光學作圖分類訓練

1、光學作圖分類集錦光學作圖題在中考試題中占的比例雖不大，分值一般在3至5分左右，但這是中考中必考的內容之一，包括的內容有：根據(jù)光的直線傳播作圖、利用光的反射定律作圖（含平面鏡作圖）、根據(jù)光的折射規(guī)律作圖、根據(jù)凸透鏡對光的作用作圖或利用光路的可逆性作圖及填充光學元件等。現(xiàn)歸類總結如下：歸類一：光沿直線傳播1、 小孔成像練習1、如圖1所示，畫出光源AB經(jīng)過小孔在光屏MN上的像小孔成像的像的特點：像的性質：_的實像，像的形狀：與小孔的大小，形狀無光，只與物體的形狀有關。練習2、根據(jù)課本中的“試一試”用易拉罐做小孔成像實驗。在圖2中作出蠟燭AB的像AB。練習3、將點燃的蠟燭置于自制的小孔成像儀前，調節(jié)二

2、者的位置，在屏上得到如圖3所示的蠟燭清晰、倒立的像，請在圖中確定小孔O的位置（保留作圖痕跡）。若將蠟燭靠近成像儀少許，蠟燭的像將 （填“變大”、“變小”或“不變”）練習4、室內一盞電燈通過木板隔墻上的兩個小洞，透出兩條細小光束（如圖4所示），請你根據(jù)這兩條光束的方向確定光源的位置。2、影子練習1、如圖5所示。AB為一不透明的擋光板，CD為一日光燈管，EF為光屏，請用作圖找出光屏上沒有照亮的區(qū)域。練習2、如圖6所示，畫出點光源S照在不透明物體AB上在光屏MN上出現(xiàn)的影子練習3、如圖7所示，小紅站在路燈下，請畫出小紅在地面上形成影子的光路，并標出影子的位置。3、確定范圍練習1、如圖8所示，畫出井底

3、青蛙在井外的視覺范圍；練習2、如圖9所示，畫出點光源S照亮窗外的區(qū)域練習3、如圖10所示，畫出眼睛能看到窗外的區(qū)域眼睛越靠近孔，看到的視野范圍越_。練習4、通過作圖說明為什么睜開兩只眼睛比閉上一只眼睛更能準確地確定物體的位置。歸類二、光的反射一、根據(jù)光的反射定律作圖1、根據(jù)入射光線作反射光線 方法是：先過入射點作垂直于反射面的法線(注：法線不是光線，應用虛線表示)，再根據(jù)反射角等于入射角在法線的另一側畫反射光線(注：反射光線一定要用箭頭表示光線離開反射面)。練習1、在下列六幅反射現(xiàn)象的圖中根據(jù)入射光線作出反射光線，并標出入射角和反射角（有度數(shù)的要標出度數(shù)）；練習2、潛望鏡中兩塊平面鏡平行放置與

4、水平方向成夾角，已知一條沿水平方向的入射光線，在上面最后一個圖中作出光在潛望鏡中的光路；練習3、如圖所示為激光液面控制儀的原理簡圖。由固定激光器發(fā)出的一束激光AO以60的入射角射向液面，經(jīng)液面反射后射到光屏上的B點，再通過光屏上的光電轉換器將光信號變成電信號，輸入控制系統(tǒng)用以控制液面高度。請通過作圖找出B點的準確位置。練習4、完成下列光路。2、根據(jù)反射光線作入射光線 方法是：先過反射點（也就是入射點）作垂直于反射面的法線(注：法線不是光線，應用虛線表示)，再根據(jù)反射角等于入射角在法線的另一側畫入射光線(注：入射光線一定要用箭頭表示光線射向反射面)。練習1、作出下列反射現(xiàn)象中的反射光線練習2、如

