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图所示的光学作图有误的一项是（）A．平行光线射到凸面镜后的反射光线B．光从空气斜射入水后的折射光线C．凸透镜对光线的会聚作用D．一束光线射到平面镜后发生反射-物理
[db:作者]  2019-12-19 00:00:00  零零社区

题文

图所示的光学作图有误的一项是（　　）
A．


平行光线射到凸面镜后的反射光线
B．


光从空气斜射入水后的折射光线
C．


凸透镜对光线的会聚作用
D．


一束光线射到平面镜后发生反射
题型：单选题  难度：偏易

答案

B

据专家权威分析，试题“图所示的光学作图有误的一项是（）A．平行光线射到凸面镜后的反射光..”主要考查你对  光的反射的光路图，球面镜（凸面镜、凹面镜），光的折射的光路图，实像和虚像  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

光的反射的光路图球面镜（凸面镜、凹面镜）光的折射的光路图实像和虚像

考点名称：光的反射的光路图

  • 光的反射现象的几个名词：

    入射点O：光线射到反射面上的一点
    入射光线AO：射向反射面上的光线
    反射光线OB：被反射面反射的光线
    法线ON：过入射点O垂直于反射面的直线，作图时，ON常画成虚线
    入射角i：入射光线AO与法线ON的夹角
    反射角r：反射光线OB与法线ON的夹角；

     

  • 几种特殊的光路：
    ①当入射光线垂直于反射面入射时，入射角为零度，反射角也为零度；入射光线、法线、反射光线三线重合，但两光线方向相反
    ②互相平行放置的平面镜，当光照到其中一块平面镜上时，反射光线经另一个平面镜反射后，与原入射光线平行

  • 光反射时的作图方法：
    类型 作图方法
    已知入射光线作反射光线 先找出入射光线与反射面的交点（入射点)，过入射点作垂直于界面的直线——法线，将法线作为角的一边，以入射点作为角的顶点，在图中作一角等于入射角的线，该线就是反射光线，并注明光线方向
    已知反射光线作入射光线 先找出反射光线与反射面的交点（入射点)，过入射点作垂直于界面的直线——法线，将法线作为角的一边，以入射点作为角的顶点，在图中作一角等于反射角的线，该线就是入射光线，注意光线方向是从光源射向入射点的
    已知入射光线和反射光线确定平面镜的位置 先作出入射光线和反射光线夹角的平分线，此线为法线。过入射光线与反射光线的交点(角的顶点或者说是入射点)作垂直法线的一条直线，该直线为平面镜的位置

    例：如图所示，在0点放置一个平面镜，使与水平方向成60。角的太阳光经0点反射后，水平射入窗口P中。请你在图中画出平面镜的位置，并标出反射角的度数。

    解析：可先画出O点射向窗口P的反射光线，再作反射光线与入射光线夹角的角平分线即法线，最后过O点作法线的垂线即平面镜的位置。入射角+ 反射角：180。一60。=120。，又因为反射角：入射角，所以反射角为60。。
    答案：如图所示

考点名称：球面镜（凸面镜、凹面镜）

  • 凸面镜定义：
    用球面的外侧作反射面的球面镜叫做凸面镜。

    凹面镜定义：
    凹面的抛物面镜，平行光照于其上时，通过其反射而聚在镜面前的焦点上，反射面为凹面，焦点在镜前，当光源在焦点上，所发出的光反射后形成平行光束，也叫凹镜，会聚镜。

  • 凸面镜：
    1. 原理：
        平行光线投射到凸面镜上，反射的光线将成为散开光线，如果顺着反射光线的相反方向延伸到凸面镜镜面的后面，可会聚并相交于一点，这一点就是凸面镜的主焦点（F），属虚性焦点   
         从物体的某一点（A）作一与主轴平行的直线为入射光线，入射光线到达球面镜镜面时，发生反射，反射后的方向相反的直线为反射光线，此反射光线必然通过主焦点（F）。
         从物体的同一点（A）通过镜面的曲率中心（C）的连线为副轴，此副轴与上述通过主焦点的反射光线发生相交的点（A′），即为该物体成像之处。

