初中物理尖子生自主招生培优讲义版块4 光现象 专题4-2 光的折射及折射作图 （学生版）

页专题4-2光的折射及折射作图知识·解读一、光的折射规律可以表述为“同平面，居两侧，角不同，路可逆”。居两侧：在法线两侧，在两种介质界面两侧；角不同：在光速较大的介质中角较大。二、光射到两种介质的界面上，同时发生反射和折射。三、光的反射和折射的异同点光的反射光的折射相同点①三线共面反射光线和折射光线都与对应的入射光线、法线在同一平面上②居两侧反射光线、折射光线都与对应的入射光线分居在法线两侧③两角关系反射角和折射角都随对应的入射角的增大而增大，随对应入射角的减小而减小④光路可逆光在反射和折射时光路都是可逆的不同点①介质方面反射光线跟入射光线在同种介质中折射光线跟入射光线在不同介质中②角度方面反射角始终等于入射角折射角与入射角一般不相等，其大小关系跟光是从空气射入其他介质，还是从其他介质射入空气有关，只有当光垂直界面入射时，折射角和入射角才相等，都等于零度典例·解读类型一：光的反射作图例1、如图所示，是一光源S发出的光，经平面镜反射后的两条反射光线。请在图中确定点光源S的位置，并完成光路图。【答案】．【答案】．【解析】反向延长两条反射光线，交点就是S在平面镜中的虚像S′，根据平面镜成像的对称性得到光源S的位置。类型二：光的折射作图例2、如图，光线AB射向玻璃板，请作出光线在玻璃板左右界面处发生折射的光路图。【答案】．【答案】．【解析】根据光的折射规律，光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，可画出两条折射光线。例3、海上有风时，海面出现波浪，某区域海面呈圆弧形，O为圆心，圆弧形海面正下方的水中有一条鱼（用箭头AB表示），如图。此时，从圆弧形海面上方看到了水中的这条“鱼”，看到的“鱼”是鱼的缩小的虚像。请在图上画出所成虚像的光路图。【答案】．【答案】．【解析】向下凹的弧形水面可以看做凹透镜，对鱼的光线有发散作用，如图所示，来自A点射向圆心的光线，出射光线方向不变．来自A点斜射向界面的光线，出射光线远离法线偏折；两条出射光线反向延长线相较于A′点，A′是A的虚像；同理，B点成像于B′点，A′B′小于AB，所以，看到的“鱼”是鱼的缩小的虚像．一、光的反射与平面镜成像作图的规范化要求一、光的反射与平面镜成像作图的规范化要求1．平面镜的反射面和非反射面不能混淆，平面镜的非反射面要画上短斜线。2．实际光线(入射光线和反射光线)要画成实线，并用箭头表示光行进的方向。3．虚像、法线和光的反向延长线、辅助线等要用虚线表示。要注意标明光线或线段符号，表示实物和虚像的对称点都要标字母。4．要符合光的反射定律和平面镜成像的特点。二、光的折射作图的规范化要求1．作折射光路图时，应先在入射点作出法线(用虚线表示)，然后根据光的偏折方向作出折射光线。2．折射光线是光的实际传播路径，要用带有箭头的实线表示。3．要注意标明入射点、光线、法线或界面的符号。培优·训练类型一：光的反射作图1、如图所示，入射光经平面镜反射后，反射光线与镜面的夹角是30°.请根据光的反射定律画出入射光线，并标出入射角的度数．第1题图第2题图2、如图所示，小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内．请你通过作图画出平面镜并标出反射角的度数．3、如图所示，利用两块平面镜可以制作一个潜望镜．如果一束光水平射入潜望镜镜口，它将经过怎样的路径射出？请画出其光路图．第3题图第4题图第5题图4、如图所示是一种称为“角反射器”的光学装置，有一束激光沿ab方向入射到平面镜S1上．试在图中作出经平面镜S1、S2反射后的光路(保留必要的作图痕迹)．5、如图11所示是小明家阁楼示意图，其中MN是一面带平面镜的墙壁，S为阁楼上一电灯，请通过作图的方法画出在地板A处看到电灯的光路图(A为人眼)。类型2平面镜成像的特点和原理作图6、如图所示，A′B′是物体AB在平面镜中所成的像，根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜(保留作图痕迹)．第6题图第7题图7、如图所示，发光点S发出的某光线经平面镜反射后，反射光线恰好经过A点，请在图中画出这条光线．8、如图所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请在图中标出点光源S和像点S′的位置，并完成光路图(保留作图痕迹)．第8题图第9题图9、如图所示，在某房间的天花板上装有平面镜M，S为一灯泡，P为不透明的墙．请画出灯泡发出的光经平面镜反射后，能够照亮P墙右侧区域的光路图．10、“潭清疑水浅，安全记心间”。如图10所示，A是水池底某点，请大致作出光线AO的折射光线以及人从岸上看到A的像A′的光路图。第10题图类型3光的折射规律作图11、如图所示是由光源S发出的两束光，由水射入空气中，请画出它们的折射光线．第11题图第12题图12、如图所示，一束光射向一块玻璃砖，并穿过玻璃砖．画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线(注意标出法线)．13、如图所示，一束光从半球面上的A点沿半径方向射入半球形玻璃，已知半球形玻璃的球心为O，请画出这束光线在半球形玻璃左侧平面发生的折射、反射光路图．第13题图第14题图14、如图所示，S为竖直放置的玻璃砖前的一发光点，由S发出的光经平直玻璃面AB反射后通过M点，请在图中画出入射光线和反射光线以及该入射光在玻璃砖中的折射光线的大致方向．类型4综合提升15、如图所示，鱼缸侧壁有一平面镜，画出光线SA经平面镜反射后的反射光线和该反射光线射出水面后的折射光线的大致方向．第15题图第16题图16、小宇的妈妈喜欢在家中养花，为了使客厅里花盆中的花能茁壮成长，小宇想让