備戰(zhàn)2021中考物理高頻重難點考點專題解讀與訓練專題02光學作圖含解析

1、專題02：光學作圖光學作圖是學習光學的重要組成部分，也是各省市中考的主要的考查點之一。通過光學作圖能考查學生對光學知識模塊的理解和掌握情況，而且也能考查學生的畫圖能力、分析能力和解決實際問題的能力?？疾榈闹饕蟹瓷渥鲌D、折射作圖平面鏡成像作圖和透鏡作圖四個方面的作圖。一、光學作圖要求：在光學作圖中，無論是哪類作圖，都要注意以下幾點：1、分清實線和虛線：入射光線、反射光線及折射光線均用實線表示，虛像、法線和光的反向延長線等均用虛線表示。2、光線連續(xù)不能斷開，箭頭要標正確：入射光線的箭頭方向都是“指向界面”，反射、折身光線的箭頭方向都是“背離界面”；3、分清角的關(guān)系：不要把入（或反或折）射光線與反

2、射面或界面的夾角視為入（或反或折）射角。4、作圖一定要用尺規(guī)作圖，并保留作圖痕跡，作圖清晰規(guī)范，不能涂改。5、法線與界面或反射面垂直，標垂直符號。二、光學作圖方法：1、反射作圖：方法一根據(jù)光的反射定律作圖，適用于較簡單的作圖：（1）過入（反）射光線和界面的交點且垂直界面作法線（用虛線表示），并標垂直符號；（2）根據(jù)反射角等于入射角，利用量角器作出反（入）射光線，并標上箭頭。方法二利用平面鏡成像特點作圖，適合較復雜的作圖：（1）作發(fā)光點關(guān)于平而統(tǒng)的對稱點，即像點；（2）用虛線連接像點和光線接收點（或人眼）交平面鏡于一點，即為反射點；（3）用實線連接發(fā)光點與反射點，標上箭頭為入射光線，用實線連接光

3、線接收點（或人眼）與反射點，標上箭頭，即為反射光線。2、折射作圖：（1）確定入(折)射點:入(折)射光線與界面的交點即為入(折)射點；（2）根據(jù)法線和折射面垂直，過入(折)射點作出法線(用虛線)，并標出垂直符號；（3）根據(jù)光的折射定律，畫出入射光找的折射光線、或畫出折射光線的入射光線(通常情況下，不管是入射角還是折射角，總是空氣中的角較大)（4）對于較復雜的折射作圖，由于人的眼睛總認為光是沿直線傳播的，所以可以連接人眼和人眼看到的像，根據(jù)光的折射規(guī)律確定入射點，從而確定入射光線和折射光線，注意傳播方向。3、平面鏡成像作圖：方法一根據(jù)平面鏡成特點作圖所有線均用虛線：（1）選取物體上的特殊點（物點

4、）；（2）根據(jù)平面鏡成像有對稱性的特點，找出特殊點關(guān)于平面鏡的對稱點（即像點的位置）；（3）用虛線連接特殊點（物點）和對稱點（像點）（4）用虛線連接對稱點即為虛像。方法二 根據(jù)反射定律作圖：（1）作出物點射到平面鏡上的任意兩條光線；（2）根據(jù)反射定律作出其反射光線；（3）將反射光線反向延長交于平面鏡后的一點（鏡后的反向延長線要畫虛線，虛線不加箭頭），該點即為物點的像點。4、透鏡作圖：作圖主要以三條特殊光線為依據(jù)。光線特點過光心平行主光軸過焦點凸透鏡穿心不變平行過焦過焦平行凹透鏡穿心不變平行過焦過焦平行一、中考題型分析中考中，光學作圖主要以作圖題題型為主，兼有通過作圖解釋光現(xiàn)象。作圖以反射作圖、