5、上圖最后一幅圖所示，兩塊平面鏡相互成角，一束光線與其反射光線重合，但方向相反，求光線與平面鏡的夾角_，完成光路。二、平面鏡作圖（一）作圖依據(jù)的原理 1. 光的反射定律：（1）反射光線與入射光線、法線在同一平面上；（2）反射光線和入射光線分居在法線的兩側；（3）反射角等于入射角；（4）光路可逆。 2. 平面鏡成像的特點：（1）平面鏡所成的像和物體到鏡面的距離相等；（2）像與物體的大小相等；（3）像與物體的連線與鏡面垂直；（4）像與物左右相反；（5 ）成正立虛像。一句話概括為“像物關于鏡面成軸對稱”（二）作圖的規(guī)范化要求 1. 平面鏡的反射面和非反射面不能混淆，平面鏡的非反射面要畫上短斜線。 2.

6、 實際光線（入射光線和反射光線）要畫成實線，并用箭頭表示光行進的方向。實物用實線表示。 3. 虛像、法線和光的反向延長線要用虛線表示。 4. 為了表示實物和虛像的對稱點，實物和虛像都要標上箭頭或字母。 5. 要符合光的反射定律和平面鏡成像的特點。（三）平面鏡作圖題的類型和解法 1. 確定平面鏡的位置 （1）根據(jù)入射光線和反射光線位置確定平面鏡的位置：找到入射光線和反射光線及其交點。 畫法線。根據(jù)光的反射定律知，反射角等于入射角，所以反射光線與入射光線的角平分線即為法線。 畫平面鏡（畫實線）。平面鏡與法線垂直。用短斜線標出平面鏡背面。練習1、一束太陽光與水平地面成30夾角,現(xiàn)欲使這束太陽光豎直的

7、射向井底,請在圖1中準確畫出這平面鏡的位置.(要求標明法線以及平面鏡與水平地面的夾角) 練習2、已知圖2中各圖的入射光線和反射光線的方向,畫出平面鏡的位置練習3、錢包掉到沙發(fā)下。沒有手電筒，小明借助平面鏡反射燈光找到了錢包。圖3中已標示了反射光線與入射光線，請在圖中標出平面鏡，并畫出法線。練習4、如圖所示，小明通過一平面鏡看到了桌子下面的小球圖4中畫出了入射光線和反射光線，但末標出光的傳播方向在圖中用箭頭標出光的傳插方向，并根據(jù)光的反射定律畫出平面鏡練習5、小宇同學在家中閣樓上有一個小型物理實驗室，如圖5所示，但他每次做光學實驗時就感到很麻煩，因為需要跑到有天窗的一間，請你用平面鏡幫他將陽光引

8、到實驗室并使陽光垂直射到實驗臺的臺面上，要求在圖5中畫出平面鏡及其中一條光線，用箭頭標出光線方向練習6、電視機的遙控器是利用紅外線傳遞信息對電視機進行遙控的。一次小黃坐的位置與電視機紅外線接收窗口之間剛好有張椅子擋住視線，如圖6所示。小黃利用光的反射，將遙控器對準房間光滑的墻壁按動遙控器達到了遙控的目的，請你利用光的反射定律，在圖6中畫出遙控器發(fā)出紅外線傳播到電視機紅外線接收窗口途徑（紅外線反射線路）。練習7、如圖7所示，在O點放置一個平面鏡，使與水平方向成600角的太陽光經(jīng)O點反射后，水平射人窗口P中。請你在圖中畫出平面鏡的位置，并標出反射角的度數(shù)。（2）根據(jù)像與物的位置確定平面鏡的位置 將

9、像與物的對應點連接（畫虛線）。作此虛線的垂直平分線（畫實線），即平面鏡的位置。在平面鏡的一側畫上短斜線。練習1、在圖1中，S為發(fā)光點S在平面鏡中的像點，在圖中畫出平面鏡的位置。練習2、一條與水平地面成60角的入射光線如圖2，若使它的反射光線與地面平行，應該怎樣放置平面鏡? 練習3、已知點光源A和兩條反射光線，試在圖3中畫出平面鏡的位置。練習4、已知點光源S及其在平面鏡中的像點S/，入射光線SA，試在圖4中作出平面鏡并把光路補充完整；練習5、在圖5中根據(jù)物體AB及其像A/B/作出平面鏡的位置練習6、平面鏡前有一個發(fā)光點S，S1是S在鏡中成的像，當平面鏡轉動一個角度后，像的位置為S2，試作出平面鏡

