專練強(qiáng)化Ⅰ 光學(xué)作圖（解析版）

專練強(qiáng)化Ⅰ光學(xué)作圖知識點(diǎn)一、根據(jù)光的規(guī)律作圖在光學(xué)中，光現(xiàn)象主要包括：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播、光的反射（平面鏡成像）、光的折射（透鏡對光線的作用）。光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播（1）.請畫出物體AB在燈光下地上的影子。

答案（2）“坐井觀天，所見甚小”.請在圖甲中用光路圖作出井底之蛙“觀天”的最大范圍（用線標(biāo)出）.答案歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：①由光源和不透明物體的大小確定界限，畫出光線．②光線用實(shí)線畫出，注意光線的箭頭方向光的反射規(guī)律光的反射規(guī)律（1）在如圖中，根據(jù)給出的入射光線AO畫出反射光線OB，并標(biāo)出反射角及度數(shù)。答案（2）如題圖所示，考古人員需要對一口古井進(jìn)行清理，為了解決照明問題，請你幫助他們利用一塊平面鏡將太陽光反射到井里，并能垂直照亮井底。（保留必要的作圖痕跡）答案歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：①由入射光線和反射面確定入射點(diǎn)，入射點(diǎn)一般用字母0表示．②由入射點(diǎn)和反射面確定法線，法線用虛線畫出．③由入射光線和法線確定入射角，入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示．④根據(jù)光的反射定律確定反射角，反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示．⑤由法線和反射角確定反射光線．光線用實(shí)線畫出，注意入射光線和反射光線的箭頭方向．（2）平面鏡成像（1）．根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，在圖中畫出物體AB在平面鏡MN中所成的像A′B′。答案（2）根據(jù)平面鏡成像規(guī)律，畫出圖乙中ABC物體在平面鏡中的像.答案歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：①平面鏡成像的三個特點(diǎn)：像和物的連線與鏡面垂直（垂直號），像物等大、像物關(guān)于平面鏡對稱（等距）、平面鏡成的是虛像（虛線）②作圖時應(yīng)注意規(guī)范：嚴(yán)格按照對稱作圖，虛、實(shí)像要分清（法線、虛像、輔助線要用虛線）③光線方向要打上箭頭，平面鏡要畫上陰影。光的折射規(guī)律①光的折射規(guī)律（1）.如圖所示，是一束從水中斜射入空氣中的光線，請在圖中畫出它的反射光線和大致的折射光線方向；并標(biāo)出折射角α。答案（2）.如圖所示，請畫出激光束從三棱鏡折射入空氣時，法線的位置和折射光線的大致位置．答案歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：①由入射光線和折射面確定折射點(diǎn)，折射射點(diǎn)一般用字母0表示．②由入射點(diǎn)和折射面確定法線，法線用虛線畫出．③由入射光線和法線確定入射角，根據(jù)光的折射規(guī)律確定折射角④由法線和折射角確定折射光線．光線用實(shí)線畫出，注意入射光線和折射光線的箭頭方向．②透鏡的對光線的作用（1）畫出下圖經(jīng)凸透鏡折射后的光線．答案（2）請在圖中畫出光線經(jīng)過凹透鏡后的光路圖（F為焦點(diǎn)）。答案歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：①凸透鏡主要對光線起會聚作用，凹透鏡主要對光線起發(fā)散作用．②不管是凸透鏡還是凹透鏡，過光心的光線方向不變．③凸透鏡要點(diǎn)：平行于主光軸的光線在對面會聚于焦點(diǎn)后繼續(xù)傳播，經(jīng)過焦點(diǎn)的光線在透鏡對面平行于主光軸傳播．④凹透鏡要點(diǎn)：平行于主光軸的光線過透鏡后的光線的反向延長線經(jīng)過虛焦點(diǎn)．知識點(diǎn)二、根據(jù)成像特點(diǎn)作圖1、根據(jù)光的反射成像（1）如圖所示，從S點(diǎn)發(fā)出的一條光線，經(jīng)平面鏡MN反射后，其反射光線恰好通過P點(diǎn)．