专题2.6光学作图题（人教版）

专题2.6光学作图题（解析版）20212022学年八年级物理上学期期末考试提分攻略之专项突破系列（人教版）一、考点解析主要是依据光的反射、平面镜成像、光的折射和透镜成像规律作图；同时也是利用作图形式考查光的反射定律、平面镜成像规律、光的折射定律和透镜等知识点一种方式；作图题是中考试卷必考的一种题型。利用光的反射定律、折射定律和透镜成像作图时，要注意光线上的箭头方向，光线实际到达的位置是实线，法线、反向延长线是虚线。另外在画图时要根据物理现象所遵循的规律为依据，灵活运用社会实践和生活体验，科学合理地作出能够反映题目要求的图解。二、知识支撑1.光的反射定律：在光的反射现象中，1）入射光线、反射光线、法线同在同一个平面内（共面）；2）反射光线、入射光线分别位于法线的两侧（分居）；3）反射角等于入射角（等角）。光反射时，若光逆着原来反射光线的方向照射到反射面上，则反射光线逆着原来的入射光线照射出去。这说明光路是可逆的。2.平面镜成像规律：（1）像与物大小相等；（2）像到镜的距离与物到镜的距离相等；（3）像与物的对应点的连线与镜面垂直；（4）像与物相对平面镜对称；（5）平面镜所成的像是虚像（实像、虚像）。具体总结就是十个字：等大、等距、垂直、对称、虚像。（2）因为平面镜成像是虚像，在做“物”的“像”时，平面镜背面要用虚线标出，虚线交点即为像。3.光的折射：1）在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在同一平面内（共面）；2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧（分居）；3)当光从空气斜射入水等其他透明物质（玻璃、水晶等）时，折射角小于（大于、小于或等于）入射角；当光从水或其它透明物质斜射入空气时，折射角大于（大于、小于或等于）入射角（不等角，在空气中的角大）。4.透镜及其成像规律：透镜作图的基础就是透镜的三条主要光线。在做透镜作图题时，需要注意以下两点：（1）注意凸透镜和凹透镜三条主要光线的异同；凸透镜是会聚透镜，凹透镜是发散透镜，入射光线经透镜折射后，传播方向会不同。（2）作物的像时，只作“物”的关键点即可。三、备考方略考查方向解答思路给出入射光线画反射光线反射光线与入射光线在介质同一侧，反射角等于入射角给出反射光线画入射光线入射光线与反射光线在介质同一侧，入射角等于反射角给出反射光线画折射光线折射光线与入射光线在介质交界面两侧，折射角不等于入射角（入射光线由空气进入其他介质时，折射角小于入射角；反之，折射角大于入射角）给出折射光线画反射光线同上给出反射光线画出入射光线和折射光线根据光的反射规律画入射光线（与反射光线在同一介质内），根据光的折射规律画折射光线（折射光线与反射光线在不同介质内）给出光点画像点（平面镜）利用光的反射规律画出两条入射光线的反射光线，反射光线延长线的交点即为像点（平面镜后反射光线的延长线为虚线）根据反射光线和入射光线画平面镜位置根据光的反射规律用虚线画出法线，与法线垂直即为平面镜位置物在平面镜中的像根据光的反射规律作物上下点的像（对应点相对于平面镜对称）确定光点经平面镜反射后的位置遵循光的反射规律，画光点发出的一束光线经平面镜反射后的反射光线即可给出透镜入射光线画折射光线凸透镜是会聚透镜、凹透镜是发散透镜，按三条主要光线作图确定透镜种类确定光线是会聚还是发散，根据凸透镜是会聚透镜、凹透镜是发散透镜确定画物在透镜中的像根据透镜成像规律和三条主要光线，成虚像时像用虚线表示三、真题呈现题型一：光现象作图1．（2021·四川广安市·中考真题）如图所示，入射光线与镜面成30°角，请画出反射光线并标出反射角及度数。【解析】先作出法线，根据反射角等于入射角作出反射光线，因为入射光线和平面镜夹角30°，所以入射角为60°，反射角为60°。2．（2021·江苏扬州市·中考真题）按照题目要求作图（2）如图乙，作出物体AB在平面镜中的像；【解析】（2）分别作出A、B关于平面镜的对称点A′、B′，连接A′B′即为物体AB在平面镜中成的像，如图所示：3．（2021·四川内江市·中考真题）如图所示，一束光从空气斜射向水面，请画出它的反射光线和进入水中光线的大致方向。【解析】过入射点做垂直界面的法线，在法线右侧空气中画出反射光线，使反射角等于入射角；在水中法线的另一侧画出折射光线，使折射角小于入射角，光路如下4．（2021·四川南充市·中考真题）一束光线射向凸透镜后再经平面镜反射射出，请将光路图补充完整。【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，该光线入射到平面镜，先画出法线，再根据反射角等于入射角在法线右侧画出反射光线，如图所示：5．