍q1q2，并畫出光路圖.【分析】先畫出S在平面鏡中的像S1.然后連接S]與鏡子最上、與最下點(diǎn)的連線，中間區(qū)域就是看到的范圍.【解答】解：畫出S在平面鏡中的像S].然后連接S1與P并延長(zhǎng)，交光屏與一點(diǎn)Q],連接S]與Q交光屏與一點(diǎn)Q2,則Q]Q2區(qū)域就是人通過(guò)平面鏡所能觀察的范圍.4444光屏【點(diǎn)評(píng)】在作光源照亮的某一范圍時(shí)，最關(guān)鍵的問(wèn)題是作出被照亮范圍的邊緣光線，用到所學(xué)的反射定律、平面鏡成像特點(diǎn)、反射光線反向延長(zhǎng)過(guò)像點(diǎn)等知識(shí)去解決.43（3分）如圖所示，一束光從半球面上的A點(diǎn)沿半徑方向射入半球形玻璃，已知半球形玻璃的球心為0,請(qǐng)畫出這束光線在半球形玻璃左側(cè)平面發(fā)生的折射、反射光路圖.【解答】解：過(guò)球心的光線不發(fā)生折射，過(guò)0點(diǎn)垂直于半球形玻璃左側(cè)平面作出法線，然后根據(jù)反射角等于入射角，在玻璃內(nèi)畫出反射光線，根據(jù)光線在光從玻璃中斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角畫出折射光線.如下圖所示：如圖所示，在某房間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，能夠照亮P墻右側(cè)區(qū)域的光路圖.【解答】解：先作出點(diǎn)光源S關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)S，,連接了與擋光板的最上左邊緣，交平面鏡于點(diǎn)O,連接SO作出入射光線，并畫出反射光線，陰影部分為發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后照亮障礙物右邊的范圍，如圖所示:像特點(diǎn)畫出路燈S通過(guò)水面所成的像A.■號(hào)主土、E如圖所示，一束光從半球面上的A點(diǎn)沿半徑方向射入半球形玻璃磚，已知半球形玻璃磚的球心為0,且光線到達(dá)半球形玻璃磚下表面處時(shí)可以發(fā)生折射和反射.請(qǐng)畫出這束光線從射入玻璃磚到射出玻璃磚的完整光路圖.【解答】解：首先過(guò)入射點(diǎn)0點(diǎn)作玻璃磚下表面垂線即法線，然后根據(jù)反射角等于入射角作出反射光線.再根據(jù)光線從玻璃斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角，折射光線更遠(yuǎn)離法線作出折射光線.如圖所示：如圖所示，在平靜的湖邊有一盞路燈標(biāo)記為S,潛水愛(ài)好者在水下E處看到路燈的像為St請(qǐng)畫出水下E處的人看到路燈S的光路圖，并根據(jù)平面鏡成【解答】解：連接ES，與界面的交點(diǎn)即為入射點(diǎn)，根據(jù)光從空氣中斜射入水中時(shí)，折射角小于入射角，可畫出水下E處的人看到路燈S的光路圖；過(guò)界面作S點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)A,即為路燈S通過(guò)水面所成的像A.如下圖所示：如圖所示一束光從半球面上的A點(diǎn)沿半徑方向射入半球形玻璃磚，已知半球形玻璃磚的球心為0,且光線到達(dá)半球形玻璃磚下表面處時(shí)可以發(fā)生折射和反射.請(qǐng)畫出這束光線從射入玻璃磚到射出玻璃磚的完整光路圖.【解答】解：①因?yàn)楣饩€沿半徑方向射入，所以入射光線過(guò)球心0,0點(diǎn)為入

射點(diǎn).過(guò)0點(diǎn)作玻璃磚下表面垂線即法線，根據(jù)光的反射定律作出反射光線.該反射光線再由玻璃射出時(shí)，其光線垂直玻璃磚的圓弧表面入射（就像入射光線A0一樣），光的傳播方向不變，不發(fā)生折射.光線射點(diǎn).過(guò)0點(diǎn)作玻璃磚下表面垂線即法線，根據(jù)光的反射定律作出反射光線.該反射光線再由玻璃射出時(shí)，其光線垂直玻璃磚的圓弧表面入射（就像入射光線A0一樣），光的傳播方向不變，不發(fā)生折射.光線A0從玻璃斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角，折射光線更遠(yuǎn)離法線.故答案為：畫出發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后過(guò)圖中P點(diǎn)的光路圖.【解答】解：先根據(jù)物像關(guān)于平面鏡對(duì)稱做出乒乓球的像A,連接像A、眼睛B和平面鏡交于0點(diǎn)，即入射點(diǎn)，連接乒乓球A和入射點(diǎn)0得出入射光線AO,連接入射點(diǎn)0和眼睛B得出反射光線0B,如圖所示：擋光板平面ftR八*/擋光板【解答】解：先作出電光源S關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)S",連接SP交平面鏡于點(diǎn)O,連接SO作出入射光線，沿OP畫出反射光線，如圖所示：小龍身高為1?72m,他站在豎直放置的平面鏡前，要想看到自己的全身像,鏡子至少需要多長(zhǎng)？鏡子應(yīng)離地面多高？（人眼離頭頂10cm）【解答】解:（1）如圖所示，A、C、B分別表示人的腳、眼睛和頭頂?shù)奈恢?EO為平面鏡位置，腳由平面鏡成像特點(diǎn)可確定A，C?為ACB的像，因?yàn)锽E=EU,所以BE令BC,B0丄BA',E0丄A'C',AC=A'C'=1?7m,22EO為平面鏡的最小長(zhǎng)度，AC為人的身高，這就是鏡的長(zhǎng)應(yīng)為人身高的一半,為寺X1?72m=0?86m.（2）由（1）圖可知，F(xiàn)E^BC吉X10cm=5cm=0?05m,OD=DF-FE-EO=1?72m-0.05m-0.86m=0?81m.答：鏡子至少需要多長(zhǎng)0?86m；鏡子的下邊離地面0?81m高.如圖所示，在練功房里，小紅同學(xué)利用平面鏡來(lái)幫助矯正舞蹈姿勢(shì).畫出她的腳上B點(diǎn)的光線經(jīng)過(guò)平面鏡后進(jìn)入人眼A點(diǎn)的光路圖.4丨【解答】解：作出點(diǎn)B關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)B',連接AB',連接點(diǎn)B和入射點(diǎn)即可.答案如圖所示在圖中請(qǐng)用直尺畫出通過(guò)玻璃磚后傳播的光線.【解答】解：當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射角小于入射角，所以折射光應(yīng)靠近法線；當(dāng)光從玻璃射入空氣時(shí)，由于光線垂直于界面，所以傳播方向不變.如圖所示：如圖所示，一束光線垂直入射到球心為的半球形玻璃磚的平面上，請(qǐng)畫出這束光通過(guò)玻璃并出射到空氣中的光路圖.【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兩側(cè)，折射角小于入射角.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兩側(cè)，折射角大于入射角.【解答】解：光從空氣垂直入射到玻璃界面上，傳播方向不變，當(dāng)光從玻璃斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角，折射光線將遠(yuǎn)離法線.在作圖時(shí)，注意先做出法線.55-如圖所示，一束光線垂直入射硝圓形玻