2021年中考物理總復(fù)習(xí)：光學(xué)作圖

2021年中考物理總復(fù)習(xí)：光學(xué)作圖

知詼體余

入射點(diǎn)一點(diǎn)一點(diǎn)入射點(diǎn)

入射角入射角

、兩角兩角/

百角）------------（折射^

光

的

反

射折射光愛

光

學(xué)

作

三線同面，法線居三線共面，法設(shè)居

特點(diǎn)特點(diǎn)

中，兩角相等中，空氣中角大

凸

平名詞焦點(diǎn)、焦距、物距、像距

面

反射定律透

境m

等大，等距，垂成

成像特點(diǎn)成三條特殊光線過焦點(diǎn)

直，虎像.對(duì)稱像

像

01光的反射

尊知短梳理

一點(diǎn)：入射點(diǎn)。（是指光線射到反射面上的一點(diǎn)）

兩角：入射角（指入射光線與法線之間的夾角）

反射角（指反射光線與法線之間的夾角）

關(guān)鍵要素

三線：入射光線（指射到物體表面的光線）

反射光線（指被物體反射出的光線）

法線（指垂直于鏡面的虛線）

三線同面，法線居中，兩角相等。

反射定律

即：①反射光線、入射光線和法線在同一平面上；②反射光線、入射光線分居法線的兩側(cè);

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③反射角等于入射角。注意因果關(guān)系，入射決定了反射，應(yīng)把反射敘述在前面。

(1)一條反射光射只對(duì)應(yīng)一條入射光線

(2)入射光線垂直于反射面時(shí)，入射南為0°,反射角為0°,三線重合，但方向相反。

(3)在反射現(xiàn)象中，入射角的取值范圍：0”入射角＜90。，入射角只有在這個(gè)范圍內(nèi)，才

反射規(guī)律發(fā)生反射現(xiàn)象。

(4)反射角隨著入射角的增大而增大，減小而減小，但始終等于入射角。

(5)法線不僅過入射點(diǎn)與界面垂直，而且還是入射光線與反射光線之間夾角的平分線。

(6)在光的反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。

典例分類

【命觀點(diǎn)一】先的女射

【典例1](2019?長沙模擬)如圖，光斜射到空氣和玻璃的分界面時(shí)，發(fā)生反射和折射。

在圖中標(biāo)出反射角〃并用箭頭標(biāo)出折射光線的傳播方向。

【解析】入射點(diǎn)為O,先過入射點(diǎn)。畫出法線，折射光線和入射光線分居于法線兩側(cè)，則

AO為入射光線、OC為折射光線，。3為反射光線，反射角為夕，如圖所示：

“"界B

一交一Z

CX面J

坡璃空氣、A

【點(diǎn)撥】先過入射點(diǎn)畫出法線,根據(jù)折射光線和入射光線的關(guān)系確定入射、折射光線，進(jìn)而

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確定反射光線，得出反射角和入射角。

【考試方向】考查反射光路圖及反射現(xiàn)象的應(yīng)用。

【變式制秣】

1.（2019?鄭州模擬）在圖中畫出入射光線A0經(jīng)平面鏡后的反射光線，并標(biāo)明反射角的度

數(shù)。

2.如圖，自行車尾燈是保證夜間行駛安全的重要裝置。其內(nèi)部由許多相互垂直的小平面鏡

構(gòu)成，這樣可以保證將射向尾燈的光原路反射回去。圖乙為其兩個(gè)小平面鏡的簡(jiǎn)化示意

圖，平面鏡A和B相互垂直，一束光與平面鏡A成30°角射向平面鏡A,請(qǐng)畫出入射

光線經(jīng)過這兩個(gè)平面鏡的光路圖，并標(biāo)出在平面鏡B上發(fā)生反射時(shí)的反射角及度數(shù)大小。

〉〉知識(shí)點(diǎn)02平面鏡成像

知例槁理

等大，等距，垂直，虛像，對(duì)稱。

即：①像與物大小相等；②像與物到鏡面的距離相等；③像與物的連線與

成像特點(diǎn)