10、的位置。練習7、如圖2-25所示，S/是發(fā)光點S的像，A點為經(jīng)過平面鏡反射后反射光線上的一點。用作圖法畫出平面鏡的位置及入射點、入射光線、反射光線.2. 確定平面鏡所成像的位置（1）根據(jù)反射光線位置確定像的位置（根據(jù)光的反射定律作圖） 畫出物體上一點發(fā)出的任意兩條入射光線，并分別劃出反射光線。將反射光線延長，并找到交點，交點即為物體上那點的像。練習1、根據(jù)光的反射定律作出圖1中三個圖的電光源S在平面鏡中的所成的像練習2、根據(jù)光的反射定律作出圖2中兩個圖的光源AB在平面鏡中所成的像（2）根據(jù)像與物到平面鏡的距離相等確定像的位置（根據(jù)平面鏡成像特點作圖） 在物上取任意兩點A，B分別過這兩點作到平面

11、鏡的垂線，并延長。 在延長線上取點A到平面鏡的距離與A 到平面鏡的距離相等。同理找到B點。根據(jù)這兩個對應點的位置就可以大致畫出像的形狀和位置了，如果還畫不出來，可以多選幾個對應點。練習1、根據(jù)平面鏡成像特點在圖1中作出電光源S在平面鏡中的所成的像練習2、根據(jù)平面鏡成像特點在圖2中作出光源AB在平面鏡中所成的像練習3、根據(jù)平面鏡成像特點在圖3中作出物體在平面鏡中所成的像 3. 確定物的位置（尋找點光源） （1）根據(jù)反射定律分別作出反射光線對應的入射光線。這兩條直線的交點即入射光線的交點，為發(fā)光點S的位置。 （2）可利用反射光線先確定像的位置，再由像確定物的位置。練習1、如圖1所示，在平面鏡上有從

12、某一點光源發(fā)出的兩條光線射到平面鏡上反射時的兩條反射光線，請通過作圖法找到這個發(fā)光點。練習2、利用平面鏡成像規(guī)律作出圖2所示的光源S及其像點，并把光路補充完整；練習3、如下面左圖所示，平面鏡上方有一豎直擋板P，AB和CD是擋板左側的發(fā)光點S經(jīng)過平面鏡反射后的兩條反射光線，請在圖上作出發(fā)光點S）（要求留下作圖痕跡）4. 作通過指定點的反射光線 首先根據(jù)平面鏡成像的特點作出已知發(fā)光點的像點，再連接發(fā)光點和像點，連線與鏡面的交點即為入射點，最后畫出入射光線和反射光線練習1、如圖1所示，MN是平面鏡，A為發(fā)光點，B為反射光線上的一點，試畫出經(jīng)過B點的反射光線和與這條反射光線相對應的入射光線。練習2、如

13、圖2所示，在平面鏡前有A、B兩光點，人站在鏡什么位置觀察A、B兩光點在鏡中的像恰好重疊。用作圖方法，求出人眼所在位置。練習3、如圖3所示，電視遙控器對著天棚也能調控電視機。圖中從A點發(fā)出的光經(jīng)天棚MN反射后入電視機的接收窗口B，試畫出其光路圖。練習4、在圖4中作出點光源A照亮B點的所有光路；練習5、在圖5甲乙中作出點光源S通過平面鏡照亮A點的光路；5、尋找平面鏡觀察（或光照）范圍根據(jù)平面成像的特點運用端點法作圖：首先根據(jù)成像的對稱性作出物體在平面鏡中的像；借助像作出過物體兩端點射向平面鏡兩端點的入射光線對應的反射光線；分別連接眼睛所在的點與像的兩端點，連線與鏡面兩交點之間的部分就是看到平面鏡中

