单元专项提升01 光路作图和实验专项能力提升（原卷版）.docxVIP

单元专项提升01光路作图和实验专项能力提升

1.会作光的直线传播、光的反射、平面镜成像、光的折射光路图。

2.探究光的反射定律。

3.探究平面镜成像的特点。

4.研究光的折射现象。

知识点一、光路图作图

一、光的直线传播光路图

一般考查光源能照射的范围或眼睛能看到的范围。

（1）考查光源能照射的范围：将光源与障碍物的端点相连，即可画出照射范围或不能照射的范围。

（2）考查眼睛能看到的范围：将眼睛与障碍物的端点相连，即可画出照射范围或不能照射的范围。

注意：光线的箭头不要画错了，光源发出光，因此箭头不能指向光源。

二、.光的反射光路图

1.已知反射面、入射光线作反射光线

作图方法：先过入射点O作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角），作出反射光线，标上箭头。

2.已知反射面、反射光线作入射光线

作图方法：先过入射点作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角）画出对应的入射光线，标上箭头。

3.已知入射光线和反射光线，确定反射面（平面镜）的位置

作图方法：先作入射光线和反射光线夹角的角平分线，此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交点（入射点）作垂直于法线的一条直线，该直线的位置即为平面镜的位置。

4.光的反射作图一般步骤

（1）作法线（虚线表示）；

（2）确定反（入）射光线的位置；

（3）作反（入）射光线，用实线表示；

（4）标出反射角r和入射角i。

三、平面镜成像光路图

作平面镜成的像主要有两种方法：一是根据平面镜成虚像原理（光的反射定律）作图；二是根据平面镜成像特点作图（对称法）。

（1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图

从S射向平面镜的所有光线，经平面镜反射后，反射光线的反向延长线都会交于点S，所以在作图时，只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线，作出其反射光线的反向延长线，就可以确定像S。如下图。

作图步骤如下：

①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上；

②分别作出两条入射光线的法线；

③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线；

④分别作两条反射光线的反向延长线，它们的交点S即为点光源S的像。

（2）根据平面镜成像特点作图（对称法）

作图方法（如图所示）

①做垂线—即画出物体的两个端点AB到平面镜面的垂线段AM、BN；

②画垂足；

③量等距：使A′M=AM，B′N=BN；

④画像点A′B′并连接，则A′B′就是物体AB的像。

作图时要注意以下几点：

（1）平面镜非反射面要画上短斜线；

（2）实际光线要画成实线，并用箭头表示光的传播方向，反向延长线要画成虚线；实物用实线表示，虚像用虚线表示；法线用虚线表示；

（3）实物和虚像要标注上对应的字母，并用上下标区分。

四、光的折射光路图

作图的一般步骤：

1.过入射点作分界面的垂线（用虚线）；

2.延长入射光线（用虚线）；

3.判断折射角与入射角的大小，若折射角大于入射角，则折射光线在入射光线与分界面之间的区域；若折射角小于入射角，则折射光线在入射光线与法线之间的区域。

知识点二、探究光的反射定律

常考考查点：

（1）量角器：测量入射角和反射角的度数。

（2）可折转白色粗糙硬纸板的作用：一是显示光的传播路径，对光线起漫反射作用；二是探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内。

（3）白色硬纸板竖直立在平面镜上。

（4）在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。（不能说成入射角等于反射角）

（5）在光的反射现象中，光路是可逆的。

（6）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象。

（7）实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光；

（8）实验描绘光的传播路径的方法：在入射光线和反射光线上取一个点，将该点与反射点连接。

（9）区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法：对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘，或者对每一组入射光线和反射光线进行编号。

（10）进行多次实验的目的：避免偶然性，寻找普遍规律。

（11）若发现每次实验反射角与入射角的和为90°，原因是：错把入射角看成入射光线与反射面的夹角，或错把反射角看成反射光线与反射面的夹角。

知识点三、探究平面镜成像的特点

常考考查点：

（1）为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行；

（2）实验中用玻璃板代替平面镜，目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的大小关系，原因是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛所成的像；

（3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时，两个像有较大的错位，难以确定像的位置；

（4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