1、专项突破(一) 光学作图,方法指导 作图题是中考常见的、基本的题型,在安徽中考中以填空题形式出现。一般是根据题目的要求,作出适当的图像、图线。它的特点是能形象、直观地反映出物理过程和物理问题的本来面目,有助于同学们对物理问题的深化理解和认识,因此,作图题不仅能锻炼学生的作图技能;还能培养学生严谨认真的科学态度。中考物理试题中的作图题属于对知识运用能力的考核,考查的主要目的是检查同学们作图的基本技能和应用作图技能解决物理问题的能力,如果不理解相关的概念和规律,要想作出正确的图是绝对不可能的。 光学作图涉及的内容包括光的反射定律、平面镜成像、光的折射定律、凸透镜和凹透镜对光线的折射等。,注意事项:
2、(1)要借助工具作图,作图一定要规范;(2)实际光线画实线,不是实际光线画虚线;(3)光线要带箭头,光线与光线之间要连接好,不要断开;(4)作光的反射或折射光路图时,应先在入射点作出法线(虚线),然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线;(5)经过透镜的三条特殊光线 要记住,即平行于主光轴的光线、经过透镜焦点的光线、经过透镜光心的光线;(6)保留作图痕迹;(7)箭头、符号、字母等不能忘。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型一光的反射作图 例1(2018山东潍坊中考)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
3、度数。,类型一,类型二,类型三,类型四,方法归纳 由反射定律进行分析可知,法线是入射光线和反射光线夹角的角平分线,镜面始终和法线垂直,这是解决这类问题的关键。本题中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。,类型一,类型二,类型三,类型四,对应练1(2018广西桂林中考)如图所示,射向平面镜的一束光AO经镜面反射后沿水平方向OB射出,图中ON是AOB的角平分线,请在图中作出平面镜放置的位置并标出入射角。,解析: 由题知,OB为反射光线,题目已经过入射点作出入射光线
4、AO与反射光线OB夹角的平分线(即法线),再过入射点作垂直于法线的平面镜即可。入射角是入射光线与法线的夹角。,答案: 如图所示。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型二光的折射作图 例2(2018辽宁盘锦中考)请画出:折射光线的大致方向、标出折射角a;经光滑墙壁反射后的反射光线。,类型一,类型二,类型三,类型四,方法归纳 先过入射点作出法线,则入射光线位于法线的左侧,并确定了入射角的大小;光由水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射光线与入射光线分居法线的两侧,据此在法线右侧的空气中画出折射光线的大致方向,折射光线与法线的夹角为折射角a。光线在墙壁上发生了反射,先画出法线,根据反射角等于入射
5、角,在法线的上方画出反射光线。,类型一,类型二,类型三,类型四,对应练2(2018新疆中考)根据图中的入射光线和法线,画出对应折射光线的大致方向。,答案: 如图所示。解析: 图中已经过入射点作出垂直于界面的法线,光由水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,据此在法线左侧的空气中画出折射光线。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型三平面镜成像作图 例3(2018贵州黔南州中考)画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。,类型一,类型二,类型三,类型四,方法归纳 平面镜成像的基本特点是物像关于平面镜轴对称;所有的反射光线的反向延长线都要过像点。利用这一点可以找到入射点或反射光线。,类型一,类型
6、二,类型三,类型四,对应练3(2018四川遂宁中考)一小球A在水平桌面上匀速向左运动,桌面上放置一平面镜,如图所示是小球A和它在该平面镜中的像A在某一时刻对应的位置,请作出该平面镜(保留作图痕迹)。,答案: 如图所示。解析: 连接AA,作出AA的中垂线,即为镜面。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型四透镜作图 例4(2018广西玉林中考)在图中画出与入射光线对应的折射光线。,类型一,类型二,类型三,类型四,方法归纳 凹透镜三条特殊光线的作图 延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。过光心的光线经凹透镜折射后传播方向
7、不改变。,类型一,类型二,类型三,类型四,对应练4(2018广东深圳中考)如图所示,完成凸透镜的光路图。,答案: 如图所示。解析: 过光心的光线其传播方向不变,过焦点的光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1.(2018福建中考)根据平面成像规律,画出图中物体AB在平面镜MN中所成的像AB。,答案: 如图所示。解析: 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即为物体AB的像。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,2.(2018安徽合肥一模)面镜不是使光透过,而是使光反射回去的仪器,光线遵循反射定律,如图甲是凹面镜,它将平行