請你作出這條入射光線并完成光路圖。答案（2）蘋果受充足的陽光照射才會變紅，有些部位陽光照射不到，因此蘋果通常不是全紅，小亮在蘋果樹下鋪設(shè)一層銀色地膜，如圖丙所示，利用光的反射使蘋果能接受更多的光照，大部分蘋果會整個變紅，甜度也會增加，這樣的蘋果市場價格變高，易于銷售，這項(xiàng)小創(chuàng)意使他家的蘋果收益大幅提升。請你在圖丙中畫出一束太陽光經(jīng)銀色地膜反射至蘋果樹上A點(diǎn)的蘋果的光路圖（保留作圖痕跡）。答案(3)如圖所示，水平地面MN上有一光源S。在光源右側(cè)放置一個不透明的物體A。地面上方有一與地面平行的平面鏡PQ，試標(biāo)出物體A右側(cè)地面被光源S照亮的范圍O1O2，并畫出光路圖。答案歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：①確定像與物關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn)②根據(jù)像點(diǎn)和物體（或人眼）在一條直線上，確定一條直線。這條直線與鏡面的交點(diǎn)，即為入射點(diǎn)。從而根據(jù)題意標(biāo)出反射光線、入射光線。（注意線的虛實(shí)）根據(jù)光的折射成像如圖所示，漁民看到水中s/處有一條魚，為了叉到魚，他們不是對準(zhǔn)圖乙中的s/，而是對準(zhǔn)位置更深的S叉去，因?yàn)椴舠/是魚的像真實(shí)的位置，s/處是魚的像的位置。請你在乙圖中作出一條由S發(fā)出，經(jīng)過水面后射入人眼的光線。答案歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：根據(jù)像點(diǎn)和人眼在一條直線上，確定一條直線。這條直線與鏡面的交點(diǎn)，即為入射點(diǎn)。從而根據(jù)題意標(biāo)出折射光線、入射光線。（注意線的虛實(shí)）凸透鏡成像(1)如圖所示，請畫出由S點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)過凸透鏡后的折射光線，并確定發(fā)光點(diǎn)S的像點(diǎn)s、

答案(2)如圖所示，MN為凸透鏡的主光軸，A為蠟燭，為蠟燭通過凸透鏡成的像，請根據(jù)凸透鏡成像原理在圖中畫出凸透鏡并標(biāo)出它的焦點(diǎn)答案

歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：①根據(jù)像點(diǎn)、物體、光心在一條直線上，確定一條直線。這條直線與主光軸的交點(diǎn)，即為光心。從而根據(jù)題意標(biāo)出反射光線、入射光線。（注意線的虛實(shí)）②根據(jù)透鏡的三條特殊光線的要求，畫出符合要求的光線或標(biāo)出焦點(diǎn)考向一光的直線傳播1．如圖所示，枯井中的青蛙位于井底“坐井觀天”，請利用光路圖畫出青蛙（眼睛用點(diǎn)O表示）通過井口能觀察到的范圍?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)光的直線傳播，沿井的兩個邊緣連接O點(diǎn)，并由O向兩個邊緣延長，兩條射線間的范圍為青蛙能觀察到的范圍，如圖：2．作出物體AB經(jīng)小孔在光屏MN上所成像A′B′的位置及成像光路圖?！窘獯稹拷猓哼^A點(diǎn)和小孔畫出一條光線交MN于A′，再過B點(diǎn)和小孔畫出一條光線交MN于B′，即AB的像為A′B′，如下圖所示：3．按要求作圖：如圖所示，路燈下站著小明和小強(qiáng)兩人，地上留下了他們的影子，通過作光路圖確定路燈燈泡S的位置?！窘獯稹拷猓汗庠诳諝庵醒刂本€傳播，將小明和小強(qiáng)的頂端和影子的頂端連接并延長可交于一點(diǎn)S，就是燈泡的位置，如圖所示：4．如圖所示，S為固定光源，MN為豎直墻面，小明手拿一乒乓球，開始時球與光源S等高，松手后球豎直下落，墻面上球的影子也隨之而動，請通過作圖確定：當(dāng)影子剛好到達(dá)墻角N點(diǎn)時，乒乓球的位置在哪里（用字母標(biāo)記），完成相應(yīng)光路圖?！窘獯稹拷猓盒∶魇帜靡黄古仪颍_始時球與光源S等高，松手后球豎直下落，墻面上球的影子也隨之而動，當(dāng)影子剛好到達(dá)墻角N點(diǎn)時，根據(jù)光的直線傳播可知，影子、乒乓球、S在同一條直線上，此時乒乓球的位置在P點(diǎn)，如圖所示：5．