【核心素养】第1章 对环境的察觉 专题提优特训1 光学作图(含解析)

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名称 【核心素养】第1章 对环境的察觉 专题提优特训1 光学作图(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2025-08-02 17:28:16

文档简介

【核心素养】浙教版(2024版)八年级科学上册·分层练习
专题提优特训1 光学作图
01 光的反射作图
/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com) 同舟共理工作室·周承秉
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1.如图所示,一束阳光经窗玻璃反射进入眼睛,请画出图中反射光线对应的入射光线。
2.小明用平面镜将一束太阳光反射到竖井底(如图所示),请在图上作出平面镜的位置。(保留作图痕迹)
3.如图所示,入光线射到某平面镜上,使其沿水平方向传播,请在图中画出所需平面镜的位置(要求保留必要的作图痕迹);
4.如图,两平面镜MP、PN夹角为60°,一束入射光线AO斜射到MP上,经两平面镜反射后与入射光线AO重合,请画出光路图。
5.在古城挖掘过程中,工作人员巧妙地引用太阳光水平照入挖掘隧道,解决了挖掘时的采光问题,如图甲所示,请画出平面镜的位置,并补全光路。
6.如图所示,热心市民想对枯井内小狗进行救助,为解决照明问题,请你运用学过的知识准确确定平面镜的位置,帮他们把太阳光竖直反射到井底。(保留作图痕迹)
7.小明发现射向蓄水池的一束光反射到了天花板上的S点,如图所示,当液面上升后,请通过作图说明新反射点S'的位置。
8.小明妈妈的手机掉到了沙发下,没有手电筒,小明借助平面镜反射灯光找到了手机。如图,已标记出了反射光线和入射光线,请在图中画出平面镜的位置,并保留作图痕迹。
9.如图,洛洛用激光笔照向大理石地面上的O点,发现墙上出现了一个光斑P。请在图中画出形成光斑P的光路图,并标出反射角r。
10.如图所示是一种称为“角反射器”的光学装置,有一束激光沿ab方向入射到平面镜S1上.试在图中作出经平面镜S1、S2反射后的光路,并保留必要的作图痕迹.
11.被称为“超级镜子发电站”的敦煌,电站内的1.2万多面定日镜以同心圆状围绕着260米高的吸热塔,这些定日平面镜把太阳光反射后会聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图丙,在图中画出定日平面镜的位置,并标出反射角。
12.(1)如图所示,MP,NP是两块成60°的平面镜,入射光线AO与平面镜MP成30°入射,请画出入射光线AO经两平面镜反射后的反射光线,并标出光线AO在O点的反射角的度数。
(2)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 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。
02 平面镜成像作图
1.根据平面镜成像特点,在图中作出物体AB所成的像。
2.请根据平面镜成像特点,在图中画出三角形ABC在平面镜MN中所成的像(保留作图痕迹)。
3.如图所示,AB、CD是光源S发出的光线经平面镜MM'反射后的两条反射光线,请找到光源S的位置并作出两条反射光线AB、CD的入射光线。
4.如图所示,A′B′是物体AB在平面镜中所成的像,根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜(保留作图痕迹)。
5.如图所示,是发光点S在平面镜中所成的像,请在图中画出反射光线。
6.如图,从S点发出的光线经镜面反射恰好经过P点,请作出入射光线和反射光线。
7.如图所示,从遥控器S点发出的红外线经墙壁反射后射入电视机的接收窗口P,请画出光路图。
8.图中,钟面的指针是9点,请画出指针在平面镜中所成的像
9.如图所示,A'是人眼从平面镜中看到烛焰上一点A的像,请完成人眼看到点的光路图。
10.如图,在平静水池边看到了路灯的倒影,请画出看到灯上A点的光路图。
11.小明陪妈妈去看牙医,他看到牙医借助平面镜观察妈妈牙齿的背面如图甲,他根据学过的平面镜成像知识,很快明白了牙医能借助平面镜观察到妈妈牙齿背面的原因,请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
12.一发光点S在平面镜中所成的像为,请你确定平面镜的位置,并画出图中入射光线所对应的反射光线。
13.如图所示,平面镜与水平面成45°角,请画出这名同学在平面镜中看到足球的光路(只画一条光线即可)。
14.如图,甲图中猴子在岸边看水中的月亮。若猴子的眼睛用点A表示,空中的月亮用点M表示,请在乙图中画出猴子看见水中月亮的光路。
15.超市为了给顾客增大空间的感觉,常在货架上用平面镜装潢。如图所示,是苹果上的一点,是人眼的位置。请你画出人眼在平面镜中看见点的像的光路图。
