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小孔成像作图题(含要点分析)

小孔成像原理: 光在同一均匀介质中,不受引力作用干扰的情况下沿直线传播。根据光的直线传播规律证明像长和物长之比等于像和物分别距小孔屏的距离之比。各种颜色的光都能通过小孔后成像。小孔成像特点如果物体是彩色的,像也是彩色的,像与物体的颜色完全一样。小孔成像时,像的清晰程度与小孔的大小有关、跟小孔的形状无关。

小孔成像作图题:

1.按要求完成下列作图:

例一

(1)如图甲所示,小孔前有一物体AB,请画出AB经过小孔成像的光路图,并在光屏MN上标出AB所成的像A'B'。

(2)请在图乙中画出AO的反射光线,并标明反射角的大小。

(3)如图丙所示,A'B'是物体AB经平面镜所成的像,请在图中画出平面镜。

(1)小孔成像是光的直线传播现象。物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部;物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,光源透过小孔成的是倒立的实像。画光路图时先在光屏上找出物点A、B对应的像点A′、B′,连接A′B′即可,如图:

图一

(2)因为入射光线与法线的夹角是60°,所以入射角为60°,根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,所以反射角也为60°,根据反射角等于入射角画出反射光线,则反射光线与法线的夹角为反射角;如下图所示:

图二

(3)由平面镜成像的特点:像和物体各对应点的连线被平面镜垂直平分,可知确定平面镜的位置,如下图所示:

图三

2.请按要求完成下面的作图.

(1)将点燃的蜡烛置于自制的小孔成像仪前,调节二者的位置,在屏上得到如图1所示蜡烛清晰倒立的像,请在图中确定成像仪上小孔O的位置(保留作图痕迹);

(2)根据平面镜成像的特点,画出物体AB在平面镜中所成的像(图2).

图二
分析:

(1)小孔成像时,物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部;物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此通过小孔后所成的像是倒立的像.

(2)平面镜成像的特点是:像与物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像、物关于平面镜对称;作出两个端点A、B在平面镜中的像点,连接像点即为物体AB在平面镜中所成的像.

解答:

(1)根据光的直线传播原理,连接蜡烛与它像的对应位置,在成像仪上的交点O就是小孔的位置,如图:

(1)
(2)由平面镜成像,像物关于平面镜对称,分别作出A、B关于平面镜的对称点A′、B′,连接A′B′即为物体AB在平面镜中成的像,如图:

(2)
点评:本题考查了小孔成像和利用平面镜的特点作图,明白小孔成像的原理和平面镜成像的特点是关键.

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