8、主轴入射的光线会聚在焦点F上,这是因为表面每个点的法线方向不同,光线以不同的角度反射,根据光路可逆性,凹面镜不仅可以使平行光线会聚于焦点,还能使过焦点的光线反射成平行于主轴的光,请根据以上叙述,在图乙中画出H0的成像光路图。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,答案: 如图所示。解析: 从H0的顶端画出一条平行于主光轴的光线,经过凹面镜的反射后会经过焦点F;从H0的顶端画出一条光线经过焦点F后,经过凹面镜反射后变成平行于主光轴的光线。这两条线的交点为H0的顶端点的像,然后由交点向主光轴引垂线作出物体的像。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,3.(2018湖北黄冈中考)雨后晴朗的夜
9、晚,为了不踩到地面的积水,人们根据生活经验判断:迎着月光走,地上发亮的是水。请在示意图中作图以证明此判断。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,答案: 如图所示。解析: 迎着月光走,地上的水面对月光发生镜面反射,作出月亮关于水面的对称点,即为月亮的像,然后连接月亮的像和人眼,与水面相交于一点,即为入射点,再连接入射点和人眼,即为反射光线,如图所示。迎着月光走,地上的水面对月光发生镜面反射,反射光线强,入射到人眼的光线多,地面对月光发生漫反射,反射光线弱,所以地上发亮的是水。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,4.(2018湖北十堰中考)如图所示,AB、CD是平面镜前一点光源S发出
10、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,答案: 如图所示。解析: 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。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,5.(2017安徽全椒三模)如图所示,站在岸边的人在A点看水中的鱼,请你根据光的折射规律画出看到“鱼”的光路图。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,答案: 如图所示。解析: 站在岸边的人看水中的鱼时,由于光的折射的缘故,人看到的是变浅了的鱼的虚像,所以,图中B点为鱼的虚像,C点为鱼的实际位置。因为
11、鱼的像是人逆着折射光线看到的,所以直接连接BA,与水面的交点即为入射点O;连接C点和入射点O即为入射光线,光线斜射入空气中时,发生折射,折射角大于入射角,折射光线向远离法线方向偏折。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,6.(2018安徽蒙城一模)请完成图中各光线通过凸透镜的光路图。,答案: 如图所示。解析: 过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,据此画出通过凸透镜的折射光线。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,7.(2018安徽蚌埠禹会区二模)在光路图中凸透镜如图甲表示,O点为光心,F为其焦点。图乙所画是经过凸透镜的两条特殊光线,
12、物体AB经凸透镜成的像AB的光路图。请参照图乙,在图丙中适当位置画上凸透镜,并大致标出其焦点的位置。(其中AB是物体,MN是AB的像),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,答案: 如图所示。解析: (1)连接MA并延长交主光轴于一点,该点是凸透镜的光心O,过光心O做一个凸透镜。 (2)由A点向凸透镜作平行于主光轴的光线AC,连接MC并延长交主光轴于一点F,F是凸透镜的焦点,根据左右焦点到光心的距离相等可确定另一焦点。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,8.(2018安徽濉溪三模)如图,AB是AB关于凸透镜成的虚像,AC是物体AB射向凸透镜的一束光线,请做出其经凸透镜折射后的光线。
13、,答案: 如图所示。解析: 由题知,物体AB通过凸透镜成虚像,而虚像是由折射光线的延长线会聚而成,连接AC,并延长至在凸透镜的另一侧即为AC的折射光线。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,9.(2018安徽合肥包河区二模)如图所示,已知由烛焰发出的一条非特殊光线射向凸透镜,请在图中作出其对应的出射光线并通过作光路图的方法标出该凸透镜左侧焦点F的位置。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,答案: 如图所示。解析: 凸透镜成像时,S是由S点发出的光经折射后会聚而成,所以连接入射点与S下端点的边线作出SA的折射光线;作由S发出平行于主光轴的光线,折射后也通过S,由此画出它的折射光线,因为平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,所以折射光线与主光轴的交点即为凸透镜右侧的焦点,凸透镜左右两侧焦点到凸透镜光线的距离相等,由此得到左侧焦点F。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,10.(2017江苏江阴校级一模)如图表示分别从凸透镜的两倍焦距和一倍焦距处射向透镜的光线。请在图中画出它们通过透镜后的光路(P是与透镜距离等于2倍焦距的位置)。,答案: 如图所示。解析: 过二倍焦距处的入射光线的折射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处;过焦点的入射光线的折射光线平行于主光轴。,