鏡面垂直；④物體在平面鏡里所成的像是虛像（正立的、等大的）；⑤像與物

關(guān)于鏡面對(duì)稱

成像原理光的反射定律

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【命敢直二】中面銳就像

【典例2】（2019?開封一模）完成圖中小莉通過平面鏡觀察白己腳后跟A點(diǎn)時(shí)的光路圖

【答案】平面演

【解析】先作腳后跟A點(diǎn)關(guān)于鏡面的對(duì)稱點(diǎn)"，即為A點(diǎn)的像點(diǎn)；再連接像點(diǎn)和眼睛8點(diǎn)

與鏡面相交于一點(diǎn)O,即為入射點(diǎn)，連接AO、OB,則AO是入射光線，03為反射光線，

如下圖所示。

【點(diǎn)撥】根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)：像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱。并且要知道反射光線的反向延長

線過像點(diǎn)。

【考試方向】考查平面鏡成像特點(diǎn)及平面鏡成像特點(diǎn)的應(yīng)用。

【變式鋼煉】

1.如圖所示，一條光線從左邊入射，經(jīng)過方框內(nèi)的光學(xué)元件作用后，從右邊射出。請(qǐng)?jiān)诜?/p>

框內(nèi)畫出所需光學(xué)元件及光路圖（包括光線）

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2.如圖甲，檢查視力的時(shí)候，視力表放在被測(cè)者頭部的后上方，被測(cè)者識(shí)別對(duì)面墻上鏡子

里的像。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出人眼看到視力表上第一行字母E的光路圖，此時(shí)視力表在鏡中

的像與被測(cè)者相距m,與不用平面鏡的方法相比,這樣安排的好處是

平1所在位'置

面字母

1視

鏡

力

表j-

?彳.眼睛

乙

〉〉知識(shí)點(diǎn)03光的折射

光的折射：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向一般發(fā)生變化的現(xiàn)象。

光的折射定律：三線同面，法線居中，空氣中角大。

即：(1)折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；(2)折射光線、入射光

折射定律

線分居法線兩側(cè)；(3)①光從空氣斜射入水或其他透明介質(zhì)中時(shí)，折射危

小于入射痢，折射光線向法線靠攏；②光從水或其他透明介質(zhì)斜射入空氣

中時(shí)，折射角大于入射角，折射光線遠(yuǎn)離法線。

(1)折射角隨著入射角的增大而增大，減小而減小，但不成正比關(guān)系；

(2)在折射現(xiàn)象中，光路也是可逆的。若將光沿原折射光線的方向入射，其

折射特點(diǎn)

折射光線將沿原入射光線的方向射出。

(3)在敘述折射規(guī)律時(shí)，注意因果關(guān)系，入射決定了折射，應(yīng)把折射敘述在

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前面。

【命駁點(diǎn)三】憲的折射

【典例3】（2019?安徽二模）如圖所示，一束光射向玻璃三棱鏡并穿過三棱鏡，請(qǐng)畫出這束

光進(jìn)入三棱鏡和離開三棱鏡后的光線。（保留作圖痕跡）

【解析】光從空氣垂直入射到玻墻界面上，傳播方向不變，當(dāng)光從玻璃斜射入空氣中時(shí)，折

射角大于入射角，折射光線將遠(yuǎn)離法線。在作圖時(shí)，注意先做出法線。如圖所示：

【點(diǎn)撥】當(dāng)光從空氣斜射入玻墻時(shí)，入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè)，折射角小于入射

角。當(dāng)光從玻璃斜射入空氣時(shí)，入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè)，折射角大于入射

角。

【考試方向】考查光的折射規(guī)律及折射規(guī)律的應(yīng)用。

【變式制稱】

1.一束光線從空氣斜射入水中，在水面發(fā)生反射和折射，已知反射光線OA如圖所示，請(qǐng)

在圖中畫出它的入射光線和大致的折射光線。

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空氣

水--------o

2.如圖所示，是光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)中傳播的路線，其中是反射光線,

是折射光線，折射角為。

>>知識(shí)點(diǎn)04凸透鏡成像

知短梳理

焦點(diǎn)(F):平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)(經(jīng)凹

透鏡折射后要發(fā)散，折射光線的反向延長線相交在主軸上一點(diǎn))，這一點(diǎn)

叫透鏡的焦點(diǎn)。

光學(xué)名詞

焦距：焦點(diǎn)到光心的距離，叫焦距，用/表示。

物距：物體到透鏡光心的距離，用〃表示。

像距：光屏上的像到透鏡的距離，用V表示。

(1)平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后，折射光線過對(duì)側(cè)焦點(diǎn)；

