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初中物理光學:老師教你,如何正確繪製光路圖,提高物理考試成績

由 陳老師育兒小講堂 發表于 攝影2022-12-28
簡介1、用作圖法求出眼睛位於O點從平面鏡中所能看到的障礙物後方地面的範圍光路圖分析:本題的關鍵是確定入射點,作出O點關於平面鏡的對稱點O’,連線O點、O’點與AB上的點可以確定入射光線、反射光線的邊界,這些光線與平面鏡的交點即為入射點

照相機的光路圖怎麼畫

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光學是初中物理的重要內容,光路圖的作圖、計算也是物理中考的難點,本文就例題詳細講解這類題型的解題思路,在複習迎考的最後階段,希望能給考生們帶來幫助。

例題1

如圖中c是一口水池,地面ab、cd與水面處在同一水平面上.aa‘是高為10米的電線杆,ab=4米,bc=2米,cd=2米.立在d點的觀察者彎腰觀察電線杆在水中的像.已知觀察者的兩眼距地面高為1。5米,則他能看到電線杆在水中所成像的長度為多少?

初中物理光學:老師教你,如何正確繪製光路圖,提高物理考試成績

1、作光路圖

光路圖分析:本題的關鍵是確定發光點的虛像位置,作aa’關於ad的虛像ab’,b、c為入射光線的入射點,射線bd’、cd’為反射光線,反向延長bd’、cd’,與ab’的交點即為發光點的虛像。

根據平面鏡成像原理:物體經過平面鏡所成的像與物體關於平面鏡成軸對稱,畫出電線杆aa’關於地面ab成軸對稱的線段ab’。

從電線杆aa’上發出的光線,經過水麵bc反射,進入觀察者的眼睛d’,因為bc有邊界,所以進入觀察者眼睛的反射光線也有邊界,連線bd’、cd’,即為反射光線的邊界線。

反向延長bd’、cd’分別交ab’於e’、f’,線段e’f’即為觀察者能看到的虛像範圍。

線上段aa’上取ae=ae’,af=af’,則線段ef即為觀察者通過水麵反射能看到的電線杆的範圍。

初中物理光學:老師教你,如何正確繪製光路圖,提高物理考試成績

作光路圖時,必須注意這兩點:

真實存在的光線用實線表示,輔助線用虛線表示;

真實存在的物體和實像用實線表示,虛像用虛線表示。

2、根據光路圖進行計算

根據平面鏡成像原理和題目中的條件:△cdd’∽ △caf’,cd=2,dd’=1。5,ab=4,bc=2,則ac/af’=cd/dd’,即af’=4。5。

根據平面鏡成像原理和題目中的條件:△bdd’∽ △bae’,cd=2, ab=4,bc=2,dd’=1。5,則ab/ae’=bd/dd’,即ae’=1。5。

根據結論:af’=4。5,ae’=1。5,則e’f’= af’- ae’=3。

根據平面鏡成像原理:ef=e’f’=3m。

所以觀察者能看到電線杆在水中所成像的長度為3m。

例題2

如圖所示,B為隧道中的一堵牆,牆的左側有一鐳射器S,發出一束鐳射經平面鏡MN反射後恰好經過A點,請根據平面鏡成像特點畫出符合要求的入射光線和反射光線.

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光路圖分析:本題的關鍵是確定入射點,因此需要作出發光點關於平面鏡的對稱點,連線對稱點與反射後經過點的線段會與平面鏡有交點,此交點即為入射點。

作光路圖:

根據平面鏡成像原理,作出S點關於平面鏡MN成軸對稱的虛像S’,連線S’A,交MN於O,射線OA即為反射光線,O為入射點,連線SO,即為入射光線。

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例題3

如圖所示a、b是經平面鏡反射後的反射光線,畫出對應的入射光線。

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光路圖分析:本題的關鍵是確定發光點的位置,因此反向延長兩條反射光線,反射光線的交點即為發光點的虛像位置,作出虛像關於平面鏡的對稱點,即為發光點位置。

作光路圖:

反向延長a、b,交於O’,根據平面鏡成像原理,作出O’關於平面鏡的對稱點O,O即為發光點,設a、b與平面鏡的交點為A、B,連線OA、OB,則OA、OB分別為反射光線a、b的入射光線。

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例題4

如圖所示,水平地面上有一障礙物ABCD,較大的平面鏡MN在某一高度上水平放置,

①試用作圖法求出眼睛位於O點從平面鏡中所能看到的障礙物後方地面的範圍;

②如果想在原處看到更大範圍的地面,水平放置的鏡子該怎樣改變?

初中物理光學:老師教你,如何正確繪製光路圖,提高物理考試成績

1、用作圖法求出眼睛位於O點從平面鏡中所能看到的障礙物後方地面的範圍

光路圖分析:本題的關鍵是確定入射點,作出O點關於平面鏡的對稱點O’,連線O點、O’點與AB上的點可以確定入射光線、反射光線的邊界,這些光線與平面鏡的交點即為入射點。

作光路圖:根據平面鏡成像原理,作出O關於MN的對稱點O’,連線O’B的射線與MN交於C,C即為入射點,連線CO,即為反射光線1,連線OA,並延長交MN於D,D即為入射點,連線O’D並反向延長,即為入射光線2,所以兩條入射光線之間的部分即為題目需要求解的範圍。

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2、鏡子該如何運動可以在O點看到更大的範圍

鏡子MN上移,入射、反射光線的邊界線與MN交點的距離變大,則可以在原處看到更大範圍的地面。

結語

物理光路圖的作圖方法:

利用平面鏡成像原理,根據題意作出發光點或接收點關於平面鏡的對稱點;

連線對稱點與入射光線或反射光線上的點,與平面鏡的交點即為入射點;

連線入射點與入射光線或反射光線上的點,即為入射光線或反射光線。