5、折射折射作圖最為常見，而凸透鏡作圖則側(cè)重考查三條特殊光線。分值大約占23分。二、典例精析考點一：反射作圖典例一：（2020河南）檢查視力時，為節(jié)省空間，常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，請在圖中作出被測者通過平面鏡M看到視力表上A點的光路圖?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥扛鶕?jù)平面鏡的成像規(guī)律，作視力表上A點在平面鏡的對稱點A，連接被測者的眼睛與點A，交于平面鏡O上，再連接視力表上A點與平面鏡的點O，即可得到入射光線與反射光線，并標上箭頭，如下圖所示：?？键c二：折射作圖典例二：（2020成都）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】見解析

6、【解析】光從玻璃折射出空氣，法線垂直于玻璃面，入射角小于折射角，如圖所示：?？键c三：平面鏡成像作圖典例三：（2020鹽城）請在圖中畫出物體AB在平面鏡中所成的像AB?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥肯茸鞒龆它cAB關(guān)于平面鏡的對稱點A、B，用虛線連接A、B即為物體AB的像，圖所示：?？键c四：凸透鏡作圖典例四：（2020青海）如圖所示，平面鏡垂直于凸透鏡主光軸且在凸透鏡左側(cè)焦點上，請完成光路圖?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥扛鶕?jù)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后通過焦點，畫出經(jīng)凸透鏡折射后的光線；平面鏡垂直于凸透鏡主光軸且在凸透鏡左側(cè)焦點上，射向焦點的光線入射到平面鏡上，入射點為F，法線與凸透鏡主光軸重合，根據(jù)反射角

7、等于入射角，畫出反射光線；該反射光線是從凸透鏡焦點發(fā)出的，經(jīng)凸透鏡再次折射后將平行于主光軸射出，如圖所示：。1、（2020上海）在圖中，根據(jù)給出的反射光線OB畫出入射光線AO，并標出入射角的大小?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥坑蓤D知，反射角為60，根據(jù)光的反射定律，可得入射角也為60，在法線左側(cè)畫出入射光線，標出入射角60，如圖所示：。2、（2020鞍山）一束光線從空氣垂直射向玻璃磚，穿過玻璃磚后從另一表面射出，請在圖中畫出該光路圖（不考慮光的反射）。【答案】見解析【解析】根據(jù)光的折射規(guī)律知，光垂直射到玻璃上時，傳播方向不變，但從玻璃中斜射入空氣中時，折射角大于入射角。如下圖所示:.3、（2020湘潭

8、）一束光從空氣斜射入水中時，水中的折射光線OA如圖所示，試用帶箭頭的直線畫出入射光線的大致方向。【答案】見解析【解析】圖中已知是折射光線，下面是水、上面是空氣，首先過折射點畫出法線（用虛線），根據(jù)“光由空氣斜射進入水中或其它透明介質(zhì)中時，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角”在法線右側(cè)的空氣中畫出入射光線；如圖所示：。4、（2020哈爾濱）光從空氣斜射向玻璃，發(fā)生反射和折射。請完成光路。并標出反射角的度數(shù)?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥坑蓤D可知，入射角為40，在光的反射中，反射角等于入射角，故反射角也為40；根據(jù)反射角等于入射角，在法線左側(cè)的空氣中作出反射光線；反射角為反射光線與法線的夾角，大小為40

9、；光從空氣斜射入其它介質(zhì)時，折射角小于入射角，在法線左側(cè)的玻璃中作出折射光線。如圖所示：。5、（2020遂寧）圖中AB是物體AB在平面鏡中所成的像，請根據(jù)平面鏡成像特點作出物體AB。（保留作圖痕跡）【答案】見解析【解析】先根據(jù)像與物關(guān)于平面鏡對稱，作出平面鏡中的像點A、B關(guān)于鏡面的對稱點A、B,連結(jié)A、B即為物體AB,如下圖：。6、（2020阜新）小明站在池水旁觀賞游魚，恰好看見一架飛機飛過，分別用 A 代表小明的眼睛、B 代表看到的魚、C 代表看到的飛機，請畫出小明看見魚和飛機的光路圖，并用“D”大致標出魚在池水里的實際位置。（保留必要的作圖痕跡）【答案】見解析【解析】C點是飛機，A點是人眼

