（09）光學(xué)作圖-2020年中考滿分物理考前熱點(diǎn)專題必破

2020年中考滿分物理考前熱點(diǎn)專題必破破（09）光學(xué)作圖熱點(diǎn)知識(shí)一：光的反射關(guān)鍵要素一點(diǎn)：入射點(diǎn)O（是指光線射到反射面上的一點(diǎn)）兩角：入射角（指入射光線與法線之間的夾角）反射角（指反射光線與法線之間的夾角）三線：入射光線（指射到物體表面的光線）反射光線（指被物體反射出的光線）法線（指垂直于鏡面的虛線）反射定律三線同面，法線居中，兩角相等。即：①反射光線、入射光線和法線在同一平面上；②反射光線、入射光線分居法線的兩側(cè)；③反射角等于入射角。注意因果關(guān)系，入射決定了反射，應(yīng)把反射敘述在前面。反射規(guī)律（1）一條反射光射只對(duì)應(yīng)一條入射光線（2）入射光線垂直于反射面時(shí)，入射角為0°，反射角為0°，三線重合，但方向相反。（3）在反射現(xiàn)象中，入射角的取值范圍：0°≤入射角<90°，入射角只有在這個(gè)范圍內(nèi)，才發(fā)生反射現(xiàn)象。（4）反射角隨著入射角的增大而增大，減小而減小，但始終等于入射角。（5）法線不僅過入射點(diǎn)與界面垂直，而且還是入射光線與反射光線之間夾角的平分線。（6）在光的反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。命題熱點(diǎn)一：透鏡【典例1】如圖，光斜射到空氣和玻璃的分界面時(shí)，發(fā)生反射和折射。在圖中標(biāo)出反射角β并用箭頭標(biāo)出折射光線的傳播方向?！敬鸢浮俊窘馕觥咳肷潼c(diǎn)為O，先過入射點(diǎn)O畫出法線，折射光線和入射光線分居于法線兩側(cè)，則AO為入射光線、OC為折射光線，OB為反射光線，反射角為β，如圖所示：點(diǎn)撥：先過入射點(diǎn)畫出法線，根據(jù)折射光線和入射光線的關(guān)系確定入射、折射光線，進(jìn)而確定反射光線，得出反射角和入射角?？枷颍嚎疾榉瓷涔饴穲D及反射現(xiàn)象的應(yīng)用?！咀兪接?xùn)練】1．在圖中畫出入射光線AO經(jīng)平面鏡后的反射光線，并標(biāo)明反射角的度數(shù)?！敬鸢浮俊窘馕觥肯冗^O點(diǎn)作法線，入射光線與鏡面的夾角為40°，則入射角為90°﹣40°＝50°；由光的反射定律可知，反射角也為50°；根據(jù)反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)，在法線右側(cè)畫出反射光線，并標(biāo)出反射角及其度數(shù)，如圖所示：2．如圖，自行車尾燈是保證夜間行駛安全的重要裝置。其內(nèi)部由許多相互垂直的小平面鏡構(gòu)成，這樣可以保證將射向尾燈的光原路反射回去。圖乙為其兩個(gè)小平面鏡的簡(jiǎn)化示意圖，平面鏡A和B相互垂直，一束光與平面鏡A成30°角射向平面鏡A，請(qǐng)畫出入射光線經(jīng)過這兩個(gè)平面鏡的光路圖，并標(biāo)出在平面鏡B上發(fā)生反射時(shí)的反射角及度數(shù)大小?！敬鸢浮俊窘馕觥窟^入射點(diǎn)垂直反射面作出法線，再根據(jù)反射角等于入射角作出反射光線，注意反射光線到達(dá)上面的反射面再次進(jìn)行反射，而且最后的反射光線與原入射光線平行，法線要用虛線，如圖：熱點(diǎn)知識(shí)二：平面鏡成像成像特點(diǎn)等大，等距，垂直，虛像，對(duì)稱。即：①像與物大小相等；②像與物到鏡面的距離相等；③像與物的連線與鏡面垂直；④物體在平面鏡里所成的像是虛像（正立的、等大的）；⑤像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱成像原理光的反射定律命題熱點(diǎn)二平面鏡成像【典例2】完成圖中小莉通過平面鏡觀察白己腳后跟A點(diǎn)時(shí)的光路圖【答案】【解析】先作腳后跟A點(diǎn)關(guān)于鏡面的對(duì)稱點(diǎn)A′，即為A點(diǎn)的像點(diǎn)；再連接像點(diǎn)和眼睛B點(diǎn)與鏡面相交于一點(diǎn)O，即為入射點(diǎn)，連接AO、OB，則AO是入射光線，OB為反射光線，如下圖所示。點(diǎn)撥：根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)：像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱。并且要知道反射光線的反向延長線過像點(diǎn)?？枷颍嚎疾槠矫骁R成像特點(diǎn)及平面鏡成像特點(diǎn)的應(yīng)用?！咀兪接?xùn)練】1．如圖所示，一條光線從左邊入射，經(jīng)過方框內(nèi)的光學(xué)元件作用后，從右邊射出。請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出所需光學(xué)元件及光路圖（包括光線）【答案】【解析】由圖可知，光線的傳播方向沒有變化，但位置發(fā)生了變化，該圖象與潛望鏡的原理是相同的，如圖所示：。2．如圖甲，檢查視力的時(shí)候，視力表放在被測(cè)者頭部的后上方，被測(cè)者識(shí)別對(duì)面墻上鏡子里的像。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出人眼看到視力表上第一行字母E的光路圖，此時(shí)視力表在鏡中的像與被測(cè)者相距______m，與不用平面鏡的方法相比，這樣安排的好處是____________?！敬鸢浮?.6節(jié)省空間【解析】由圖示可知，視力表與平面鏡之間的距離為2.5m，被測(cè)者與視力表之間的距離為0.4m，根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，物體與像到鏡面的距離相等，可得視力表在鏡中的像與視力表之間的距離為2.5m+2.5m＝5m，則視力表在鏡中的像與被測(cè)者相距5m﹣0.4m＝4.6m。