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

入射點一點一點入射點

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

特點特點

中，兩角相等中，空氣中角大

凸

平名詞焦點、焦距、物距、像距

面

反射定律透

境m

等大，等距，垂成

成像特點成三條特殊光線過焦點

直，虎像.對稱像

像

01光的反射

尊知短梳理

一點：入射點。（是指光線射到反射面上的一點）

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)一條反射光射只對應(yīng)一條入射光線

(2)入射光線垂直于反射面時，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，發(fā)生反射和折射。

在圖中標出反射角〃并用箭頭標出折射光線的傳播方向。

【解析】入射點為O,先過入射點。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

【點撥】先過入射點畫出法線,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。圖乙為其兩個小平面鏡的簡化示意

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,請畫出入射

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

〉〉知識點02平面鏡成像

知例槁理

等大，等距，垂直，虛像，對稱。

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

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點時的光路圖

【答案】平面演

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

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

如下圖所示。

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

線過像點。

【考試方向】考查平面鏡成像特點及平面鏡成像特點的應(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。請在方

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，檢查視力的時候，視力表放在被測者頭部的后上方，被測者識別對面墻上鏡子

里的像。請在圖乙中畫出人眼看到視力表上第一行字母E的光路圖，此時視力表在鏡中

的像與被測者相距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

〉〉知識點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，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，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，折射角大于入射角，折射光線遠離法線。

(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

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，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，請畫出這束

光進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，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。如圖所示：

【點撥】當(dāng)光從空氣斜射入玻墻時，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，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

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。

>>知識點04凸透鏡成像

知短梳理

焦點(F):平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點(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)，這一點

叫透鏡的焦點。

光學(xué)名詞

焦距：焦點到光心的距離，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，折射光線過對側(cè)焦點；

三條特殊

(2)過焦點的光線，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)成實像時，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，成倒立、縮小的實像；

當(dāng)〃=V時，成倒立、等大的實像；

當(dāng)時，成倒立、放大的實像。

(2)特殊點：尸點：是實像和虛像的分界點；

2F點:是放大像和縮小像的分界點。

(3)不論是實像還是虛像，越靠近焦點像越大。

典例分類

【命敢點四】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，光線會聚了，故填入凸透鏡。

如圖所示:

【點撥】凸透鏡有會聚光線的作用，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,

判斷光線被會聚了還是發(fā)散了。若光線被會聚則填凸透鏡，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，試畫出與已知光線對應(yīng)的入射或折射光線。

〉〉參考答案

【解析】先過O點作法線，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

光線到達上面的反射面再次進行反射，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：

知識點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，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點的對稱點F,連接眼睛與色交平面鏡于點O,如圖所示：

【解析】圖中已經(jīng)過反射點垂直界面畫出法線，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。

知識點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；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)凸透鏡折射后會過另一側(cè)的焦點，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)作圖測試卷

測試時間：40分鐘分值：100分

姓名：班級：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，利用平面鏡使反射光線水平向右射出，請

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.小玲媽媽在某商場買鞋，她選了一款新鞋在豎直的“試鞋鏡”前試穿，如圖所示。請畫

出小玲媽媽的眼睛（A點）能看到自己新鞋（8點）像的光路圖。

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

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”了整個廣場。其內(nèi)

部結(jié)構(gòu)意圖如圖乙，點亮光源后，在地面上出現(xiàn)清晰的像。請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尸的一條光線，S'是光源

S在平面鏡中的像。請畫出：

(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，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”實驗時發(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清晰的像，將凸透鏡從成第一個像的位置向蠟燭移

動15cm得到第二個像。她通過分析得出第一個像與蠟燭相比是(選填“縮小”

“等大”或“放大”)的，第二次成像時物距為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。

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A'、

BB7

A'.

9.如圖所示，在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，將蠟燭放在位置A時，觀測到在位置

C成倒立、縮小的實像。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。請你完成該光路，并標出凸透鏡下方焦點F的位置。

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2021年中考物理光學(xué)作圖測試卷答案

測試時間：40分鐘分值：100分

姓名：班級：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)平面鏡成像特點先做出A的像點；因為反射光線的

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

另一條在水面的最右邊緣處會被反射出去，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，利用平面鏡使反射光線水平向右射出,

請你畫出平面鏡和反射光線。

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【分析】

【解答】太陽光與地面成角60。，從左上方向A點入射，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點關(guān)于鏡面的對稱點（做對稱點留下的作圖痕跡是對應(yīng)點的虛線連線和

垂直符號）②作。點關(guān)于鏡面的對稱點。'；③用虛線連接4和0，，并標上對應(yīng)的箭頭。

如圖所示:

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

\

4.小玲媽媽在某商場買鞋，她選了一款新鞋在豎直的“試鞋鏡”前試穿，如圖所示。請畫

出小玲媽媽的眼睛（A點）能看到自己新鞋（3點）像的光路圖。

第17頁共23頁

【分析】

?r

【解答】作新鞋8點關(guān)于鏡面的對稱點夕，即為新鞋8點在平面鏡中的像，連接A/T與鏡面

交于一點，即為入射點。（反射點），連接B與入射點。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山洞，可通過在洞口放置平面鏡來實現(xiàn)，請

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，“扮了整個廣場。其內(nèi)

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

線經(jīng)過凸透鏡之后的光線。

第18頁共23頁

光源

印有圖案、

光源

印有圖案￥

【分析】

【解答】對于凸透鏡，過焦點的光線經(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，它們的交點即為對應(yīng)的像點，如

圖所示:

光源

印有圖案'號

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F的一條光線，S'是光源

S在平面鏡中的像。請畫出:

(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'的對稱點S,可得光源S的位置，連接Sa,可得時的入射光線；

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

有會聚作用，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，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”實驗時發(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清晰的像，將凸透鏡從成第一個像的位置向蠟燭移

動15cm得到第二個像。她通過分析得出第一個像與蠟燭相比是（選填“縮小”

“等大”或“放大”）的，第二次成像時物距為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】在凸透鏡成像實驗中，物距u、像距