10、，人眼看到飛機即飛機發(fā)出的光線直接進入人眼，故連接AC，并標上箭頭，箭頭指向人眼；人看到水里的魚在B處，認為魚就在B，即魚的像發(fā)出的光線進入人眼，該直線與水面的交界點即為折射點O，該直線的水面以上即為折射光線，連接AD由于從一種介質(zhì)進入到另外一種介質(zhì)時，會發(fā)生光的折射，即水面以上即為折射光線，是折射光線的延長線，人眼逆著折射光線看到魚的像在B處，故水面以下的是虛線，連接DO，即入射光線，并標上箭頭，箭頭指向O點，故如下圖所示：。7、（2020恩施）有一工作間，人在B處要想看到外間A處的花盆，需要在某處安裝一塊平面鏡。請把平面鏡C畫到合適的位置，并完成由B看到A的光路（只需在圖中畫出一條光的完整

11、路徑）。【答案】見解析【解析】利用平面鏡成像，像與物關(guān)于平面鏡對稱的規(guī)律作花盆A的像，用直線連接B和花盆A的像與工作間的邊界相交，交點為入射點，則平面鏡即應(yīng)該在入射點的位置，入射點到B點的光線為反射光線，花盆A到入射點的光線為入射光線，如圖所示：。8、（2020濰坊）如圖所示，在清水池底水平放置一平面鏡，一束光射向水面的A點，經(jīng)水折射和平面鏡一次反射后射向水面的B點，請作出該過程的光路圖?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥窟^平面鏡做A點的對稱點A，連接AB交平面鏡與點O，OB即為反射光線，連接AO，即為折射光線(也是OB對應(yīng)的入射光線)，如圖所示：。9、（2020婁底）如圖，OA是光源S發(fā)出的一條經(jīng)平面鏡

12、反射后的反射光線，反射光線OA經(jīng)過了凸透鏡焦點F請作出OA的入射光線和經(jīng)凸透鏡折射后的折射光線?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥窟^反射點垂直于鏡面作出法線，根據(jù)反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角，在法線左側(cè)作出入射光線，對于凸透鏡，過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后，其折射光線平行于主光軸；如下圖所示：。10、（2020通遼）如圖所示，有一條經(jīng)過平面鏡反射過點P的反射光線且平行于主光軸入射到凹透鏡上，S為像點，請確定點光源S的位置，并補全光路圖?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥扛鶕?jù)平面鏡成像的規(guī)律：像與物關(guān)于鏡面對稱，作出像點S關(guān)于平面鏡的對稱點即為點光源S，反射光線與平面鏡的交點O即為入射點，連接SO即為

13、入射光線；對于凹透鏡，平行于主光軸的光線通過凹透鏡折射后光線反向延長通過虛焦點；補全光路圖如圖所示：。11、（2018河南）如圖所示，一玻璃三棱鏡的橫截面為等腰直角三角形ABC一束紅光平行于BC邊從S點射入三棱鏡，經(jīng)AB面折射后，又在BC面發(fā)生反射，然后恰好從P點折射后射出請畫出這個傳播過程的光路圖?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥抗鈴目諝庑比肷涞讲ＡЫ缑嫔?，傳播方向改變，當光射到玻璃三棱鏡的底面時，會發(fā)生反射現(xiàn)象，滿足反射角等于入射角（也可以根據(jù)平面鏡成像作出反射光線）；當光從玻璃斜射入空氣中時，折射角大于入射角，折射光線將遠離法線在作圖時，注意先做出法線。作圖如下：。12、（2020黃岡）北京天壇的圜丘體現(xiàn)了我國古代高水平的建筑聲學成就，它將建筑學和聲學完美結(jié)合。當人站在圜丘中心處說話，會覺得聲音特別洪亮。這是由于人說話的聲音有一部分被四周的石欄桿反射，射到稍有傾斜的臺面后又反射到圜