14、完整的像范圍練習1、作出圖1中通過平面鏡MN能夠觀察到鏡前一點滴A在鏡中的像的范圍。練習2、作出圖2甲乙點光源S通過平面鏡MN照亮不透明物體右側地面或光屏的范圍練習3、如圖3，平面鏡MN上方有一物體AB，試用作圖回答下列問題：人眼在什么范圍里可以看到整個物體AB在鏡中的像？要使人眼在E點看不到鏡中的像，至少應把平面鏡的哪一部分遮住。練習4、如圖4所示，MN為一平面鏡，P為一個不透光的障礙物，S為發(fā)光點。試用作圖法畫出在物體P右側能看到S虛像的位置，要求畫出所有必要光線的光路圖，并在直線CD上用AB線段標出范圍。練習5、如圖5所示為一個反射式路燈,S為燈泡位置,圖中已畫出燈泡射出的兩條最邊緣的出

15、射光線.MN是一個可以調節(jié)傾斜程度的平面鏡.請在圖中畫出燈S照亮路面的范圍(保留作圖中必要的輔助線).練習6、如圖6所示，S為點光源，P為不透光的擋光板，試畫出在P的右側能夠看到S的像的范圍. 練習7、如圖7所示，水平地面上有一障礙物ABCD，較大的平面鏡MN在某一高度上水平放置。（1）試用作圖法求出眼睛位于O點從平面鏡中所能看到的障礙物后方地面的范圍；（2）如果想在原處看到更大范圍的地面，水平放置的鏡子該怎樣改變？練習8、如圖8所示，PQ是墻，MN是一個平面鏡，畫圖說明眼睛E在平面鏡中能看到的墻的范圍。練習9、如圖9所示，MN是一個平面鏡，AB為遮光板，S為一發(fā)光點，（1）作出S在鏡中所成的

16、像；（2）在圖中畫出眼睛能看到發(fā)光點的像的范圍.6、光反射類“黑箱”問題作圖練習1、如圖1所示。請在虛線方框內填補所需的光學元件，使其光路成立。練習2、A、B是一條入射光線，射到如圖所示甲、乙、丙的方框內，在方框內適當位置放兩塊平面鏡，使入射光線反射后可沿CD射出，請畫出平面鏡的位置。練習3、一同學在房間里看書，但光線不足，請你在圖3虛線圓中放置一塊平面鏡將光線引過來，使這位同學能清楚的看到書上的內容.（圖中A為該同學的眼睛，B為書.）歸類三、光的折射 一、作圖依據(jù)的原理：光的折射定律二、作圖的規(guī)范化要求：1. 實際光線（入射光線和折射光線）要畫成實線，并用箭頭表示光行進的方向。實物用實線表示

17、。2. 光的反向延長線和虛像要用虛線表示。3. 法線要與界面垂直，且畫成虛線。三、主要作圖步驟先要弄清楚光從哪種介質射入另一種介質，后清楚折射角與入射角的大小關系，然后根據(jù)折射定律完成光路圖。四、光折射作圖題的類型和解法1、已知入射光線作折射光線 方法是：（1）過入射點作法線（要畫成虛線）；（2）確定入射角；（3）根據(jù)折射角與入射角的大小關系在另一種介質和法線的另側作出靠近或遠離法線的折射光線。練習1、畫出圖中對應的折射光線大致方向。練習2、如圖所示，一束光由空氣斜射入玻璃，請畫出這束入射光兩次折射后的大致方向。練習3、南海千燈湖的湖底安裝了一些燈，晚上燈光把千燈湖裝飾得很漂亮這些燈發(fā)出的光有