16.如图平面镜后面有一木板,请根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。
17.傍晚时分,在水面平静的池塘边,小湘尝试用激光笔从A点去照亮池塘对面树上的一个果子(B点),发现可以用两种不同的方式实现。请在图中画出这两种方式的光路图(保留作图痕迹)。
18.图甲是夜间驾驶小轿车的情景,司机需要通过两侧的车窗观察后视镜,若此时副驾驶乘客使用手机,会影响司机。图乙是上述情景的简化图,图中司机的眼睛、副驾驶的手机均用黑点代表。请在图乙中利用平面镜成像特点画出司机眼睛通过右侧车窗观察到副驾驶手机的像的光路图。
19.“仙女飞天”魔术表演中,位于P点的观众看到云雾中漫舞的仙女A',实质是挡板后的演员A在平面镜中的虚像,如图所示。请作出平面镜的位置,并完成P点观众看到仙女的光路图。
20.请根据平面镜成像特点,画出图中光源发出的光通过平面镜的反射能够照亮光屏的范围。
03 光的折射作图
1.在图中画出入射光线AO的折射光线OB的大概位置和反射光线OC。
2.如图所示,A为河底的鹅卵石,A′为河边观察者在B处看到的虚像,画出入射光线和折射光线。
3.水中有一盏灯,它发出的其中一条光线AO,在进入空气界面时发生了折射, 请你在图中画出它的折射光线的大致方向。
4.如图,向碗中加水至图示位置,请画出人眼刚好看到硬币上P点的光路图。
5.“珍爱生命,预防溺水”。由于光的折射,池水看起来比实际浅,所以不能贸然下水游泳。如图所示,A是池底的物体,是岸上儿童看到的A的像,请在图中将人看到像的光路图补充完整,并标出入射角i。
6.如图所示,一束光线从空气中射向一块方形玻璃砖,该玻璃砖上、下表面平行。画出该光线射入玻璃砖和从玻璃砖射出时的光路。(均保留作图痕迹)
7.一束光线斜射入三角形玻璃砖,如图所示,请作出光线穿过玻璃砖折射的大致光路图。
8.如图,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,其中有一个是路灯,另一个是路灯的像,在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。
9.游泳池底安装一支射灯,当池内无水时会在右侧池壁上形成一个亮斑A;当向池内注水至图中虚线位置时,会在右侧池壁上形成一个亮斑B,请通过作图确定亮斑A、B的大致位置。
10.如图,一条光线垂直界面AC进入玻璃砖后,在界面AB上只发生反射,在图中画出该光线经界面AB反射和从界面BC离开玻璃砖后的光线。
11.如图甲所示,潜水员在潜水时,抬头看到水面上有一只飞翔的小鸟。A点为小鸟实际的位置,B点为潜水员眼睛的位置,请在图乙中画出反映这一过程的光路图,并画出潜水员所看到的“小鸟”的大致位置。
12.如图,O点为半圆柱玻璃砖横截面的圆心,一束单色光从空气中与界面成30°角斜射到O点,发生了反射和折射,请在图中画出反射光线和折射光线。
13.如图所示,发光点S发出一条射向水面的光线,在水面发生反射和折射,反射光线经过P点。请在图中作出入射光线、反射光线及大致方向的折射光线。
14.物理小组在实验室找到一棱镜,其横截面为直角三角形ABC,如图所示,其中BC面镀银。一条光线从AB面上的O点射入棱镜,经过BC面一次反射后,从AC面的P点出射。请在答题卡的图中画出该光线射入棱镜之后的光路图。
15.为测量容器中水的深度,一同学将刻度尺竖直插入水中,如图所示。从A处向水中看去,看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点,同时看到水中D点的像也位于C点。请据此:
(1)用虚线画出水面位置;
(2)完成看到D点的光路图。
04 透镜对光的作用特点作图
1.根据下图的光路在虚线框内补充合适的透镜(画出透镜)。
2.如图,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请画出:
(1)入射光线a经凸透镜的折射光线;
(2)折射光线b对应的入射光线。
3.据晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法,体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示,若把冰块制成的凸透镜正对着太阳,将太阳光看成平行光,冰透镜的焦点为F,请在图中完成光路。
4.如图所示,光源S发出的两条光线射向凹透镜,其中光线①平行于主光轴,光线②经过光心,画出它们经过凹透镜的折射光线。(须保留必要的作图痕迹)
5.如图,F1为凸透镜的焦点,F2为凹透镜的虚焦点。请在图中补全入射光线和经过凹透镜的折射光线。
6.如图所示的凸透镜的两种情况,其中AB是物体,A'B'是AB的像。请在图中适当位置上画出凸透镜,并确定焦点的位置。
7.如图所示,光线经平面镜反射后射向凹透镜,请画出射向平面镜的入射光线和经过凹、凸透镜后的折射光线,并在图中标出入射角的度数。
8.如图所示,凸透镜的主光轴处于水平位置,F是其焦点,平面镜与水平方向成45°角,请画出竖直激光束AO经平面镜反射,再经凸透镜折射的光路图。