    顶点 镜面的中心点O称为镜的顶点。
    中心 球面的球心C称为镜面中心。
    主轴 连结顶点O与镜面中心的点划线。
    焦点 跟主轴平行的近轴光线射到球面上，反射光线会聚于主轴上一点，这一点称为焦点，用字母F表示。
    焦距 焦点到顶点的距离叫焦距，用字母f表示。
    作用 凸面镜具有发散作用。

    2. 应用：
        凸面镜应用较为广泛，可用于转弯镜、广角镜等，最为常见的就是倒车镜与哈哈镜，利用了对光发散的原理，可以扩大视野，从而更好地注意到后方车辆的情况。（汤匙的背面就相当于一个凸面镜，而正面凹下去的地方就相当于一个凹面镜）

    凹面镜：
    1. 成像原理：凹面镜的原理是反射成像。

    2. 成像规律：
          当物距小于焦距时成正立、放大的虚像，物体离镜面越远，像越大。当物距大于1倍焦距小于2倍焦距时，成倒立、放大的实像，当物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，物体离镜面越远，像越小。成的实像与物体在同侧，成的虚像与物体在异侧。
          凹镜不仅可以使平行光线汇聚于焦点，还能使焦点发出的光线反射成平行光。

    3. 焦距：
    物体位于凹球面镜球心外时，成倒立缩小的实像，像位于焦点与球心之间；
    物体位于焦点与球心之间时，成倒立放大的实像，像位于球心外侧；物体位于焦点以内时，成正立放大的虚像，像在镜面的另一侧。
    U=f时不成像。 焦距在镜面前圆心后，但不在R/2处。
    但如果入射光线是近轴光线，则可近似认为焦距在R/2处。

    4. 光学特点：
    （1）凹面镜上的反射现象都遵从光的反射定律。
    （2）平行于主轴的光线经凹面镜反射后，反射光线会聚于焦点处。凹面镜的焦点是实际光线的会聚点，因此是实焦点。
    （3）凹面镜对光线起会聚作用，因此焦距越小，会聚本领越大。
    （4）四条特殊光线：平行于主轴的光线经凹面镜反射后，会聚于焦点；过焦点的入射光线经反射后平行于主轴；过球面中心的入射光线沿原路反回；从顶点入射的光线与其反射光线关于主轴对称。

    5. 应用：
    （1）利用凹面镜对光线的会聚作用：太阳灶、台灯、电视卫星天线、雷达。
    （2）利用过焦点的光线经反射后成为平行于主轴的平行光:探照灯、手电筒以及各种机动车的前灯。 还有太阳能焊接机，医用头灯，反射式望远镜等。

  • 三种面镜的比较：
    平面镜 凸面镜 凹面镜
    反射面 平面 凸面 凹面
    示意图
    对平行光的反射特点 （1）既不会聚也不发散

    （2）光路可逆
    （3）遵守光的反射定律    		 （1）有发散作用

    （2）F是虚焦点
    （3）光路可逆
    （4）遵守光的反射定律    		 （1）有会聚作用

    （2）F是实焦点
    （3）光路可逆
    （4）遵守光的反射定律
    成像 正立，等大虚像 正立，缩小虚像 正立，缩小的虚像
    应用 梳妆打扮用的镜子 汽车观后镜 太阳灶等

  • 实像、虚像及其异同：
    1．实像物体上某点发出的光，经过面镜反射或透镜折射后的实际光线，如果是会聚的，其会聚点就是该点的实像点。镜前物体可以看成是由许多点组成的，对应于物体上每一个物点都有一个像点，这些像点就组成r 物体的实像。简单地说，实像是由实际光线会聚彤成的像。实像既可以用肉眼看到，义能被光屏接到。