（2021·四川凉山彝族自治州·中考真题）请在下图的方框内画出合适的光学元件。【详解】[1]折射光线比入射光线向主光轴发散一点，该透镜对光线有发散作用，因此填凹透镜，如图所示：[2]图中的光学元件不能使光线透过，但能改变光路，所以该图中是平面镜，如图所示：6．（2021·山东潍坊市·中考真题）如图甲所示，一束光斜射人盛有水的容器中，在容器底形成光斑P1。保持光束和容器的位置不变，向容器中缓慢加水，光斑移到P2位置时，请在图中画出此时的折射光线及水面位置。【解析】光斑由P1向P2移动的过程中，入射光线的方向不变，则折射光线的传播方向也不变，那么经过P2的折射光线与经过P1的折射光线平行，所以过P2作平行于过P1的折射光线的射线，此线即水平上升后的折射光线，此折射光线与入射光线的交点即入射点，入射点所在的水平面即上升后的水面，所以作图如下：7．（2021·湖南衡阳市·中考真题）舞蹈教室有一面平面镜，四位学生在平面镜前排练舞蹈，请你根据平面镜成像的特点，在图中分别用，标出，两位学生像的位置。【解析】根据平面镜成像特点：平面镜所成像的大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直，作图如下8．（2021·河南中考真题）图甲为开封铁塔及其倒影的美景。请在图乙中画出光从塔尖经水面反射进入人眼的光路图，其中A点表示水中“塔尖”的位置。【解析】首先找到A关于水面的对称点A’，即为塔尖，连接A和眼睛，与水面的交点O，在水面以下用虚线，水面以上用实线，并标上指向眼睛的箭头，即为反射光线，连接塔尖A’与O点并标上向下的箭头，即为入射光线，故如下图所示：。题型二：透镜作图1．（2021·广东中考真题）（3）如图所示，蜡烛的烛焰中心A在主光轴上距凸透镜光心O二倍焦距以外。①根据凸透镜成像规律，在图甲中标出A所成的像A′的大致位置；②借助辅助线或光路图，在图乙中找到A所成的像A′的确切位置，保留作图痕迹。【解析】（3）①由题意知，蜡烛与凸透镜的距离大于二倍焦距，由像距小于二倍焦距而大于一倍焦距，且烛焰中心A在主光轴上，则其像也在主光轴上，由此大致可确定像点A′，作图如下：②过A点作出烛焰在主光轴的上面部分，过烛焰的顶端作两条光线，其一平行于主光轴的入射，其折射光线过焦点，另一光线过光心O，其折射光线传播方向不改变，两光线的交点，即是烛焰顶端通过凸透镜所成的像，过此像点作主光轴的垂线，此线与主光轴的交点即为A所成的像A′的确切位置，面烛焰顶端像点与A′的连线即是烛焰上面部分所成的像，作图如下：2．（2021·安徽中考真题）如图，L表示凸透镜，MN为主光轴。O为光心，F为焦点。从S点发出两条光线，一条经过光心，另一条平行于主光轴，请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线______。【解析】通过光心后传播方向不变，故将SO延长，并标上向下的箭头，平行于主光轴后，过焦点，故将折射点与焦点用实线连接，并标上向下的箭头，故如下图所示：。3．（2021·山东泰安市·中考真题）请在图中将折射光线补画完整（是凸透镜的焦点，是凸透镜的光心，光线平行于主光轴）。【解析】由于过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，故画出两条折射光线如下4．（2021·江苏连云港市·中考真题）按照题目要求作图。（1）如图甲所示，请画出这条光线经过凸透镜后的折射光线；（____）【详解】（1）[1]平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后通过焦点，如下图所示5．（2021·重庆中考真题）请按要求完成下列作图：（1）在图甲中画出折射光线的入射光线；【解析】（1）由图甲知，通过凹透镜的折射光线的反向延长线过异侧焦点，那么入射光线平行于主光轴，作图如下：6．（2021·青海中考真题）如图所示，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的两个焦点，请在图中画出光源S经凸透镜所成的像S′．【解析】利用过光心的光线传播方向不改变，平行与主光轴的光通过透镜后会过焦点，这两条折射光线的交点就是像点S′．7．（2021·湖北宜昌市·中考真题）小静在玩耍时透过爷爷的老花眼镜看到了小玩偶的像，请你在下图中作光路图确定玩偶S点所成像S′的位置。图中O为老花镜的光心，F为其焦点。【解析】老花眼镜是一个凸透镜，玩偶S点位于该透镜的一倍焦距以内，S点发出的无数条光中，照射到