9.如图所示,凸透镜的主光轴恰好与水面重合,一束平行于主光轴的光射向凸透镜,请画出完整的折射光路。
10.已知S′是点光源S在平面镜中的像,点光源S发出一束光线射向平面镜后被反射,反射光线ab经过一凹透镜,如图所示,试确定点光源S的位置并画出入射光线和经过凹透镜后的折射光线.
11.眼睛是心灵的窗户,我们要有保护视力的意识。如图是李老师戴眼镜矫正视力的部分光路,请在方框内画出矫正视力的透镜,并画出两条光线经晶状体折射后的光线。
12.如图所示,请:①画出图中由发光点S发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线;
②确定发光点S的像点并在图中用标出来。
13.如图甲所示,在小宁与平面镜之间有一只杯子,为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小不同?根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识,我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为杯子的像CD在视网膜上成像的示意图,请你在图丙中画出杯子AB在视网膜上成的像A'B'。(要求:先根据平面镜成像规律画出AB,再用图乙的方法画出A'B')/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
【核心素养】浙教版(2024版)八年级科学上册·分层练习
专题提优特训1 光学作图
01 光的反射作图
1.如图所示,一束阳光经窗玻璃反射进入眼睛,请画出图中反射光线对应的入射光线。
【答案】
【详解】根据光的反射定律,反射角等于入射角,画出入射光线,故如图所示:
2.小明用平面镜将一束太阳光反射到竖井底(如图所示),请在图上作出平面镜的位置。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】依题意用平面镜将一束太阳光反射到竖井底,所以反射光线是竖直向下的,过入射点作入射光线与反射光线夹角的平分线(即法线),再过入射点作垂直于法线的平面镜。如图所示:
3.如图所示,入光线射到某平面镜上,使其沿水平方向传播,请在图中画出所需平面镜的位置(要求保留必要的作图痕迹);
【详解】
由光的反射定律可知,反射角等于入射角,所以先作出反射光线与入射光线的夹角的平分线(即法线),然后再过入射点作这条角平分线的垂线即为所需平面镜的位置.如图所示:
4.如图,两平面镜MP、PN夹角为60°,一束入射光线AO斜射到MP上,经两平面镜反射后与入射光线AO重合,请画出光路图。
【答案】
【详解】根据光的反射定律作出AO的反射光线OB,且OB垂直于PN,再经PN面反射回来,如图所示:
5.在古城挖掘过程中,工作人员巧妙地引用太阳光水平照入挖掘隧道,解决了挖掘时的采光问题,如图甲所示,请画出平面镜的位置,并补全光路。
【答案】
【详解】由题意可知,引用的太阳光水平照入隧道,过入射点先做出水平方向的反射光线,再过入射点作入射光线与反射光线夹角的平分线,即法线,最后过入射点作垂直于法线的平面镜,如下图所示:
6.如图所示,热心市民想对枯井内小狗进行救助,为解决照明问题,请你运用学过的知识准确确定平面镜的位置,帮他们把太阳光竖直反射到井底。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】先做出入射光线与反射光线成的角的角平分线,即为法线,镜面过入射点与法线垂直,如图所示:
7.小明发现射向蓄水池的一束光反射到了天花板上的S点,如图所示,当液面上升后,请通过作图说明新反射点 S'的位置。
【答案】
【详解】根据光的反射定律,入射光线、反射光线和法线都在同一平面内,且反射角等于入射角。当液面上升后,入射点会随之升高,法线方向也会相应改变。入射光线,与新液面相交得到新的入射点;在新入射点处作出垂直于新液面的法线;根据反射角等于入射角,画出新的反射光线;新的反射光线与天花板的交点即为新的反射点S'。由于液面上升后入射点位置改变,反射光线的方向也会发生变化,因此新的反射点S'会向靠近入射光线的方向移动。如图所示:
8.小明妈妈的手机掉到了沙发下,没有手电筒,小明借助平面镜反射灯光找到了手机。如图,已标记出了反射光线和入射光线,请在图中画出平面镜的位置,并保留作图痕迹 。
【答案】
【详解】根据光的反射定律可知,反射光线与入射光线关于法线是对称的,平在镜与法线是垂直的,作入射光线与反射光线夹角的平分线就是法线,通过入射点作法线的垂线就是平面镜的位置,如图所示
9.如图,洛洛用激光笔照向大理石地面上的点,发现墙上出现了一个光斑。请在图中画出形成光斑的光路图,并标出反射角。
【答案】
【详解】由题意知,OP是反射光线,过点O作法线,根据反射角等于入射角作出入射光线,标反射角r,如图所示:
10.如图所示是一种称为“角反射器”的光学装置,有一束激光沿ab方向入射到平面镜S1上.试在图中作出经平面镜S1、S2反射后的光路,并保留必要的作图痕迹.
( )

