中考：物理光學(xué)作圖專題突破訓(xùn)練講義

備戰(zhàn)中考：物理光學(xué)作圖專題突破訓(xùn)練講義

專題：光學(xué)作圖專題突破

三"考點(diǎn)點(diǎn)睛

1.平面鏡成像作圖步驟

（1）對(duì)稱法（成像特點(diǎn)）：物體在平面鏡中所成的像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱.

示例：請(qǐng)?jiān)趫D中畫出AB在平面鏡中所成的像.

（2）光路圖法（成像原理）：光的傳播路徑.

類型一示例：請(qǐng)畫出發(fā)光點(diǎn)S在平面鏡中所成的像，并畫出眼睛在A點(diǎn)看到像的光路圖.

連接點(diǎn)光源與入射點(diǎn)確

利用像物關(guān)于平面鏡對(duì)稱根據(jù)反射光線的反向定入射光線，同理確定

I找出點(diǎn)I作出點(diǎn)光源的對(duì)稱點(diǎn)確定延長(zhǎng)線經(jīng)過像點(diǎn)I確定入I反射光線，均標(biāo)注箭頭

I光源像點(diǎn)I射點(diǎn)

S

?M

類型二示例：光源S放在平面鏡前，A、B為光源發(fā)出的光經(jīng)平面鏡MN反射后的兩條光線，根據(jù)平面鏡

成像特點(diǎn)作圖，畫出兩條入射光線并確定光源S的位置.

2.透鏡的三條特殊光線

三條特殊光線

平行于主光軸過焦點(diǎn)過光心

通過焦點(diǎn)與主光軸平行方向不變

A_______

凸透鏡

>?■■??

0F

反向延長(zhǎng)線經(jīng)過虛焦點(diǎn)與主光軸平行方向不變

凹透鏡

r一?

h對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練三

▲題型一光的反射作圖

1.如圖所示，光線與平面鏡成30。角射在平面鏡上，請(qǐng)畫出它的反射光線。

30°

【解析】先過入射點(diǎn)垂直于平面鏡作出法線，入射角為90。-30。=60。，所以反射角也為60。，再在法線

的另一側(cè)根據(jù)反射角等于入射角作出反射光線，如圖所示:

2.如圖所示，方向不變的激光束斜射到液面上，反射光線會(huì)照射到光電屏上的某一位置，利用該裝置可監(jiān)

測(cè)液面的高度變化。若光電屏上的光點(diǎn)由Si移至S2,請(qǐng)通過光路作圖的方法畫出此時(shí)的液面。

【解析】由于入射光線是固定的，且光在水面上發(fā)生的是鏡面反射，當(dāng)水面發(fā)生變化時(shí)，反射光線的方

向與原來的反射光線是平行的，如圖所示，當(dāng)反射到光電屏接收平面上的光點(diǎn)從Si點(diǎn)移向S2點(diǎn)，被監(jiān)

視的液面是上升的。如下圖所示：

SSi

光束2光電屏

液面

3.如圖，兩平面鏡相互垂直。請(qǐng)根據(jù)光的反射定律:

①畫出經(jīng)過平面鏡后的兩條反射光線，②標(biāo)出第二次反射后反射角的大小,

【解析】過入射點(diǎn)0作法線，根據(jù)反射角等于入射角作出反射光線，反射光線與水平鏡面的交點(diǎn)C為二

次反射點(diǎn),再過二次反射點(diǎn)「作法線,然后再根據(jù)反射角等于入射角作第二次的反射光線,會(huì)發(fā)現(xiàn)該反

射光線與原來的入射光線平行;

已知入射光線與豎直鏡面夾角為30。，第一次的入射角為60。，反射角NEOC=60。,

因?yàn)閮善矫骁R相互垂直，兩法線相互垂直，所以第二次反射時(shí)反射角等于入射角，即NBCE=NOCE=

90°-60°=30°,如圖所示:

4.在如圖中作出反射光線OB的入射光線AO并標(biāo)出入射角。

B

【解析】首先過入射點(diǎn)做出法線，因?yàn)榉瓷涔饩€與鏡面的夾角是45。，所以反射角為90。-45。=45。.