三條特殊

(2)過焦點(diǎn)的光線，經(jīng)凸透鏡折射后，平行于主光軸射出；

光線

(3)過光心的光線，傳播方向不改變。

規(guī)律總結(jié)(1)成實(shí)像時(shí)，像與物異側(cè)，左右、上下相反。

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變化規(guī)律：物距變小，像距變大，像也變大；物距變大，像距變小，像也變小。

當(dāng)〃〉V時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像；

當(dāng)〃=V時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像；

當(dāng)時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像。

(2)特殊點(diǎn)：尸點(diǎn)：是實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)；

2F點(diǎn):是放大像和縮小像的分界點(diǎn)。

(3)不論是實(shí)像還是虛像，越靠近焦點(diǎn)像越大。

典例分類

【命敢點(diǎn)四】凸透鏡戚像

【典例4】根據(jù)已給出的入射光和出射光，在方框內(nèi)畫出合適的透鏡。

X

【答案】

【解析】圖中折射光線與入射光線相比，向主光軸方向偏折，光線會(huì)聚了，故填入凸透鏡。

如圖所示:

【點(diǎn)撥】凸透鏡有會(huì)聚光線的作用，凹透鏡有發(fā)散光線的作用。根據(jù)入射光和折射光的方向,

判斷光線被會(huì)聚了還是發(fā)散了。若光線被會(huì)聚則填凸透鏡，若光線被發(fā)散則填凹透鏡。

【考試方向】考查凸透鏡成像特點(diǎn)及凸透鏡成像作圖能力。

【變式制稱】

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1.（2019?蘇州一模）按照題目要求作圖:

如圖所示，已知F為凸透鏡的焦點(diǎn)，試畫出與已知光線對(duì)應(yīng)的入射或折射光線。

〉〉參考答案

【解析】先過O點(diǎn)作法線，入射光線與鏡面的夾南為40°,則入射角為90°-40°=50°;

由光的反射定律可知，反射痢也為50。；根據(jù)反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)，在法線

右側(cè)畫出反射光線，并標(biāo)出反射角及其度數(shù)，如圖所示：

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B

2.【答案】

【解析】過入射點(diǎn)垂直反射面作出法線，再根據(jù)反射角等于入射角作出反射光線，注意反射

光線到達(dá)上面的反射面再次進(jìn)行反射，而且最后的反射光線與原入射光線平行，法線要

用虛線，如圖：

知識(shí)點(diǎn)2

【解析】由圖可知，光線的傳播方向沒有變化，但位置發(fā)生了變化，該圖象與潛望鏡的原理

是相同的，如圖所示:

2.【答案】4.6節(jié)省空間

【解析】由圖示可知，視力表與平面鏡之間的距離為2.5m,被測(cè)者與視力表之間的距離為

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0.4m,

根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，物體與像到鏡面的距離相等，可得視力表在鏡中的像與視力表之

間的距離為2.5m+2.5m=5m,

則視力表在鏡中的像與被測(cè)者相距5m-0.4m—4.6mo

與不用平面鏡的方法相比，這樣安排的好處是節(jié)省空間。

先通過平面鏡作出E點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)F,連接眼睛與色交平面鏡于點(diǎn)O,如圖所示：

【解析】圖中已經(jīng)過反射點(diǎn)垂直界面畫出法線，根據(jù)反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，在

法線左側(cè)畫出入射光線，使反射角等于入射角，在法線右側(cè)的水中從。點(diǎn)畫出折射光線，

注意折射角小于入射角，如圖所示：

2.【答案】。4;OC-./CON'。

【解析】（1）由圖可知，NM是NAOB的角平分線，是法線；（2）根據(jù)反射定律、折射規(guī)律，

單獨(dú)在法線NM一側(cè)的光線30為入射光線，04為反射光線，0C為折射光線；折射角

為折射角為NC0M。

知識(shí)點(diǎn)4

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【解析】由圖可知，折射光線平行與主光軸，則入射光線過焦點(diǎn)；過光心的光線經(jīng)凸透鏡折

射后傳播方向不改變，如圖所示。

【解析】圖中平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)過另一側(cè)的焦點(diǎn)，過光心的光線傳播

方向不變，如圖所示：

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2021年中考物理光學(xué)作圖測(cè)試卷

測(cè)試時(shí)間：40分鐘分值：100分

姓名：班級(jí)：成績：

作圖題（每題10分，共100分）

1.（2019?安陽二模）在池塘上方A處有只小鳥，請(qǐng)畫出在池塘上方能看到水中小鳥倒影的

范圍的光路圖。

A?