與不用平面鏡的方法相比，這樣安排的好處是節(jié)省空間。先通過平面鏡作出E點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)E′，連接眼睛與E′交平面鏡于點(diǎn)O，如圖所示：熱點(diǎn)知識(shí)三：光的折射折射定律光的折射：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向一般發(fā)生變化的現(xiàn)象。光的折射定律：三線同面，法線居中，空氣中角大。即：（1）折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；（2）折射光線、入射光線分居法線兩側(cè)；（3）①光從空氣斜射入水或其他透明介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角，折射光線向法線靠攏；②光從水或其他透明介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角，折射光線遠(yuǎn)離法線。折射特點(diǎn)（1）折射角隨著入射角的增大而增大，減小而減小，但不成正比關(guān)系；（2）在折射現(xiàn)象中，光路也是可逆的。若將光沿原折射光線的方向入射，其折射光線將沿原入射光線的方向射出。（3）在敘述折射規(guī)律時(shí)，注意因果關(guān)系，入射決定了折射，應(yīng)把折射敘述在前面。命題熱點(diǎn)三：光的折射【典例3】如圖所示，一束光射向玻璃三棱鏡并穿過三棱鏡，請(qǐng)畫出這束光進(jìn)入三棱鏡和離開三棱鏡后的光線。（保留作圖痕跡）【答案】【解析】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。如圖所示：點(diǎn)撥：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?？枷颍嚎疾楣獾恼凵湟?guī)律及折射規(guī)律的應(yīng)用?！咀兪接?xùn)練】1．一束光線從空氣斜射入水中，在水面發(fā)生反射和折射，已知反射光線OA如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出它的入射光線和大致的折射光線?！敬鸢浮俊窘馕觥繄D中已經(jīng)過反射點(diǎn)垂直界面畫出法線，根據(jù)反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，在法線左側(cè)畫出入射光線，使反射角等于入射角，在法線右側(cè)的水中從O點(diǎn)畫出折射光線，注意折射角小于入射角，如圖所示：2．如圖所示，是光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)中傳播的路線，其中__________是反射光線，__________是折射光線，折射角為__________?！敬鸢浮縊A；OC；∠CON′?！窘馕觥浚?）由圖可知，NN′是∠AOB的角平分線，是法線；（2）根據(jù)反射定律、折射規(guī)律，單獨(dú)在法線NN′一側(cè)的光線BO為入射光線，OA為反射光線，OC為折射光線；折射角為折射角為∠CON′。熱點(diǎn)知識(shí)四：凸透鏡成像光學(xué)名詞焦點(diǎn)（F）：平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)（經(jīng)凹透鏡折射后要發(fā)散，折射光線的反向延長線相交在主軸上一點(diǎn)），這一點(diǎn)叫透鏡的焦點(diǎn)。焦距：焦點(diǎn)到光心的距離，叫焦距，用f表示。物距：物體到透鏡光心的距離，用u表示。像距：光屏上的像到透鏡的距離，用v表示。三條特殊光線（1）平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后，折射光線過對(duì)側(cè)焦點(diǎn)；（2）過焦點(diǎn)的光線，經(jīng)凸透鏡折射后，平行于主光軸射出；（3）過光心的光線，傳播方向不改變。規(guī)律總結(jié)（1）成實(shí)像時(shí)，像與物異側(cè)，左右、上下相反。變化規(guī)律：物距變小，像距變大，像也變大；物距變大，像距變小，像也變小。當(dāng)u>v時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像；當(dāng)u=v時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像；當(dāng)u<v時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像。（2）特殊點(diǎn)：F點(diǎn)：是實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)；2F點(diǎn)：是放大像和縮小像的分界點(diǎn)。（3）不論是實(shí)像還是虛像，越靠近焦點(diǎn)像越大。命題熱點(diǎn)四：凸透鏡成像【典例4】根據(jù)已給出的入射光和出射光，在方框內(nèi)畫出合適的透鏡?！敬鸢浮俊窘馕觥繄D中折射光線與入射光線相比，向主光軸方向偏折，光線會(huì)聚了，故填入凸透鏡。如圖所示：點(diǎn)撥：凸透鏡有會(huì)聚光線的作用，凹透鏡有發(fā)散光線的作用。根據(jù)入射光和折射光的方向，判斷光線被會(huì)聚了還是發(fā)散了。若光線被會(huì)聚則填凸透鏡，若光線被發(fā)散則填凹透鏡?？枷颍嚎疾橥雇哥R成像特點(diǎn)及凸透鏡成像作圖能力?！咀兪接?xùn)練】1．按照題目要求作圖