【答案】
【详解】根据光的反射定律,可作了入射光线经两次反射后的反射光路图,如图所示.

11.被称为“超级镜子发电站”的敦煌,电站内的1.2万多面定日镜以同心圆状围绕着260米高的吸热塔,这些定日平面镜把太阳光反射后会聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图丙,在图中画出定日平面镜的位置,并标出反射角。
【答案】
【详解】由图可知,入射光线和反射光线的夹角为
180°-64°-36°=80°
根据光的反射定律可知,反射角等于入射角等于40°,用虚线作出法线平分入射光线和反射光线的夹角,过入射点作镜面垂直于法线,如下图所示:

12.(1)如图所示,MP, NP是两块成60°的平面镜,入射光线AO与平面镜MP成30°入射,请画出入射光线AO经两平面镜反射后的反射光线,并标出光线AO在O点的反射角的度数.
( )
(2)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 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.
( )
【答案】
【详解】(1)[1]根据题意可知,反射光线与镜面PN垂直,反射角为∠2,在光的反射定律中,反射角等于入射角,所以:
如图;
(2)[2]连接PO,即为反射光线,根据光的反射定律,反射角等于入射角,作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,然后根据平面镜垂直于法线作出平面镜;由图知,反射光线和入射光线的夹角

则反射角等于入射角等于60°;如图所示:
02 平面镜成像作图
1.根据平面镜成像特点,在图中作出物体AB所成的像。
【答案】
分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图所示:
2.请根据平面镜成像的特点,在图中画出三角形在平面镜中所成的像(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】①作A点关于镜面的对称点A′;(做对称点留下的作图痕迹是对应点的虚线连线和垂直符号)
②作B点关于镜面的对称点B′;
③作C点关于镜面的对称点C′;
④用虚线连接A′B′,B′C′,A′C′,ΔA′B′C′就是ΔABC在平面镜MN中的像,如图所示:
3.如图所示,AB、CD是光源S发出的光线经平面镜MM'反射后的两条反射光线,请找到光源S的位置并作出两条反射光线AB、CD的入射光线。
【答案】
【详解】先将两条反射光线反向延长交于一点S′即为像的位置,再通过平面镜作出S′关于镜面的对称点S,即为光源S的位置,并连接S与两个入射点画出两条入射光线,如图所示:
4.如图所示,A′B′是物体AB在平面镜中所成的像,根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜(保留作图痕迹).
【答案】
【详解】根据平面镜成像的特点:像与物大小相等;像、物到镜面的距离相等;像、物的连线与镜面垂直;即像与物关于平面镜对称.连接AA/、BB/,分别找出它们的中点并连接,连线就是平面镜的位置,如图
5.如图所示,是发光点S在平面镜中所成的像,请在图中画出反射光线。
【答案】
【详解】连接与入射点,即可得到反射光线的反向延长线,然后将其延长,画上箭头,即为反射光线,如下图所示:
6.按要求作图:如图,从S点发出的光线经镜面反射恰好经过P点,请作出入射光线和反射光线。
【答案】
【详解】根据平面镜成像特点,作出物点S的对称点,即为像点S′,连接PS′,与镜面的交点为入射点O,再连接SO、OP,画上箭头,SO为入射光线,OP为反射光线,如图所示:
7.如图所示,从遥控器S点发出的红外线经墙壁反射后射入电视机的接收窗口P,请画出光路图。
【答案】
【详解】过S过平面镜的对称点S’,连接PS’,即可以确定反射光线,反射光线与平面镜相交于一点,为入射点,连接入射点和S即可以确定入射光线,故如图所示:
8.图中,钟面的指针是9点,请画出指针在平面镜中所成的像
【答案】
【详解】分别作出分针和时针的端点AOB在平面镜中的对称点A′O′B′,连接A′O′即为分针经平面镜所成的像,连接O′B′即为时针经平面镜所成的像,平面镜所成的像为虚像,辅助线和像用虚线表示,如图所示:
9.如图所示,是人眼从平面镜中看到烛焰上一点的像,请完成人眼看到点的光路图。
【答案】
【详解】由题意知,先作出像点A'关于平面镜的对称点,得出物点A;根据反射光线是从虚像上发出的,连接像点和眼睛,得出入射点O,再连接AO得到入射光线,OB为反射光线,如图所示:
10.如图,在平静水池边看到了路灯的倒影,请画出看到灯上A点的光路图。
【答案】
【详解】由平面镜成像特点可知,像与物关于平面镜对称,画出路灯在水中所成的像,连接该像与小明的眼睛,与水面的交点O为入射点,点O到小明眼睛的光线为反射光线,路灯到O点的连线为入射光线,如下图所示:
11.小明陪妈妈去看牙医,他看到牙医借助平面镜观察妈妈牙齿的背面如图甲,他根据学过的平面镜成像知识,很快明白了牙医能借助平面镜观察到妈妈牙齿背面的原因,请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
【答案】
【详解】平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,过A点找到与A关于平面镜对称的像点A1,连接B点与像点,与平面镜相交的点即为入射点。连接A与交点即为入射光线,连接B点与交点即为反射光线,如下图所示:
12.一发光点S在平面镜中所成的像为,请你确定平面镜的位置,并画出图中入射光线所对应的反射光线。