如圖所示，是一個蠟燭AB和一個小孔成像裝置，請在左圖半透明紙上畫出蠟燭AB的像A'B'?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)光沿直線傳播的原理，作出蠟燭AB通過小孔所成的像A′B′，如圖所示。答：如圖。考向二光的反射6．請將圖中的光的反射光路圖補(bǔ)充完整，并標(biāo)出反射角的大小?！窘獯稹拷猓菏紫茸龀龇ň€，入射光線與鏡面的夾角是50°，所以入射角為90°﹣50°＝40°．根據(jù)反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)，反射角等于入射角在分法線左側(cè)做出反射光線，如圖所示：7．如圖所示，熱心市民想對枯井內(nèi)小狗進(jìn)行救助，為解決照明問題，請你運(yùn)用學(xué)過的知識準(zhǔn)確確定平面鏡的位置，幫他們把太陽光豎直反射到井底。（保留作圖痕跡）【解答】解：過入射點(diǎn)作入射光線與反射光線夾角的平分線（即法線），再過入射點(diǎn)作垂直于法線的平面鏡，如下圖：8．如圖，兩條光線是同一發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的兩條入射光線經(jīng)平面鏡反射后對應(yīng)的反射光線，請你依據(jù)光的反射定律（保留作圖痕跡）作出光源S的位置?！窘獯稹拷猓菏紫确聪蜓娱L兩條反射光線交于一點(diǎn)，可得像點(diǎn)S′，然后做出像點(diǎn)關(guān)于鏡面的對稱點(diǎn)S，最后完成光路，如圖所示：9．三條入射光線會聚于S點(diǎn)，若在S點(diǎn)之前任意放一平面鏡，如圖所示，請你準(zhǔn)確畫出三條反射光線?！窘獯稹拷猓汗獾姆瓷洮F(xiàn)象中光路是可逆的，由此可知，三條入射光線的反射光線一定交于平面鏡前一點(diǎn)，這一點(diǎn)與S點(diǎn)關(guān)于平面鏡對稱，所以應(yīng)先做出S點(diǎn)關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn)S'，分別將三條入射光線的入射點(diǎn)與S'點(diǎn)相連，即為對應(yīng)的反射光線，如圖所示：10．小明的乒乓球掉到沙發(fā)下，沒有手電筒，小明借助平面鏡反射燈光找到了乒乓球。圖中已標(biāo)示了反射光線與入射光線，請在圖中適當(dāng)位置畫出平面鏡?！窘獯稹拷猓悍瓷涔饩€與入射光線的夾角為120度，故反射角和入射角都為60°?？枷蛉矫骁R成像11．如圖所示，平面鏡上方有一物體MN。①畫出物體MN在平面鏡中所成的像M′N′；②NO為一束入射光線，請畫出它的反射光線，并標(biāo)出反射角度數(shù)（要求保留作圖痕跡）?！窘獯稹拷猓鹤鞒鑫矬wMN端點(diǎn)MN關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn)M′、N′，連接M′、N即為物體MN在平面鏡中所成的像。連接N'O為反射光的位置，畫出法線，反射光與法線的夾角為90°﹣30°＝60°。如圖所示：12．如圖所示，請根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)作出物體AB在平面鏡中所成的像。（保留作圖痕跡）【解答】解：先作出端點(diǎn)A、B關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn)A′、B′，用虛線連接A′、B′即為物體AB的像，如圖所示：13．如圖所小，檢查視力時，為節(jié)省空間，讓被測者背對視力表觀察對面墻壁上平面鏡M中視力表的像，請作出被測者通過平面鏡M看到視力表上A點(diǎn)的光路圖。（作圖時用B點(diǎn)代替人眼）【解答】解：根據(jù)物像連線與鏡面垂直，由A向平面鏡作垂線并延長，根據(jù)物像到平面鏡距離相等，找到A點(diǎn)的像A′點(diǎn)，連接眼睛B和像點(diǎn)A′，交平面鏡于O點(diǎn)，連接AO即入射光線，O到眼睛B為反射光線。如圖：14．如圖所示，已知一個點(diǎn)光源S發(fā)出的兩條入射光經(jīng)平面鏡反射后的反射光分別經(jīng)過A、B兩點(diǎn)，請根據(jù)平面鏡成像的原理及其成像特點(diǎn)作出點(diǎn)光源的位置并用字母S表示。