18、些發(fā)生了折射，請你在圖1中大致畫出其中一條折射光線的光路圖練習4、空氣射向水面的入射光線在水面發(fā)生反射和折射現(xiàn)象.圖2中給出了反射光線，請你在圖2中畫出入射光線和大致的折射光線.練習5、如圖3所示，有一束光線,從水射入空氣中傳播,完成光路并找出入射角、反射角、折射角及水的區(qū)域.練習6、如圖4所示，S為光源，它發(fā)出的一條入射光線射到豎直放置的平面鏡上發(fā)生反射，又折射進入水中，作出S在平面鏡中所成的像；畫出水中的折射光線的大致方向。練習7、如圖5所示小明從家A點到達學校C點必須經(jīng)過一片平地和一片沙地(平地行走速度大于沙地行走速度)，他應選擇怎樣的路徑最快捷?小明利用光學知識確定應從_處由平地進入沙

19、地(填B點B點左側B點右側)，請你大致畫出他的行進路線練習8、如圖6所示，李華在洪澤湖乘船游玩時，發(fā)現(xiàn)水面下某處有一只青蛙，他用激光筆照到了這只青蛙。請你在圖中畫出李華在照射青蛙時的入射光線、折射光線和反射光線。練習9、圖7，OA是光線AO的折射光線，請在圖中大致畫出入射光線BO的折射光線。練習10、如圖8所示，人們通過厚厚的玻璃觀察到池內的魚，畫出圖中AB透過玻璃的光路；練習11、如圖9所示，一塊平面鏡放在裝有水的水槽中，一束光線垂直射到水面，畫出這束光線在水中行進最后射出水面的光路圖；2、已知折射光線作入射光線 方法是：（1）過折入射點（即入射點）作法線（要畫成虛線）；（2）確定折射角；（

20、3）根據(jù)折射角與入射角的大小關系在另一種介質和法線的另側作出入射光線。練習1、如圖1所示，一條入射光線從空氣斜射向魚缸中的水面，折射光線進入魚眼(已畫出)請畫出入射光線的大致方向并標明入射角i練習2、如圖2所示有一束光線,從水射入空氣中傳播,完成光路并找出入射角、反射角、折射角及水的區(qū)域.練習3、畫出圖3中對應的折射光線的大致方向。3、作通過指定已知點的折射光線 作圖關鍵是確定入射點。方法是：連接光源和已知點（畫虛線）就與分界面有個交點，入射點就在該交點和已知點之間的分界面位置上。練習1、如圖1所示，某同學通過玻璃看到水中一條魚在A點，而魚的實際位置在B點，試畫出人看到魚的光路；練習2、如圖2

21、所示，兩架敵機，一架是實際飛機，一架是從潛水艇的觀察口看到的該飛機的像，請用光路確定哪架是實際飛機；練習3、如圖所3示，一人從A處出發(fā)到河岸邊提水送到B處，請畫出他行走的最短路程，并簡述理由。練習4、如圖所4示小明站在游泳池邊A處，看到路燈B在池水中的像與他看到的池中一條魚在C點重合，用光學作圖法確定路燈B的位置和魚的大致位置。練習5、如圖5所示，一激光燈從點S發(fā)出的一束射向水面的光，在界面發(fā)生發(fā)射和折射，折射光線經(jīng)過P點，請你在圖中作出入射光線及其相應的反射光線和折射光線練習6、如圖6所示小明從家A點到達學校C點必須經(jīng)過一片平地和一片沙地(平地行走速度大于沙地行走速度)，他應選擇怎樣的路徑最

22、快捷?小明利用光學知識確定應從_處由平地進入沙地(填B點B點左側B點右側)，請你大致畫出他的行進路線練習7、在圖7中，由水中發(fā)光點S發(fā)出的光線射到空氣里水平放置的平面鏡的P點，圖上正確的光路圖是（ ）練習8、如圖8所示為在杯子外看到杯中水底放置的一枚硬幣的像，請在圖中畫出成像的光路圖。練習9、如圖9所示，潛水員眼睛在水下A點處，B點有條小魚，C點有只小鳥，請作出潛水員觀察魚、鳥的光路圖練習10、如圖10所示，小明站在游泳池邊A處，看到路燈B在水中的像與他看到的池中一條魚在C點重合，用光線作圖法確定路燈B 的位置和魚的大致位置4、折射后范圍的變化練習1、如圖1所示，一束光線斜射入水中，并在容器底