【答案】
【详解】连接,作的垂直平分线,即平面镜的位置,入射光线与镜面的交点即入射点,连接像点与入射点连线,由反射光线的延长线过像点由此作出反射光线.如图所示:

13.如图所示,平面镜与水平面成45°角,请画出这名同学在平面镜中看到足球的光路(只画一条光线即可)。
【答案】
【详解】根据先根据平面镜的特点确定球在平面镜的虚像,然后,连接像与眼睛,与镜面的交点即为入射点,光线的传播方向如图所示:
14.如图所示,甲图中猴子在岸边看水中的月亮。若猴子的眼睛用点A表示,空中的月亮用点M表示,请在乙图中画出猴子看见水中月亮的光路。
【答案】
【详解】根据平面镜成像特点可知,月亮和在水中形成的像关于水面对称;先作出点M关于水面的对称点,即像的位置,连接像点与猴子的眼睛A,与水面的交点为O(即为入射点),连接MO即为入射光线,则OA为反射光线,如图所示:
15.超市为了给顾客增大空间的感觉,常在货架上用平面镜装潢。如图所示,是苹果上的一点,是人眼的位置。请你画出人眼在平面镜中看见点的像的光路图。
【答案】
【详解】先做出M关于平面镜的对称点,即M点在平面镜中的像点M′,平面镜成的像的位置在反射光线的延长线的交点上,连接NM′,可得反射光线,反射光线与镜面的交点为入射点,连接M与入射点可得入射光线,如图所示:
16.如图所示,平面镜后面有一木板,请根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。
【答案】
【详解】由平面镜成像特点可知,像与物关于镜面轴对称,平面镜成像的原理是光的反射,故镜后的木板并不影响成像,故先画出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB的像,如图所示:
17.傍晚时分,在水面平静的池塘边,小湘尝试用激光笔从A点去照亮池塘对面树上的一个果子(B点),发现可以用两种不同的方式实现。请在图中画出这两种方式的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】用激光笔从A点去照亮池塘对面树上的一个果子(B点),利用光的直线传播原理,连接AB两点,还可以利用光的反射原理,通过水面作出点B的对称点B′,连接AB′交水面于点O,连接AO、OB,AO为入射光线,OB为反射光线,如下图所示:
18.图甲是夜间驾驶小轿车的情景,司机需要通过两侧的车窗观察后视镜,若此时副驾驶乘客使用手机,会影响司机。图乙是上述情景的简化图,图中司机的眼睛、副驾驶的手机均用黑点代表。请在图乙中利用平面镜成像特点画出司机眼睛通过右侧车窗观察到副驾驶手机的像的光路图。

【答案】
【详解】首先根据平面镜成像时像与物的对称性,找到发光点S(驾驶的手机)的像(驾驶手机的像),然后连接与眼睛交右侧车窗于点O,此交点即为入射点,连接S与入射点画出入射光线,再过入射点作出反射光线即可。注意标上箭头表示光的传播方向,如图

19.“仙女飞天”魔术表演中,位于P点的观众看到云雾中漫舞的仙女,实质是挡板后的演员A在平面镜中的虚像,如图所示。请作出平面镜的位置,并完成P点观众看到仙女的光路图。

【答案】
【详解】平面镜成像时,像和物关于镜面对称,连接,做垂直平分线即镜面的位置,连接交镜面于O点,连接AO为入射光线,连接OP为反射光线,如图所示:

20.请根据平面镜成像特点,画出图中光源发出的光通过平面镜的反射能够照亮光屏的范围。
【答案】
【详解】过镜面作出点S的对称点S′,即为点光源S在平面镜中的像,连接S′与不透明物体的右下端并延长,与光屏交于一点A;连接S与不透明物体的左下端,与MN交于一点O′,再连接S′O′并延长交于光屏一点B,则AB之间即为能够照亮光屏的范围,如下图
01 光的折射作图
1.在图中画出入射光线AO的折射光线OB的大概位置和反射光线OC。
【答案】
【详解】入射光线与法线的夹角为入射角,根据反射角等于入射角做出反射光线;当光从水斜射空气中入中时,折射光线将向远离法线的方向偏折,折射光线与法线的夹角为折射角,折射角大于入射角,做出折射光线,如图所示:
2.如图所示,A为河底的鹅卵石,A′为河边观察者在B处看到的虚像,画出入射光线和折射光线。
【答案】
【分析】先根据A′与B点确定入射光线的方向,然后根据折射点与鹅卵石A的位置确定折射光线的方向。
【详解】连接A′B,与水面的交点为折射点,折射点与B点间的连线为折射光线;然后连接A与折射点,即为入射光线,如图所示:
3.水中有一盏灯,它发出的其中一条光线AO,在进入空气界面时发生了折射, 请你在图中画出它的折射光线的大致方向。
【答案】
【详解】当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,如下图所示:
4.如图,向碗中加水至图示位置,请画出人眼刚好看到硬币上P点的光路图。
【答案】
【详解】眼睛在恰好能够看到硬币上P点,说明此时的折射光线会沿着碗的上沿进入人的眼睛,从而做出折射光线,根据折射点,做出入射光线,人眼逆着折射光线看去,认为硬币的P点在折射光线的反向延长线上,如图所示:
5.“珍爱生命,预防溺水”。由于光的折射,池水看起来比实际浅,所以不能贸然下水游泳。如图所示,A是池底的物体,是岸上儿童看到的A的像,请在图中将人看到像的光路图补充完整,并标出入射角i。
【答案】
【详解】连接AO,即为入射光线,入射光线与法线的夹角即为入射角i。作图如下:
6.如图所示,一束光线从空气中射向一块方形玻璃砖,该玻璃砖上、下表面平行。画出该光线射入玻璃砖和从玻璃砖射出时的光路。(均保留作图痕迹)
【答案】
【详解】一束光线从空气中射向一块方形玻璃砖,过入射点B作出法线MN,根据当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角,据此画出折射光线BC;过C作出法线,当光线BC由玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,据此作出折射光线CD,如下所示:
7.一束光线斜射入三角形玻璃砖,如图所示,请作出光线穿过玻璃砖折射的大致光路图。
【答案】
【详解】光从空气斜射入玻璃,先画出法线,根据折射角小于入射角画出进入玻璃后的折射光线;该折射光线又入射到右边的界面,再画出法线,根据折射角大于入射角画出进入空气后的折射光线,如下图
8.如图,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,其中有一个是路灯,另一个是路灯的像,在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。
【答案】
【详解】由题意可知,光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,而人看到的像实际是折射光线的反向延长线的交点,所以在水中看到的像比实际上的物要高,即B是路灯的虚像点,A是路灯的发光点,所以连接眼睛处的E点与像点B,EB与界面的交点即为入射点O,则OE为折射光线,连接AO,AO就是入射光线,即可完成水下E处的潜水员看到路灯A的光路图,如图所示:
9.游泳池底安装一支射灯,当池内无水时会在右侧池壁上形成一个亮斑A;当向池内注水至图中虚线位置时,会在右侧池壁上形成一个亮斑B,请通过作图确定亮斑A、B的大致位置。
【答案】
【详解】当池内无水时,光沿直线传播,在右侧池壁上形成一个亮斑A,往池内注水,当向池内注水至图中虚线位置时,在入射点画出法线,在法线的右侧画出折射光线,折射角大于入射角,在右侧池壁上形成一个亮斑B,如图所示:
10.如图,一条光线垂直界面AC进入玻璃砖后,在界面AB上只发生反射,在图中画出该光线经界面AB反射和从界面BC离开玻璃砖后的光线。
【答案】
【详解】光线由空气垂直射入玻璃时,传播方向不改变,此光线射向AB界面时,发生了全反射,据光的反射定律,作AB的垂线,即法线。因为玻璃砖是一个底角为45度的等腰三角形,AB为底边,那么垂直于腰AC入射的光线与AB的夹角为45度。所以射向AB的光线的入射角为45度。在光的反射现象中,反射角等于入射角,作出反射光线。反射角为45度,此反射光线与AB的夹角也为45度,所以是垂直射向BC,则此反射光线由玻璃射出时,传播方向不改变。作图如下:
11.如图甲所示,潜水员在潜水时,抬头看到水面上有一只飞翔的小鸟。A点为小鸟实际的位置,B点为潜水员眼睛的位置,请在图乙中画出反映这一过程的光路图,并画出潜水员所看到的“小鸟”的大致位置。
【答案】
【详解】潜水员看到小鸟的像是由于光从空气中进入水中时发生折射形成的虚像,所看到的像是在小鸟的上方,O点与A的正上方某点它们在同一条直线上,这条直线与水面的交点即为入射点,过入射点作垂直于水面的法线,连接A与入射点即为入射光线,连接入射点和B点即为折射光线,如下图
12.如图,O点为半圆柱玻璃砖横截面的圆心,一束单色光从空气中与界面成30°角斜射到O点,发生了反射和折射,请在图中画出反射光线和折射光线。
【答案】
【详解】当光线射向两种介质的界面上时,会同时发生反射和折射;入射光线与水面的夹角为30°,入射角为60°,由于反射角等于入射角,所以反射角为60°;当光从空气中斜射入水中时,折射光线将向靠近法线的方向偏折,即折射角小于入射角,如下图:
13.如图所示,发光点S发出一条射向水面的光线,在水面发生反射和折射,反射光线经过P点。请在图中作出入射光线、反射光线及大致方向的折射光线。
【答案】
【详解】根据平面镜成像的规律,像与物关于镜面对称,作出点光源S关于水面的对称点S′,即像点;连接S′P,与水面的交点O即为入射点,连接SO即为入射光线,连接OP即为反射光线;过入射点O做水面的垂线即为法线,根据确定的入射光线和法线可以确定入射角,利用光的折射规律,折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角。可以做出对应的折射光线OA,如下图所示:
14.物理兴趣小组的同学在实验室找到一棱镜,其横截面为直角三角形ABC,如图所示,其中BC面镀银。一条光线从AB面上的O点射入棱镜,经过BC面一次反射后,从AC面的P点出射。请在答题卡的图中画出该光线射入棱镜之后的光路图。
【答案】
【详解】经O点折射的光线射到BC面上时发生反射,且反射光线恰好过P点,根据平面镜成像特点,虚像P'到BC面的距离等于P点到BC面的距离,作P点关于BC面的对称点,确定虚像P'的位置;连接虚像点P'与O点,与BC面交于O',OO'为经AB面的折射光线,O'P即为反射到P的反射光线,如下图所示:
15.为测量容器中水的深度,一同学将刻度尺竖直插入水中,如图所示。从A处向水中看去,看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点,同时看到水中D点的像也位于C点。请据此:(1)用虚线画出水面位置;(2)完成看到D点的光路图。