【解答】解：先將兩條反射光線反向延長交于一點(diǎn)S′，即為點(diǎn)光源的像點(diǎn)S′；再作出S′關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn)S，則S為點(diǎn)光源的位置，并連接S與兩個反射點(diǎn)畫出對應(yīng)的入射光線，如圖所示。15．如圖a所示，為玄武湖諾那塔及其倒影的美景。b圖中A點(diǎn)表示水中“塔尖”的位置，請在b中畫出人眼看見塔尖的光路圖?！窘獯稹拷猓河深}可知，A的位置是塔尖通過水面所成的像，平面鏡成像時，像與物體關(guān)于鏡面對稱，據(jù)此畫出塔尖的位置A'，連接人的眼睛和A，則連線與水面的交點(diǎn)O為反射點(diǎn)，據(jù)此作出反射光線、入射光線，如圖所示：考向四光的折射16．如圖所示，光源S發(fā)出一束光射向水面O點(diǎn)，入射角等于53°。①畫出反射光線，并標(biāo)出反射角的度數(shù)；②畫出大致的折射光線；③標(biāo)出S經(jīng)水面所成的像S′的準(zhǔn)確位置。【解答】解：①過入射點(diǎn)O作垂直于界面的法線，根據(jù)反射角等于入射角，所以反射角為53°，畫出反射光線；②根據(jù)折射角小于入射角畫出折射光線；③水面相當(dāng)于平面鏡，根據(jù)像與物關(guān)于平面鏡對稱，先由S點(diǎn)向水面作垂線，并延長至S′，且S和S'到水面距離相等，S′即為S的像，如圖所示：17．如圖，魚缸內(nèi)一條金魚，圖中A、B兩點(diǎn)，其中有一個是魚，另一個是魚的像。夜晚小剛用激光筆S照亮水中的魚，請做出水中金魚被照亮的光路圖（保留作圖痕跡）?！窘獯稹拷猓河捎谡凵鋾r光路是可逆的，要用激光燈照亮魚，需對準(zhǔn)魚的虛像照射，激光進(jìn)入水中發(fā)生折射，折射光線射向金魚，金魚就被照亮，水中物體發(fā)出的光射向空氣中時發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線偏離法線，眼睛沿著折射光線會看到物體所成的虛像，在物體的上方；如圖所示：18．如圖所示，請根據(jù)光的折射特點(diǎn)，畫出光從空氣斜射入水中的折射光線。【解答】解：首先畫出法線，然后根據(jù)折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)；光從空氣斜射入水中，所以折射角小于入射角，畫出折射光線，如圖所示。19．如圖，有一束光照到平面鏡上經(jīng)平面鏡反射后恰好垂直射在直角三棱鏡的一個面上，請你在圖中畫出這束入射光線和它經(jīng)三棱鏡折射后折射光線的大致光路。（請保留做題痕跡）【解答】解：先由反射點(diǎn)點(diǎn)垂直鏡面作出法線，再根據(jù)反射光線與入射光線分居法線的兩側(cè)，反射角等于入射角，在法線的另一側(cè)作出入射光線；光線從空氣垂直射在三棱鏡的一個面上時，方向不變，當(dāng)從玻璃中斜射入空氣時，根據(jù)折射光線與入射光線分居法線的兩側(cè)，折射角大于入射角，在法線的另一側(cè)畫出從三棱鏡射出的折射光線，如圖所示：。20．如圖所示，從S點(diǎn)發(fā)出的兩條光線照在平靜的水面上，請在圖中分別作出這兩條入射光線的反射光線和折射光線，并標(biāo)出發(fā)光點(diǎn)在水中的像S′的位置（要畫出法線）?！窘獯稹拷猓哼^兩個入射點(diǎn)垂直水面作出兩條法線，根據(jù)反射角等于入射角作出兩條反射光線，反向延長兩條反射光線，其交點(diǎn)即為S的像點(diǎn)Sˊ；光由空氣進(jìn)入水中，折射角小于入射角，據(jù)此在法線另一側(cè)的水中畫出折射光線。如圖所示：考向五透鏡成像規(guī)律21．如圖所示，點(diǎn)燃的蠟燭恰好在凸透鏡的二倍焦距處，燭焰S點(diǎn)發(fā)出的兩條光線，O為凸透鏡的光心，F(xiàn)為凸透鏡的焦點(diǎn)。請圖中作出：S的像點(diǎn)S'，并完成光路?！窘獯稹拷猓哼^光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變，在二倍焦點(diǎn)以外處的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚另一側(cè)的一倍焦距和二倍焦點(diǎn)之間，據(jù)此畫出兩條折射光線，兩條折射光線的交點(diǎn)即為發(fā)光點(diǎn)S的像點(diǎn)S′．如圖所示：22．AB通過凸透鏡成倒立放