23、部形成一個光斑，這時往容器中逐漸加入水，作圖說明光斑的變化情況。練習2、如圖2所示，在一個干枯的井底正中央P點叭著一只青蛙，它能看到的視野范圍如圖a所示，天降大雨時井全部灌滿水，若青蛙仍在P點，它的視野將發(fā)生變化，請你在圖b中利用光路圖確定青蛙視野變化的大致范圍，并用陰影線表示出來。練習3、如圖3所示的軍事觀察孔，圖中虛線表示空氣孔的觀察范圍，現(xiàn)在在孔中嵌入玻璃磚后觀察的范圍將怎么變？并且作圖說明。練習4、如圖4所示，有一種液面微變監(jiān)視器，基本結構原理如圖所示，光束發(fā)射器始終以一定角度向被監(jiān)視的液面發(fā)射一束細光；光束經(jīng)液面反射，其反射光被水平放置的平面光電轉換接收器接收，再通過顯示器顯示出來。

24、若反射到光電轉換接收器的光點由S1移向S2，則表明被監(jiān)視的液面_，若接收器上接收到的光點由S2移到S3，則說明被監(jiān)視的液面_ (選填“上升”或“下降”)。練習5、如圖5所示，在杯子里放一枚分幣，移動杯子，使眼睛剛好看不到分幣為止，保持眼睛和杯子的位置不變，慢慢向杯里倒水，隨著水面的升高將看到什么現(xiàn)象？為什么？歸類四、透鏡作圖 一、已知入射光線（或折射光線）作折射光線（或入射光線）練習1、畫出下列圖中凹、凸透鏡的入射光線或折射光線的方向。練習2、畫出通過下列凹、凸透鏡后折射光線的大致方向練習3、一條光線與凸透鏡主光軸夾角為60，斜向上入射到放在主光軸上方的平面鏡上，如圖1所示，入射光線與鏡面夾角

25、為30，請完成經(jīng)平面鏡反射后的光路圖。練習4、在圖2中，完成光線從左邊射向凸透鏡折射后，再射向凹透鏡折射后的光路。練習5、如圖3甲乙所示，兩組透鏡的焦點重合，請完成光路；練習6、如圖4所示，光線BF從凸透鏡射出后射到位于凸透鏡焦點的鏡面上，請畫出進入凸透鏡前的入射光線，經(jīng)平面鏡反射后的反射光線和經(jīng)凸透鏡折射后的折射光線。二、根據(jù)入射光線和折射光線，確定透鏡類型及位置首先要比較折射光線與入射光線，若折射光線比入射光線更加會聚，則一定是凸透鏡；反之就是凹透鏡。怎樣理解凸透鏡對光束的會聚作用呢？先假設沒有透鏡，則光應沿直線傳播，而實際光線雖沒有會聚在一起，但仍比原來靠近很多，表明透鏡對光線有會聚作用。所以，不能根據(jù)經(jīng)透鏡折射的光線是否相交來判定透鏡的類型。所謂的會聚作用是指折射光線比入射光線更加向主光軸偏折，發(fā)散作用是指折射光線比入射光線更加遠離主光軸。練習1、如圖1所示，MN是透鏡的主光軸，光線BC平行于主光軸，根據(jù)光線畫出所使用的透鏡，標出透鏡的焦點。練習2、如圖2所示，MN為凸透鏡的主光軸，A為蠟燭，A為蠟燭在光屏上所成的像，根據(jù)凸透鏡成像原理確定凸透鏡的位置，并找出該凸透鏡的焦點。練習3、如圖3甲、乙所示，S