    2．虚像物体上某点发出的光，经过面镜反射或透镜折射后的实际光线，如果是发散的，则它们不可能会聚，这时它们的反向延长线的交点，就是虚像点。对应于物体上每一个物点都有一个虚像点，这些虚像点就组成了物体的虚像。简单地说，虚像是由实际光线的反向延长线会聚形成的像。虚像只能用肉眼看到，不能用光屏接到。

    3. 实像与虚像的异同
    实像 虚像
    不同点 是否由实际光线会聚而成 是 不是
    是否能用光屏接收到 能 不能
    正立还是倒立 倒立 正立
    相同点 都能用肉眼看到，都可以是放大，缩小或等大的

  • 影子和倒影：
        影子和倒影影子(如图甲)是南于光在均匀介质中沿直线传播形成的，由于光线被不透明物体所遮挡，在不透明物体的后面形成一个光线达不到的区域，这就是所说的影子；倒影(如图乙)是平面镜成的虚像，水面相当于平面镜，岸边的景物在水中成虚像，这就是所说的倒影。

考点名称：光的折射的光路图

  • 光的折射光路图的作图关键：
    进行光的折射画图的关键是先画出法线，然后根据发生折射时折射角和入射角之间的大小关系画出入射光线或折射光线。

  • 利用光的折射规律作图
    1．光的折射规律：光在发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内；且折射光线与入射光线分居法线的两侧；光从空气斜射入水(或玻璃)中时，折射光线向法线方向偏折(折射角小于入射角)、当入射角增大(或减小)时，折射角也增大(或减小)。

    2．说明：
    (1)弄清一点(入射点)、二角(折射角、入射角)、三线(折射光线、入射光线、法线)的含义。
    (2)光的折射具有可逆性。
    例1：如图所示，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。

    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。
    答案：如图所示


    例2：如图所示光线AB射向三棱镜，请作出光线在玻璃界面发生折射的光路图。

    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。
    答案：如图所示

考点名称：实像和虚像

  • 实像：
    1. 实像是能呈现在光屏上的像，它是由实际光线会聚而成的，能使底片感光，所以叫实像。
    2. 对凸透镜而言，光源在主焦点以外时才能产生实像。 实像能用光屏呈接（呈现），是真实光线形成的像。
    3. 小孔成像成倒立的实像。

    虚像：
    1. 由物点发出的光线，经透镜折射其反射线反向延长线的交点叫做该物点的虚像点，其集合叫做物体的虚像。
    2. 虚像的特点是：不是实际光线的会聚，正立，同侧不能成在屏上。
        如果把一块玻璃板作为平面镜，在前面点上一根蜡烛；此时，平面镜后面并没有点燃的蜡烛，但是我们却看到平面镜后面好像有蜡烛。 这是因为光源处向四处发光，一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，引起了视觉，我们感到好像光是从另一处(s')发出的。s'就是s在平面镜中的像。 由于平面镜后并不存在光源s'，进入眼睛的光并非真正来自那里，所以把s'叫做虚像。 而实像则指既能被人看见又能在光屏上呈现的像。
    3. 物体的实像和虚像分别位于凸透镜的两侧。

  • 实像和虚像的区别：
    （1）成像原理不同：物体射出的光线经光学元件反射或折射后，重新会聚所成的像叫做实像，它是实际光线的交点。在凸透镜成像中，所成实像都是倒立的。如果物体发出的光经光学元件反射或折射后发散，则它们反向延长后相交所成的像叫做虚像。

    （2）承接方式不同：虚像能用眼睛直接观看，但不能用光屏承接；实像既可以用光屏承接，也可以用眼睛直接观看。人看虚像时，仍有光线进入人眼，但光线并不是来自虚像，而是被光学元件反射或折射的光线，只是人们有“光沿直线传播”的经验，以为它们是从虚像发出的。虚像可能因反射形成，也可能因折射形成，如平面镜成等大的虚像，凸透镜成放大的虚像。
     
    （3）成像位置不同：实像在反射成像中，物、像处于镜面同侧，在折射成像中，物像处于透镜异侧；虚像在反射成像中，物、像处于镜面异侧，在折射成像中，物像处于透镜同侧。
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