光學(xué)作圖題是一種重要的題型,也是中考的??键c.《光現(xiàn)象》一章的作圖題大致可分為三大類.
■ 畫反射光路
1. 考查類型:(1)畫入射光線或反射光線;(2)確定發(fā)光點或像點的位置;(3)確定平面鏡的位置并畫出平面鏡等.
2. 作圖依據(jù):光的反射定律,平面鏡成像的特點.
3. 作圖要求:(1)凡是表示實際光線的要用實線表示,不是實際光線的一律用虛線表示,如法線與光線的反向延長線等;(2)用箭頭表示光傳播的方向;(3)鏡面上要用細(xì)斜線表示出它的朝向;(4)要標(biāo)注相關(guān)的字母.
例1如圖1所示,OA、O′A′為某一發(fā)光點S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡MN反射后的兩條反射光線.請作出這兩條反射光線的入射光線,并確定發(fā)光點的位置.
解析本題可用兩種方法來解答.
方法1:根據(jù)光的反射定律作圖
(1)找入射點:入射點是入射光線和鏡面的交點,同時也是該入射光線的反射光線和鏡面的交點(即反射點).圖1中的O點和O′點分別為反射光線OA和O′A′的反射點,也即入射點.
(2)畫法線:由法線的定義可知,法線垂直于鏡面.分別畫出O、O′兩個入射點處的法線.
(3)畫入射光線:用量角器分別測量出兩個反射角的大小,再根據(jù)光的反射定律“反射角等于入射角”,畫出兩條入射光線SO和SO′.
(4)確定發(fā)光點位置:兩條入射光線SO和SO′的交點,即為發(fā)光點S的位置.
(5)畫箭頭、標(biāo)字母,如圖2所示.
方法2:根據(jù)平面鏡成像的特點作圖
(1)找像點位置:根據(jù)平面鏡成像的原理,平面鏡所成的像是物體發(fā)出(或反射出)的光線射到平面鏡上發(fā)生反射,由反射光線的反向延長線在鏡后相交而形成的.畫出兩條反射光線OA和O′A′的反向延長線OS′和O′S′,它們的交點即為像點S′的位置.
(2)確定發(fā)光點位置:根據(jù)平面鏡成像的特點,像與物體到鏡面的距離相等.用刻度尺測量出像點S′到平面鏡的距離,再測量出平面鏡到發(fā)光點S的距離,從而確定發(fā)光點S的位置.
(3)畫入射光線:從發(fā)光點S分別畫出兩條入射光線SO和SO′.
(4)畫箭頭、標(biāo)字母,如圖3所示.
■ 畫平面鏡成像
1. 考查類型:(1)畫平面鏡成像圖;(2)畫平面鏡.
2. 作圖依據(jù):平面鏡成像的特點.
3. 作圖要求:(1)作圖時所作的輔助線、所成的虛像要用虛線表示;(2)用箭頭表示像的正倒.
例2在圖4中畫出物體AB在平面鏡中的像.
解析(1)確定像點:根據(jù)平面鏡成像的特點,像與物體到鏡面的距離相等,則物像對應(yīng)點連線被鏡面垂直平分.找出物體上幾個有代表性的點,如A、B點,分別向鏡面作垂線并延長,根據(jù)物像等距,找出A、B點對應(yīng)的像點A′、B′.
(2)畫所成的像:用虛線連接像點A′、B′,則A′B′就是物體AB在平面鏡中所成的像.
(3)畫箭頭、標(biāo)字母.如圖5所示.
■ 畫折射光路
1. 考查類型:(1)畫折射光線或入射光線;(2)畫界面等.
2. 作圖依據(jù):光的折射規(guī)律.
3. 作圖要求:(1)用箭頭表示光傳播的方向;(2)法線要用虛線;(3)要標(biāo)注相關(guān)的字母.
例3在湖底有一盞燈A,它發(fā)出的光在進(jìn)入空氣時發(fā)生了折射,請在圖6中大致畫出其中一束光線AO的折射光線.
解析(1)畫法線:在入射點O處畫出法線.
(2)確定折射光線的大致位置:根據(jù)光的折射規(guī)律可知,折射光線與入射光線分居法線的兩側(cè),光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中時,折射光線向遠(yuǎn)離法線的方向偏折,折射角(折射光線與法線的夾角)大于入射角(入射光線與法線的夾角).
(3)畫折射光線:根據(jù)折射角與入射角的大小關(guān)系,在折射點(入射點)處畫出折射光線.
(4)畫箭頭、標(biāo)字母,如圖7所示.
練習(xí)
1. 如圖8所示,B為隧道中的一堵墻,墻的左邊有一激光器發(fā)出的一束激光,經(jīng)平面鏡MN反射后恰好經(jīng)過A點.請畫出一條符合要求的入射光線和反射光線.
2. 如圖9所示為光線從空氣斜射到空氣與玻璃界面上時的光路圖,請在圖中畫出界面MM′和法線NN′.
參考答案:略.
責(zé)任編輯 程哲
中學(xué)生數(shù)理化·八年級物理人教版2008年9期