北师大版物理八年级上册课课练：专题训练：光学作图（含答案）

[光学作图]
类型一　光的直线传播相关作图
方法诠释:光在同种均匀介质中沿直线传播。两点确定一条直线,要画出光的直线传播路径,关键是找出光经过的两个特殊点以确定其路径。
1.在中用光路图作出位于A点的眼睛观察不到的区域。(用阴影部分表示)
2.如图所示是两根标杆及它们在灯光下的影子,请在图中画出光源的位置(用点P表示),并在图中画出人在此光源下的影子(用线段EF表示)。
类型二　光的反射相关作图
方法诠释:光在发生反射时,三线共面、法线居中、两角相等。在入射光线、反射光线、反射面(镜面)三者间作图的依据是光的反射定律,同时要注意法线的两重身份——既是“垂线”,也是“角平分线”。
3.[2020·广西] 请在中作出入射光线AO并标出入射角i。
4.[2020·南京] 如图所示,入射光线AO射向平面镜,画出反射光线OB并标出反射角的大小。(保留作图痕迹)
5.如图所示,护林员利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中的P点,请你通过作图标出平面镜的位置,并标出反射角的度数。
类型三　平面镜成像相关作图
方法诠释:根据平面镜成像特点(等大、等距、垂直)作图:①确定物点;②作垂线,确定像点;③连线。
平面镜成像综合作图:平面镜成像原理——平面镜成像是由光的反射形成的,遵循光的反射定律,像点是经镜面反射的光反向延长线的交点。根据反射定律确定发光点,或者反向延长反射光线,其交点为物体像的位置,再根据像和物体关于镜面对称来确定发光点的位置。
6.如图所示,A'B'为物体AB在平面镜中所成的像,利用平面镜成像特点作出物体AB的位置。
7.如图所示,A'O'是AO在平面镜中成的像,请画出平面镜的位置。
8.[2020·常州] 如图所示,AB、CD是点光源S发出的光经平面镜MN反射后的两条反射光线,请在图中作出点光源S。(保留作图痕迹)
9.[2020·滨州] 如图所示,S为发光点,请在图中画出发光点S在平面镜MN中所成像S'的位置,并画出由S点发出,经平面镜反射后通过P点的光线。
10.[2019·泰安] 如图所示,从点光源S发出的一条光线射向平面镜,经平面镜反射后射向墙壁上的O点处。请作出这条入射光线并完成光路图。
11.如图所示,李师傅要从房子A处拉导线到河岸装一盏路灯,然后拉线到房子B处安装另一盏路灯,那么河岸上的路灯安装在何处所用导线的总长度最短 小明将河岸当作平面镜,运用光学作图法很简单地确定了安装位置,请你画出小明所作的光路图并简要说明。
类型四　光的折射相关作图
方法诠释:光在发生折射时,三线共面;法线居中;两角关系为:光速较大的介质中相应的折射(或入射)角较大。通常情况下根据光是从空气斜射入其他透明介质,还是从其他透明介质斜射入空气确定折射角和入射角的关系,从而确定光路。
12.[2020·呼伦贝尔] 如图所示,有一束光从空气斜射入水中,MN为法线,请你画出它的反射光线和折射光线。
13.[2020·六盘水] 如图所示,一条光线从水下斜射入空气,请画出对应折射光线的大致位置。(图中虚线表示法线)
14.[2020·黔南州] 如图所示,一束光斜射向玻璃砖并穿过玻璃砖,请画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线。
15.如图所示,在平静的湖边上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像。图中A、B两点其中一点是路灯(发光点),另一点是路灯的像点。请你区分发光点、像点,在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。
16.如图所示,水里的光源O发出的一条光线射向水面,在水面处发生反射和折射,反射光线经过P点,折射光线经过A点,请在图中先通过作图找出水面处的反射点M,再作出入射光线、反射光线和折射光线。
17.如图所示,S为光源,它发出的一条入射光线射到竖直放置的平面镜上发生反射,进入水中又发生折射。请作出S在平面镜中所成的像S'以及该光线经平面镜反射后的反射光线和进入水中的折射光线的大致方向。
18.[2020·潍坊] 如图所示,在清水池底水平放置一平面镜,一束光射向水面的A点,经水折射和平面镜一次反射后射向水面的B点,请作出该过程的光路图。
参考答案
1.如图图所示
2.如图图所示　
连接A'与标杆A的顶点,B'与标杆B的顶点,相交于点P,则点P就是光源所在的位置;连接PD并延长与地面相交于点F,即可得到人的影子EF。
3.如图图所示
4.如图图所示
5.如图图所示
6.如图图所示
7.如图图所示
8.如图图所示
或
方法1:先过A点垂直镜面作出法线,在法线右侧指向入射点画出入射光线,注意反射角要等于入射角,同理画出反射光线CD的入射光线,两条入射光线的交点S即为发光点的位置。
方法2:先将两条反射光线AB、CD反向延长交于一点S',再通过平面镜作出S'的对称点S,即为发光点的位置。
9.如图图所示　
作出发光点S关于平面镜的对称点,即为像点S',连接S'P交平面镜于点O,沿OP画出反射光线,连接SO画出入射光线。
10.如图图所示
11.如图图所示
因为两点之间线段最短,所以CE+BE最短,即河岸上的点E为路灯的位置。
12.如图图所示
13.如图图所示
14.如图图所示　
先画出法线,当光从空气斜射入玻璃时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角小于入射角。当光从玻璃斜射入空气时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角大于入射角。
15.如图图所示
16.如图图所示
17.如图图所示
18.如图图所示
过平面镜做A点的对称点A',即A的像点,连接A'B交平面镜于一点,连接这个交点与B的连线,即为反射光线,连接A与交点的连线,即为折射光线(也是OB对应的入射光线)。