根據(jù)反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角，所以入射角也為45°,在法線右側(cè)畫出入

射光線AO,如圖所示:

B

5.如圖所示，水平課桌上有一塊平面鏡，一塊與課桌面垂直的木板。按老師要求，小明用一支激光筆，從

A處發(fā)出一束激光，通過平面鏡反射，一次就準(zhǔn)確照射到了木板上B處。請(qǐng)?jiān)趫D中作出該光路（要求保

【解析】先作出點(diǎn)A關(guān)于鏡面的對(duì)稱點(diǎn)A，，即點(diǎn)A在平面鏡中的像，連接SB與鏡面交于0點(diǎn)，即為

入肘點(diǎn)（反射點(diǎn)），連接AO就得到入射光線，可得照射到B處的光路圖。如圖所示：

?

6.如圖所示，S是點(diǎn)光源，它射向平面鏡的一條光線經(jīng)平面鏡反射經(jīng)過A點(diǎn)，又經(jīng)水面折射后進(jìn)入水中。

請(qǐng)?jiān)趫D中畫出該光路圖。

S

空氣

【解析】根據(jù)平面鏡成像時(shí)，像與物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱，由此畫出S在平面鏡中的像S,因?yàn)槠矫骁R成

像時(shí)，反射光線的延長(zhǎng)線一定過像點(diǎn)，連接AS，的連線，與平面鏡交于O點(diǎn)，0A則為反射光線；

光由空氣斜射入水中時(shí).，折射角小于入射角，先過光線與水面交點(diǎn)畫法線，在法線左側(cè)的水中畫出折射

光線AB,如圖所示:

7.如圖所示，一束與水平面成30。夾角的太陽光經(jīng)平面鏡反射后豎直射入井中，請(qǐng)你通過作圖畫出平面鏡

并標(biāo)出反射角的度數(shù)；

【解析】由于反射光線豎直射入井內(nèi)，過入射點(diǎn)O豎直向下做出反射光線OB：因反射角等于入射角，

然后作NAOB的角平分線，即為法線(ON),過入射點(diǎn)O作法線的垂線可得平面鏡的位置。

由圖知，反射光線和入射光線的夾角NAOB=30o+9()o=120。；

則反射角NBON=2NAOB=2X]20O=60。，

22

平面鏡與入射光線的夾角為90。-60。=30。，所以鏡面與水平面的夾角為30。+30。=60。，即鏡面與水平面

成60。的角。如圖所示：

8.在如圖中作出物體AB在平面鏡中所成的像。

【解析】先作出物體兩端點(diǎn)A、B關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)A，、B\用虛線連接A，、B，即為物體AB的像,

如圖所示：

9.如圖所示，A和B兩點(diǎn)中一個(gè)是發(fā)光點(diǎn)，一個(gè)是該點(diǎn)在平面鏡中的像;

①請(qǐng)?jiān)趫D中畫出平面鏡；

②請(qǐng)畫出從發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后，經(jīng)過C點(diǎn)的光路圖。

【解析】根據(jù)題意可知，B點(diǎn)為發(fā)光點(diǎn)，A點(diǎn)為B的像點(diǎn)，連接A、B并作出其垂直平分線，可得到平

面鏡的位置；

由題知，光線經(jīng)平面鏡反射后，經(jīng)過C點(diǎn)；所以再連接AC,交平面鏡于點(diǎn)0（0為入射點(diǎn)），連接B0

即為入射光線，則OC為反射光線，如圖所示：

▲題型二光的折射作圖

10.如圖所示，入射光線由水進(jìn)入空氣，請(qǐng)畫出折射光線的大致方向。

空氣

【解析】過入射點(diǎn)畫出法線，在法線的右側(cè)空氣中畫出折射光線，注意折射角大于入射角，如圖所示:

11.婦圖所示，一束光垂直射到玻璃磚的一個(gè)面。作出這束光進(jìn)入玻璃磚內(nèi)的徑跡和從斜面離開玻璃磚后

【解析】首先光從空氣垂直入射到玻璃的表面，所以傳播方向不變。

然后光從玻璃斜射入空氣中，首先過入射點(diǎn)畫出法線，然后根據(jù)折射角大于入射角，畫出折射光線。如

圖所示：

12.如圖甲所示，一束由紅光和紫光組成的復(fù)色光經(jīng)三棱鏡折射后，分別照射到光屏上的不同位置。如圖

乙，現(xiàn)用激光器發(fā)出一束紅光和紫光，射入半圓形玻璃磚的圓心0,結(jié)果紅光在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩

個(gè)紅色光斑A點(diǎn)和B點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中通過作圖找出紫光形成的光斑的位置。

