2014年中考光学作图专题

光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，如小孔成像、影子的形成、日食、月食的形成等。利用光的直线传播还可以解释从门缝里看人及看到的范围大小等。 2.光的反射

三线共面、两角相等、两线分居。在利用光的反射定律作图时注意要结合平面镜成像规律，反射光的反向延长线过像点。 3.平面镜成像

像与物关于镜面对称，像的特点为：等大、正立、虚像。 4.光的折射

光从空气斜射入水（或玻璃）时，折射角小于入射角；当光从水（或玻璃）斜射入空气时，折射角大于入射角，即空气中的角总是大的。 5.透镜的三条特殊光线

凸透镜 凹透镜

题型一：光的直线传播作图

【例1】如图所示为一个反射式路灯，S为灯泡位置，图中已画出灯泡射出的两条最边缘的出射光线，MN是一个可以调节倾斜程度的平面镜。请在图中画出灯S照亮路面的范围(保留作图中必要的辅助线)．请提出一种能够增大灯照亮范围的方法： ．

解析：作图要求画出必要的辅助线，直接画出两条入射光线的法线，再作出反射光线，或利用平面镜成像特点确定出像点，然后画出反射光线都正确，升高灯的位置；增大MN的倾斜程度；将平面镜换成凸面镜等都能增大照亮范围。

答案：升高平面镜MN的位置；增大MN的倾斜程度；将平面镜换成凸面镜等，作图如图

所示，要求画出必要的辅助线；直接画出两条入射光线的法线，再作反射光线或利用像点作图都正确。

【例2】（2011∙河北）你能解释“坐井观天，所见甚小”吗？请你在图中用光学知识画图说明。

若井中有水，井底青蛙的位置不变，由于 ，青蛙观察到的井上范围将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

解析：由于光是沿直线传播的，坐在井中的青蛙只能看见光沿直线传播所能观察到的天空的范围，当井中有水时，由于光的折射，光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线向法线靠拢，使原来光沿直线传播所观察的范围外边部分光折射后也能进入到青蛙的眼中，所以看到的范围是变大。 答案：如图所示

光的折射 变大

【课堂训练】

如图所示，小孔前有一物体A、B，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．

答案：如图所示

解析：小孔成像的原理是光的直线传播，根据其原理分别作出A、B的像点，连接像点即可得到物体AB的像。

题型二、光的反射定律作图

【例3】有一光电控制液面的仪器，是通过光束在液面上的反射光线打到光电屏(能将光信号转化为电信号进行处理)上来显示液面高度，然后通过装置调节液面的高度，如图所示的光路图，当光电屏上的光点由S1移到S2时，表示液面高度( )

A.上升 B.下降 C.不变 D.都有可能

解析：光线射到液面时会发生镜面反射，所有光线将平行射出．所以过S2作一条原来反射光线的平行线即是现在的反射光线，这条反射光线与入射光线的交点(也就是入射点)升高了，如图所示，即表示液面上升了。

答案：A

【例4】（2011∙山东菏泽）如图所示，考古人员需要对一口古井进行清理，为了解决照明问题，请你帮他们把太阳光反射到井里，并能垂直照亮井底。

解析：本题已知入射光线和反射光线，根据光的反射定律，反射光线和入射光线的夹角的角

平分线即为法线所在的位置，由此可确定法线（注意用虚线），作垂直于法线的垂线即为平面镜的位置。 答案：如图所示

【课堂训练】

1．自行车的“尾灯”是由许多很小的角反射器组成的. 角反射器其实就是两个相互垂直的平面镜，如图所示. 请在图上准确画出所给入射光线经两平面镜反射的反射光线.

答案：如图所示。

解析：首先作出法线，根据光的反射定律，反射角等于入射角，作出经第一个平面镜反射后的反射光线；再以此反射光线射到第二个水平的平面镜上，同理可画出第二次反射的反射光线。

2．如图是某吸音室墙壁上的楔形物体．

(1)请作出图中光线在楔形物之间的反射路径(仅作两次)．

(2)根据你的作图，吸音室墙壁做成这种形状的目的是 ． 答案：(1)如图所示 (2)吸音

解析：根据光的反射定律，确定出法线，然后作出反射光线即可；墙壁做成这种形状，可使声音在不断反射过程中被吸收减弱，达到吸音目的。

题型三、平面镜成像作图

【例5】（2010∙广东）如图所示，在练功房里，小红同学利用平面镜来帮助矫正舞蹈姿势。画出她的脚上B点的光线经过平面镜后进入人眼A点的光路图。

解析：根据平面镜成像的原理可知，反射光线好像是由像点直接发出，所以作出B点关于镜面的对称点，即为像点，再连接像点与A，即可得到入射点，再连接B与入射点即为入射光线。

答案：如图所示

【例6】如图所示，S/为点光源S在平面镜MN中的像，SA为光源S发出的一条光线．请画出平面镜MN，并完成光线SA的光路．

解析：连接SS/，作SS/的垂直平分线，即平面镜MN的位置；延长SA交平面镜MN于A/；连接SA/并延长，标上箭头．知道物像对应点连线与镜面垂直，且物像到平面镜的距离相等是解答本题的关键． 答案：如图所示

题型四、光的折射作图

【例7】（2010∙山西）如图所示，A′为水面下的物体A经光的折射所成的像，请据此画出过b点的折射光线及其所对应的入射光线。

解析：从水中A点射出的光线经折射后过b点，根据折射规律可知，折射光线好像是由A的虚像点A′发出的，故可连接A′b，与水面相交点即为此条折射光线对应入射光线的入射点，再连接此入射点与A的连线即为入射光线。 答案：如图所示

【例8】如图所示中的两架飞机，一架是实际飞机，一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，请用光的作图法确定哪架是实际飞机。