【答案】
【详解】为测量容器中水的深度,一同学将刻度尺竖直插入水中,如图所示。从A处向水中看去,看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点,根据平面镜成像时,像与物到镜面的距离相等,则水面在BC的中点处,根据BC长度为
30.0cm-10.0cm=20.0cm
则水面在20.0cm刻度处,如图所示,同时看到水中D点的像也位于C点,连接AC与水面相交点O是入射点,连接DO是入射光线,OA是折射光线,如图所示:
04 透镜对光的作用特点作图
1.根据下图的光路在虚线框内补充合适的透镜(画出透镜)。
【答案】,
2.如图,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请画出:
(1)入射光线a经凸透镜的折射光线;
(2)折射光线b对应的入射光线。
【答案】
【详解】过焦点的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后,折射光线过凸透镜的焦点,如下图所示:
3.据晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法,体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示,若把冰块制成的凸透镜正对着太阳,将太阳光看成平行光,冰透镜的焦点为F,请在图中完成光路。
【答案】
【详解】根据凸透镜对光的三条特殊光线可知,平行于主光轴的光线经凸透镜后向焦点会聚,如图所示:
4.如图所示,光源S发出的两条光线射向凹透镜,其中光线①平行于主光轴,光线②经过光心,画出它们经过凹透镜的折射光线。(须保留必要的作图痕迹)
【答案】
【详解】(1)过光心的光线经凹透镜后传播方向不改变。
(2)入射光线平行于主光轴,则经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,如图所示:
5.如图,为凸透镜的焦点,为凹透镜的虚焦点。请在图中补全入射光线和经过凹透镜的折射光线。
【答案】
【详解】入射光线应该通过左侧的焦点F1,这条入射光线经凸透镜的会聚作用后,会平行于主光轴射向右边的凹透镜,也就是原图上的光线,然后这条平行于主光轴的光线经过凹透镜对光线的发散作用后,远离主光轴,但最后的折射光线的反向延长线要经过凹透镜的左侧焦点F2。具体如图所示:
6.如图所示的凸透镜的两种情况,其中AB是物体,A'B'是AB的像。请在图中适当位置上画出凸透镜,并确定焦点的位置。
【答案】
【详解】由于过光心的光线传播方向不变,那么连接像A和其像点A′,与主光轴的交点即为光心所在处,由此确定凸透镜的位置;过A做平行于主光轴的光线,交凸透镜于一点,连接该点和A′,其与主光轴的交点即为右侧的焦点F;同理,过A′做平行于主光轴的光线,交凸透镜于一点,连接该点与A,与主光轴的交点即为左侧焦点F;注意光线的方向不要标错,如图所示:
7.如图所示,光线经平面镜反射后射向凹透镜,请画出射向平面镜的入射光线和经过凹、凸透镜后的折射光线,并在图中标出入射角的度数。
【答案】
【详解】由图知,反射光线与镜面的夹角为60°,则反射角为
90°-60°=30°
则入射角也为30°,由此在法线上方作出入射光线,并标出入射角的度数30°;延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,由此画出折射光线;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,由此画出另一条折射光线。如图所示
8.如图所示,凸透镜的主光轴处于水平位置,F是其焦点,平面镜与水平方向成45°角,请画出竖直激光束AO经平面镜反射,再经凸透镜折射的光路图。
【答案】
【详解】过入射点O垂直于镜面作出法线,平面镜与水平线夹角45°,所以入射光线与平面镜的夹角为45°,入射角为
90°-45°=45°
所以反射角等于入射角,据此在法线另一侧画出反射光线;因为入射光线竖直向下,垂直于主光轴,发生反射时反射角和入射角均为45°,所以反射光线与入射光线的夹角为90°,则反射光线平行于主光轴,根据平行于主光轴的光经凸透镜折射后过焦点画出折射光线,如图所示:
9.如图所示,凸透镜的主光轴恰好与水面重合,一束平行于主光轴的光射向凸透镜,请画出完整的折射光路。