2.如圖所示，太陽光與水平成60。角射到A點(diǎn)，利用平面鏡使反射光線水平向右射出，請(qǐng)

你畫出平面鏡和反射光線。

3.畫出物體A。在平面鏡中所成的像。

JAIr

4.小玲媽媽在某商場(chǎng)買鞋，她選了一款新鞋在豎直的“試鞋鏡”前試穿，如圖所示。請(qǐng)畫

出小玲媽媽的眼睛（A點(diǎn)）能看到自己新鞋（8點(diǎn)）像的光路圖。

5.要想使與水平面成60°的太陽光水平照射進(jìn)山洞，可通過在洞口放置平面鏡來實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)

在圖中作出平面鏡的位置。

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A

6.(2019?荷澤一模)如圖甲，荷澤國際牡丹文化旅游節(jié)期間，荷澤火車站廣場(chǎng)的照明燈上

方新安裝了投射設(shè)備，一朵朵漂亮的牡丹花被投射到地面上，“扮覲”了整個(gè)廣場(chǎng)。其內(nèi)

部結(jié)構(gòu)意圖如圖乙，點(diǎn)亮光源后，在地面上出現(xiàn)清晰的像。請(qǐng)畫出圖乙中所示兩條光線

經(jīng)過凸透鏡之后的光線。

光源

印有圖案1

I

甲乙?

7.如圖所示，"是光源S發(fā)出經(jīng)平面鏡反射后射向凸透鏡焦點(diǎn)尸的一條光線，S'是光源

S在平面鏡中的像。請(qǐng)畫出：

(1)光源S的位置；

(2)光線岫經(jīng)凸透鏡后折射光線的大致位置。

S'

b'''

u

111

8.在凸透鏡成像時(shí)，物距U、像距V、焦距f在數(shù)值上滿足方+-=’的關(guān)系。小花在做

“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，保持蠟燭和光屏之間的距離為45cm不變，只改

變凸透鏡的位置可以在屏上得到兩個(gè)清晰的像，將凸透鏡從成第一個(gè)像的位置向蠟燭移

動(dòng)15cm得到第二個(gè)像。她通過分析得出第一個(gè)像與蠟燭相比是(選填“縮小”

“等大”或“放大”)的，第二次成像時(shí)物距為cm.如圖，NB'是物體AB

的像，試確定凸透鏡的位置并畫出凸透鏡。

第14頁共23頁

A'、

BB7

A'.

9.如圖所示，在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，將蠟燭放在位置A時(shí)，觀測(cè)到在位置

C成倒立、縮小的實(shí)像。若把蠟燭移到位置B,試作圖找出蠟燭通過透鏡的成像位置。

10.如圖所示，投影儀膠片上發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出一條光線，經(jīng)凸透鏡折射和平面鏡的反射后,

水平射到屏幕上。請(qǐng)你完成該光路，并標(biāo)出凸透鏡下方焦點(diǎn)F的位置。

第15頁共23頁

2021年中考物理光學(xué)作圖測(cè)試卷答案

測(cè)試時(shí)間：40分鐘分值：100分

姓名：班級(jí)：成績：

作圖題（每題10分，共100分）

1.（2019?安陽二模）在池塘上方A處有只小鳥，請(qǐng)畫出在池塘上方能看到水中小鳥倒影的

范圍的光路圖。

【解答】池塘水面相當(dāng)于平面鏡，根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)先做出A的像點(diǎn)；因?yàn)榉瓷涔饩€的

反向延長線過像點(diǎn)，所以從A點(diǎn)作兩條入射光線，一條在水面最左邊緣處會(huì)被反射出去，

另一條在水面的最右邊緣處會(huì)被反射出去，兩條反射光線形成的區(qū)域就是在池塘上方能

看到水中小鳥倒影的范圍，如圖所示：

2.如圖所示，太陽光與水平方向成60°角射到A點(diǎn)，利用平面鏡使反射光線水平向右射出,

請(qǐng)你畫出平面鏡和反射光線。

第16頁共23頁

【分析】

【解答】太陽光與地面成角60。，從左上方向A點(diǎn)入射，反射光線從水平向右射出，做出反

射光線與入射光線夾角的角平分線即為法線，然后作出法線的垂線即為平面鏡的位置,

如圖所示:

3.畫出物體AO在平面鏡中所成的像。

4r一匚

【分析】/

—c\---10

K

【解答】①作A點(diǎn)關(guān)于鏡面的對(duì)稱點(diǎn)（做對(duì)稱點(diǎn)留下的作圖痕跡是對(duì)應(yīng)點(diǎn)的虛線連線和

垂直符號(hào)）②作。點(diǎn)關(guān)于鏡面的對(duì)稱點(diǎn)。'；③用虛線連接4和0，，并標(biāo)上對(duì)應(yīng)的箭頭。

如圖所示:

O------C------A0f

\

4.小玲媽媽在某商場(chǎng)買鞋，她選了一款新鞋在豎直的“試鞋鏡”前試穿，如圖所示。請(qǐng)畫

出小玲媽媽的眼睛（A點(diǎn)）能看到自己新鞋（3點(diǎn)）像的光路圖。

第17頁共23頁

【分析】

?r

【解答】作新鞋8點(diǎn)關(guān)于鏡面的對(duì)稱點(diǎn)夕，即為新鞋8點(diǎn)在平面鏡中的像，連接A/T與鏡面

交于一點(diǎn)，即為入射點(diǎn)。（反射點(diǎn)），連接B與入射點(diǎn)。就得到入射光線，如下圖所示：

5.要想使與水平面成60°的太陽光水平照射進(jìn)山洞，可通過在洞口放置平面鏡來實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)

在圖中作出平面鏡的位置。

【分析】

【解答】先沿水平方向畫出反射光線，再作出反射光線和入射光線的角平分線，即為法線,

平面鏡與水平方向成如圖所示30°,如圖:

6.（2019?荷澤一模）如圖甲，范澤國際牡丹文化旅游節(jié)期間，黃澤火車站廣場(chǎng)的照明燈上

方新安裝了投射設(shè)備，一朵朵漂亮的牡丹花被投射到地面上，“扮了整個(gè)廣場(chǎng)。其內(nèi)

部結(jié)構(gòu)示意圖如圖乙，點(diǎn)亮光源后，在地面上出現(xiàn)清晰的像。請(qǐng)畫出圖乙中所示兩條光

線經(jīng)過凸透鏡之后的光線。

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光源

印有圖案、

光源

印有圖案￥

【分析】

【解答】對(duì)于凸透鏡，過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸，過光心的光線

其傳播方向不變；由此畫出圖中兩條光線的折射光線，它們的交點(diǎn)即為對(duì)應(yīng)的像點(diǎn)，如

圖所示:

光源

印有圖案'號(hào)

7.如圖所示，H是光源S發(fā)出經(jīng)平面鏡反射后射向凸透鏡焦點(diǎn)F的一條光線，S'是光源

S在平面鏡中的像。請(qǐng)畫出:

(1)光源S的位置;

(2)光線ab經(jīng)凸透鏡后折射光線的大致位置。

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S'

【分析】

【解答】（1）畫出像S'的對(duì)稱點(diǎn)S,可得光源S的位置，連接Sa,可得時(shí)的入射光線；

（2）的延長線過凸透鏡的焦點(diǎn)，不屬于凸透鏡的三條特殊光線，由于凸透鏡對(duì)光線具

有會(huì)聚作用，折射光線向凸透鏡的主光軸靠攏，如圖所示：

S'

111

8.在凸透鏡成像時(shí)，物距U、像距V、焦距f在數(shù)值上滿足萬+-=’的關(guān)系。小花在做

“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，保持蠟燭和光屏之間的距離為45cm不變，只改

變凸透鏡的位置可以在屏上得到兩個(gè)清晰的像，將凸透鏡從成第一個(gè)像的位置向蠟燭移

動(dòng)15cm得到第二個(gè)像。她通過分析得出第一個(gè)像與蠟燭相比是（選填“縮小”

“等大”或“放大”）的，第二次成像時(shí)物距為cm.如圖，ZR是物體AB

的像，試確定凸透鏡的位置并畫出凸透鏡。

BB7

A'*

第20頁共23頁

【分析】縮小；15；

111

【解答】在凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，物距u、像距