解析：人从水下潜水艇上观察到的飞机是飞机射出的光线经空气和水面发生折射后，射到人的眼睛里，由于从空气射入水中的光线要向法线偏折，可判断上面一架是飞机的像，下面一架是实际飞机。飞机的像与观察口的连线同界面交于O点即为入射点，连接实际飞机与入射点O的连线为入射光线，连接入射点O与观察口的连线为折射光线。 答案：如图所示。

【课堂训练】

(2011∙湖北黄冈)如图所示，小阳在公园水面上玩水上滚球的游戏，人处于充足空气的薄壁透明塑料圆球里，他发现水下A处有一条金鱼，设小阳的眼睛在B处，圆球的球心在O点。请你作出小阳观察到金鱼的光路图及确定金鱼实际的大致位置。

答案：如图所示

解析：水与空气的分界面是透明塑料圆球的球面，球心O与入射点的连线为法线，根据光的折射规律，光由水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，所以进入人眼睛的光线向下弯折，但人视觉总感觉光是沿直线传播的，所以在进入人眼的折射光线的反向延长线上人会看到金鱼的虚像，这个虚像的位置比金鱼的实际位置高。

题型五、透镜对光线的作用

【例9】（2011∙昆明）完成图中两条光线经过凸透镜后的传播路径。

答案：如图所示

【例10】（2011∙安徽）图中L为凸透镜，MN为其主光轴，O为光心，若物体AB经凸透镜成的实像为A′B′，试用作图的方法确定凸透镜的一个焦点F，并在图中标出F的位置。

解析：根据凸透镜成像的三条特殊光线可知从A点射向凸透镜的平行于主光轴的光线经凸

透镜折射会聚后一定过焦点和像点A′，所以可作出一条与主光轴平行的光线，则此光线经折射后一定过A′，这条折射光线与主光轴的交点即为焦点。另外从A点发出的过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴且过像点A′，因此先画出折射光线后，再画出对应的入射光，此时入射光线与主光轴的交点是另一个焦点。 答案：如图所示。

题型六、组合元件作图

【例11】一条光线与凸透镜主光轴夹角为60°，斜向上入射到放在主光轴上方的平面镜上，如图所示，入射光线与镜面夹角为30°，请完成经平面镜反射后的光路，并标明光射向平面镜时的反射角的度数。

解析：首先根据光的反射定律，用出反射光线，由于反射角等于入射角，所以反射角等于60°；又由于射入凸透镜的光线与主光轴平行，根据光的折射规律，折射后的光线经过焦点F。

答案：如图所示

过关基础训练 1.（2011∙山东聊城）请在图中，作出光线由空气斜射到玻璃表面时的反射光线和大致的折射光线。

2．（2010∙昆明）请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。

3．如图所示，S为某发光点，SO是它发出的其中一条光线．根据平面镜成像特点，画出入射光线SO的反射光线。

4．如图所示，潜水员眼睛在水下A点处，B点有条小鱼，C点有只小鸟，请作出潜水员观察鱼、鸟的光路图．

5．（2011∙广州）如图所示，一束光线垂直射到玻璃砖的一个面，作出这束光线进入玻璃砖内的径迹和从斜面离开玻璃砖后的大致径迹．要求在斜面处标出法线。

6.光源S射出一条光线，经平面镜反射后过A点，在下图中画出光线光路图。

7．将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射向水面，如图所示，请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图。

8．为了把太阳光反射到一座洞口朝向正东方向的水平涵洞中去，小明设计安装了一块能够自动调节方向的平面镜M，如图所示。正午时刻，太阳光垂直于水平地面直射，图中表示平面镜方向的那个角度应为α＝______；午后，随着太阳西斜，α应适当 （选填“增大”或“减小”）。

9.（2011∙江苏苏州）.如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径.由图可知： (甲透镜/乙透镜)是凹透镜，可用于 (近视/远视）眼的矫正。

10.用两种方法作出发光点S的像(如图所示)，并简要说明作题步骤。

11．水平方向的光线与平面镜成30°角入射到平面镜上，如图所示．在图上画出反射光线，并标明入射角和反射角．

12.如图所示，这是一个近视眼观察远处物体的未完成的光路图，请在图中将光路补充完整。

培优提升训练 13.如图所示，小聪通过一平面镜看到小猫要偷吃小鱼。图中画出了入射光线和反射光线，但未标出光的传播方向。请你在图中用箭头标出小聪看到小猫偷鱼吃时的光的传播方向，并根据光的反射规律画出平面镜。

14. （2011∙呼和浩特）某人站在木架上，眼睛P正下方的地面有一光源S，眼睛到地面的高度为3m.现在人面前2m处竖直立一块平面镜 MN，如图所示。通过平面镜成像特点，作图求出光源S发出的光经平面镜反射到达人眼所走过的距离是 m。

15．如图所示，平面镜上方有一竖直挡板户，在AB和CD之间的区域内可以看见挡板左侧一个发光点S在平面镜中的像，在图中找出这个发光点的位置．

16．如图所示，S/为点光源S在平面镜MN中的像，SA为光源S发出的一条光线．请画出平面镜MN，并完成光线SA的光路．

17.如图所示，OO′为凸透镜的主光轴，S′为点光源S经凸透镜成的像，SA为光源S发出的一条光线，请在图中适当的位置画出凸透镜，并完成光线SA通过凸透镜的光路图．

参考答案

过关基础训练

1．如图所示。 2．如图所示 3．如图所示。

4．如图所示 5．如图所示 6．如图所示

7．如图所示

8. 45° 增大 9.乙透镜 近视

10．方法一：

方法二：

11．如图所示 12.如图所示。

培优提升训练

13．如图所示。

15．如图所示．

14.如图所示

16.如图所示 17.如图所示