【答案】
【详解】凸透镜可以让平行于主光轴的光会聚到焦点上,所以入射光线穿过透镜后要射向焦点;光从空气斜射入水中,光速变小,要发生折射,同时折射光线靠近法线,依此绘图如下

10.已知S′是点光源S在平面镜中的像,点光源S发出一束光线射向平面镜后被反射,反射光线ab经过一凹透镜,如图所示,试确定点光源S的位置并画出入射光线和经过凹透镜后的折射光线.
( )
【答案】
【详解】(1)画出像S′关于镜面的对称点S,即为光源S的位置;(2)连接Sa,可得ab的入射光线;(3)ab的延长线过凹透镜的焦点,则折射光线平行于凹透镜的主光轴射出,如图所示:
11.眼睛是心灵的窗户,我们要有保护视力的意识。如图是李老师戴眼镜矫正视力的部分光路,请在方框内画出矫正视力的透镜,并画出两条光线经晶状体折射后的光线。
【答案】
【详解】凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。由图中光线情况可知,光线经矫正视力的透镜后开始发散,说明是凹透镜,而矫正后折射的光线在视网膜上会聚成像,如图所示:
12.如图所示,请:①画出图中由发光点S发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线;
②确定发光点S的像点并在图中用标出来。
【答案】
【详解】根据凸透镜成像规律,物距小于一倍焦距时,成正立放大的虚像。平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点、过凸透镜光心的光线传播方向不改变,据此画出两条折射光线;再将两条折射光线反向延长,反向延长线的交点即为发光点S的像点S′,如下图
13.如图甲所示,在小宁与平面镜之间有一只杯子,为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小不同?根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识,我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为杯子的像CD在视网膜上成像的示意图,请你在图丙中画出杯子AB在视网膜上成的像A'B'。(要求:先根据平面镜成像规律画出AB,再用图乙的方法画出A'B')
【答案】
【详解】据平面镜成像特点:像与物到镜面的距离相等,像与物的连线与镜面垂直,可分别过CD作镜面的垂线,从而确定杯子AB的位置。眼球的晶状体相当于凸透镜,物体在视网膜上所成的是倒立、缩小的实像。由图乙知,CD两点射向晶状体的过光心的光线传播方向不改变,这两条折射光线到达视网膜便形成了CD在眼球中的像。同理,过AB两点作通过光心的光线,这两条光线到达视网膜的位置,便是杯子AB在视网膜上成的像。作图如下:
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