中考冲刺：光学作图专题（提高）知识讲解

这是一份中考冲刺：光学作图专题（提高）知识讲解，共7页。教案主要包含了中考展望，方法点拨，典型例题，思路点拨，答案与解析，总结升华等内容，欢迎下载使用。

【中考展望】
1、中考要求
一般指根据题目的要求，完成相应的作图。它可以反映学生对某个物理概念和物理规律的理解和掌握程度，在中考试卷中所占分值约4分到9分。（各地要求略有不同）作图题一般分为两大类：基本作图题和设计作图题。基本作图题考察基本作图方法和基本作图能力，设计作图题考察建模能力，设计能力、创新能力和作图技巧。
2、中考动向
中考作图题主要在光学、力学、电学和电磁学部分。
光学作图题一般包括光的直线传播、光的反射、折射作图和平面镜成像作图。
【方法点拨】
1、光学作图主要考查如下内容
（1）光的直线传播：小孔成像，影子的形成；
(2) 光的反射和折射：根据要求作出入射或反射光线、折射光线；
（3）平面镜成像：根据平面镜成像特点作出物体的像或平面镜的位置 ；
(4) 根据给定的入射光线和出射光线，在虚框内填适当光具。
2、解题指导
(1)光线要画实线并加箭头，注意“箭头”方向 ；光的反向延长线要画虚线。
(2)平面镜成像成的是虚像，一定要画成“虚线” 。
(3)根据入射光线与出射光线在光具同侧或异侧判定面镜或透镜；根据出射光线变得会聚或发散判定凸透镜或凹透镜 。
【典型例题】
类型一、光的直线传播
1、2012年5月21日清晨，我国东南沿海部分地区出现了“日环食”奇景。下图是发生日环食时太阳与月球的位置。请在图中画出人在其中能观察到日环食的阴影区，并在该影区内写入字母“HS”。
【思路点拨】解答此题要知道：
因为光是沿直线传播的，当月球转到地球和太阳之间，月球挡住了太阳照向地球的光，我们就看不到太阳，这就是日食，日食分为日全食、日偏食、日环食三种。
（1）太阳被月球完全遮住形成的日食叫日全食，在太阳光完全照不到的区域（本影区）可以观察到日全食；
（2）月球遮住太阳的一部分形成的日食叫日偏食，在部分太阳光照射到的区域（半影区）可以观察到日偏食；
（3）月球只遮住太阳的中心部分，在太阳周围还露出一圈日环，好象一个光环似的叫日环食。
【答案与解析】（1）日食是由于月球挡住了太阳照向地球的光，太阳发出的光照不到我们的眼睛，我们就看到太阳是黑色的，这是光的直线传播造成的；
（2）日环食是日食的一种，发生时太阳的中心部分黑暗，边缘仍然明亮，形成光环，这是因为月球在太阳和地球之间，但是距离地球较远，不能完全遮住太阳而形成的。
答案如图
【总结升华】此题考查的是日食的成因，我们要能够根据我们所学的物理知识来解释生活中的物理现象，知道日环食的形成原因是解题的关键。
举一反三：
【变式】（高清课堂《中考冲刺—力、电作图专题》例1）“坐井观天，所见甚小”。请在图中用光路图作出井底之蛙“观天”的最大范围（用斜线标出）
【答案】

类型二、光的反射
2、如图所示，两平面镜相互垂直，一束光入射到水平的镜面上，试在图中画出光经过两个平面镜两次反射的光路，并标出法线。

【思路点拨】根据反射定律知，反射角等于入射角，光经过两个平面镜两次反射后的反射光线与原来的入射光线平行。
【答案与解析】

【总结升华】本题利用了反射定律作图：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角。
举一反三：
【变式】（高清课堂《中考冲刺—力、电作图专题》例6）自行车的尾部安装一种塑料制成的反光镜，夜间骑车时，在车灯照射下，能把光线按原来方向返回。反光镜结构如图所示，两手面镜相互垂直，当一条光线AB人射到其中一平面镜，

（l）作出所有反射光线的光路图。
（2）证明经过两次反射后的反射光线会逆向射回。
【答案】
因为∠1+∠2=90° ，∠ABC=2∠1 ， ∠BCD=2∠2
所以∠ABC+∠BCD=2∠1+2∠2=2（∠1+∠2）=180°
所以AB∥CD
3、请在下图中，画出平面镜的位置。

【思路点拨】根据光反射定律知，反射角等于入射角，故反射光线与入射光线的夹角的平分线是法线的位置，再过入射点作出法线的垂线，就是平面镜所在的位置。
【答案与解析】由光反射定律知，反射角等于入射角，所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线，然后再过入射点作这个角平分线的垂线即可。如图所示：

【总结升华】本题利用了光的反射定律作图：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角。
举一反三：
【变式】小明妈妈的钱包掉到了沙发下，没有手电筒，小明借助平面镜反射灯光找到了钱包。下图中已标出了反射光线和入射光线，请在图中画出平面镜，并保留作图痕迹。
【答案与解析】此题应先确定哪条是入射光线和哪条是反射光线（本题已给出），箭头易标错。再做两线夹角的角平分线即为法线；再过入射点做法线的垂线并画上阴影线即为反射面。

4、（•海安县模拟）按照题目要求作图。在图中，画出由点光源S发出且过P点的所有光线。
【思路点拨】根据平面镜成像的特点知，反射光线好像是由像点发出的，由物与像关于镜面对称，作出像点后，连接S′P，与镜面的交点为入射点，再完成光路，注意画出由点光源S发出的能过P点的所有光线。
【答案与解析】过镜面作出点S的对称点S′，即为点光源S在平面镜中的像，连接S′P与镜面交于O点，即为入射点（反射点），连接SO就得到入射光线，连接PO即为反射光线，因光源S发出的光线可以直接过P点，即光线SP。如下图所示。
【总结升华】本题利用了平面镜成像特点完成光路。明确物与像关于镜面对称，是解答此题的关键。注意题目要求画出由点光源S发出的能过P点的所有光线。
类型三、光的折射

5、如图一束光射向半圆形玻璃砖的圆心O，完成光进入和射出玻璃的折射光路图。
【思路点拨】由光的折射规律可知，折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线的两侧，且当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，当光垂直从玻璃射入空气中时，方向不变。
【答案与解析】当光线垂直射向两种介质的界面上时，传播方向不改变；当光从玻璃斜射入空气中时，折射光线将向远离法线的方向偏折，即入射角小于折射角。如下图所示：
【总结升华】本题考查了光的折射规律。
举一反三：
【变式】如图，作出入射光线AO的折射光线的大致方向。
【答案】因为当光从空气斜射入水中或者其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，当光线从空气垂直射向水中时，传播方向不改变。
6、（•石景山区二模）在图中填入合适的透镜。
【思路点拨】判断透镜类型的关键是根据透镜对光的作用，如果光线被会聚了就是凸透镜，如果光线被发散了就是凹透镜。
【答案与解析】图中平行光经透镜后变得会聚，因此该透镜对光线起会聚作用，为凸透镜，如图所示。
【总结升华】本题考查凸透镜和凹透镜对光的作用，正确判断通过透镜的光相对于入射的光是会聚了还是发散了即可解答。