【解析】由圖甲知，入射角相等時(shí)，復(fù)色光中的紫光經(jīng)三棱鏡折射后偏折角度（折射角）大于紅光的偏

折用度（折射角），

乙圖中，一束紅光和紫光，射入半圓形玻璃磚的圓心0,紅光在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)紅色光斑A點(diǎn)

和B點(diǎn)，由光的折射和反射定律可知，OA紅光的折射光線，0B為反射元線。

發(fā)生反射時(shí)，反射角等于入射角，所以紫光的反射光線與紅光的反射光線重合：

發(fā)生折射時(shí)，在法線的上方空氣中畫出折射光線，且紫光的折射角大于紅光折射角，如圖所示:

13.如圖，在平靜的湖邊上方有一盞路燈，潛水員在水下E處看到了路燈的像。圖中A、B兩點(diǎn)，其中有

一個(gè)是路燈，另一個(gè)是路燈的像。在圖中畫出水下E處的潛水員看到路燈的光路圖。

B?

A?

_________________

-

【解析】由分析可知，B是路燈的虛像點(diǎn)，A是路燈的發(fā)光點(diǎn)；

連接眼睛處的E點(diǎn)與像點(diǎn)B,EB與界面的交點(diǎn)即為入射點(diǎn)O,則0E為折射光線，連接AO,A0就是

入時(shí)光線，即可完成水下E處的潛水員看到路燈A的光路圖；如圖所示：

14.婦圖所示，一束光垂直入射到圓心為0的半圓形玻璃磚的平面上，請(qǐng)畫出這束光通過玻璃并折射到空

氣中的光路圖。

【解析】光從空氣垂直入射到玻璃界面上，傳播方向不變，當(dāng)光從玻璃斜射入空氣中時(shí)，折射角大

于入射角，折射光線將遠(yuǎn)離法線；在作圖時(shí)，注意先做出法線。

如圖所示：

15.如圖所示，一束光線斜射向一塊玻璃磚的側(cè)面。請(qǐng)畫出光線進(jìn)入玻璃磚的折射光線和從玻璃磚的另一

側(cè)面射出時(shí)的折射光線。

【解析】圖中已經(jīng)給出了一條法線，根據(jù)“光從空氣斜射入玻璃時(shí)，折射角小于入射角''作出玻璃磚中的

折射光線；

過玻璃磚右側(cè)的折射點(diǎn)作出法線，根據(jù)“光從玻璃斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角'‘作出空氣中的折射

光線；

16.譚清疑水淺，安全記心間，如圖中A是水池底某點(diǎn)，請(qǐng)大致作出人眼從岸上看到A的像A，的成像光路

圖。

【解析】光由水斜射入空氣時(shí)，折射光線遠(yuǎn)離法線偏折，折射角大于入射角;

先分別過折射點(diǎn)垂直于界面作出法線，再在空氣中法線的另一側(cè)畫出折射光線，注意折射角大于入射角,

將兩條折射光線反向延長(zhǎng)，其交點(diǎn)即為人從岸上看到A的像A，，如圖所示：

17.如圖所示一束激光a斜射向半圓形玻璃磚圓心O,結(jié)果在屏幕上出現(xiàn)兩個(gè)光斑，請(qǐng)畫出形成兩個(gè)光斑

的光路圖。

【解析】光線從空氣斜射入玻璃磚時(shí)，會(huì)同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，

根據(jù)光的反射定律，過入射點(diǎn)在法線上方的空氣中畫出反射光線，注意反射角等于入射角；

發(fā)生折射時(shí)，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角，據(jù)此作出第一條折射光線；折射光線從玻璃磚

射入空氣中時(shí)，由于此光線是由圓心0射出，當(dāng)經(jīng)過第二個(gè)折射面時(shí)，正好與該入射點(diǎn)處的切線垂直,

因此第二次折射光線的傳播方向不變。

如圖所示：

▲題型三透鏡作圖

18.請(qǐng)畫出圖甲中對(duì)應(yīng)的折射光線。

【解析】對(duì)于凹透鏡，平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長(zhǎng)線過焦點(diǎn)；過光心

的光線其傳播方向不變。如圖所示:

19.完成圖中的光路圖。

【解析】平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn),通過焦點(diǎn)的折射光線的入射光線平行于主光軸;

經(jīng)過光心的光心的傳播方向不變，如圖:

20.在如圖中，光線a是燭焰發(fā)出的一條光線經(jīng)過平面鏡反射后的光線，a光線反向延長(zhǎng)過主光軸（用虛線）

焦點(diǎn)E請(qǐng)作出光線a通過透鏡之后的光路圖和入射光線。

【解析】（1）由題知，a光線反向延長(zhǎng)過主光軸焦點(diǎn)F,說明光線a過凸透鏡的焦點(diǎn)，光線a通過透鏡之

后的折射光線平行于凸透鏡的主光軸射出；

（2）過入射點(diǎn)畫出法線，在法線的左側(cè)根據(jù)反射角等于入射角畫出入射光線，如圖所示：

21.如圖所示，根據(jù)已知光線畫出通過透鏡A的入射光線和通過透鏡B的折射光線（兩透鏡焦距相同，己

在圖中標(biāo)出）。

【解析】延長(zhǎng)線過另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折

射后將過焦點(diǎn)，如圖所示:

22.如圖所示點(diǎn)光源S發(fā)出的一條光線經(jīng)過水面反射后通過凸透鏡左側(cè)的焦點(diǎn)ES，是光源S在平面鏡中所

成的像，0為光心，請(qǐng)畫出S發(fā)出的入射光線經(jīng)水面反射后通過凸透鏡的光路。

【解析】（1）通過水面作出像》的對(duì)稱點(diǎn)S,即為點(diǎn)光源S的位置，

（2）連接S與入射點(diǎn)E,則SE為光線EF的入射光線；

（3）由圖可知，光線EF過凸透鏡左側(cè)焦點(diǎn)E則該光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸射出，如圖所

示：

23.在疫情期間，小明需要上網(wǎng)課，由于他近視，要戴近視眼鏡，發(fā)現(xiàn)他的眼鏡形狀像個(gè)凹透鏡，剛好他

做到了一道關(guān)于凹透鏡的題，如圖所示，一束光線經(jīng)凹透鏡折射后，射到與凹透鏡主光軸平行的平面鏡

上，請(qǐng)畫出：①射向凹透鏡的入射光線；②經(jīng)平面鏡反射的反射光線。

【解析】（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長(zhǎng)線過焦點(diǎn)，據(jù)此畫出入射光

線；

（2）過平面鏡的入射點(diǎn)垂直于鏡面作出法線，然后根據(jù)反射角等于入射角，在法線右側(cè)作出反射光線,

如下圖：

24.如圖所示，一條光線沿豎直方向射向平面鏡，畫出其反射光線并標(biāo)出反射角的大小，進(jìn)一步畫出經(jīng)過

透鏡后的折射光線。

【解析】過入射點(diǎn)做出法線，入射光線與鏡面的夾角為45。，則反射角等于入射角等于90。?45。=45。，

根據(jù)反射角等于入射角在法線的另一側(cè)即可做出反射光線：此反射光線平行于凹透鏡的主光軸，平行于

主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長(zhǎng)線過焦點(diǎn)，如圖所示：

▲題型四光學(xué)作圖綜合

25.平面鏡與凹透鏡的主光軸成30。放置，一束光線與平面鏡成30。入射到平面鏡的。點(diǎn)，請(qǐng)畫出反射光線

和經(jīng)凹透鏡后的折射光線，并標(biāo)出反射角的度數(shù)。

【解析】過O點(diǎn)先畫出法線，再根據(jù)反射角等于入射角畫出反射光線，反射角大小等于入射角等于90。

-30°=60°,由圖可知，反射光線與平面鏡的夾角為30。，而平面鏡與主光軸的夾角為30。，則反射光線

又平行于凹透鏡的主光軸入射到凹透鏡上；

平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長(zhǎng)線過焦點(diǎn)，如圖所示：

26.如圖，?束光垂直于凸透鏡主光軸射向平面鏡，請(qǐng)?jiān)趫D中出該束光經(jīng)平面鏡反射再通過凸透鏡折射的

光路圖。

【解析】過入射點(diǎn)垂直于鏡面作出法線，已知入射光線與平面鏡的夾角為45。，可知反射角等于入射角

=90。?45。=45。，據(jù)此畫出反射光線；

又如入射光線垂直于主光軸，所以可知反射光線平行于主光軸，再根據(jù)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折

射后將過焦點(diǎn)畫出折射光線。如圖所示:

27.如圖所示，請(qǐng)作出凸透鏡的入射光線和進(jìn)入水中的折射光線。

【解析】（1）平行于主光軸的入射光線經(jīng)過凸透鏡折射后，折射光線過焦點(diǎn)，由此可以確定該條折射光

線對(duì)應(yīng)的入射光線。