中考物理二輪培優(yōu)訓(xùn)練專題21 光路圖（含解析）

專題21光路圖題型一：平面鏡成像1．在圖中利用平面鏡成像特點(diǎn)畫出物體AB在平面鏡中的像?！敬鸢浮俊驹斀狻扛鶕?jù)平面鏡成像的特點(diǎn)，先作出物體AB的端點(diǎn)A、B在平面鏡中的對稱點(diǎn)A′、B′，連接A′、B′點(diǎn)即為物體AB在平面鏡中的像，注意輔助線和像用虛線，如圖所示：2．在圖示中作出從S發(fā)出的一條光線經(jīng)平面鏡反射后過A點(diǎn)的光路圖【答案】見解析【詳解】過鏡面作出點(diǎn)S的對稱點(diǎn)S′,即為點(diǎn)光源S在平面鏡中的像，連接S′A與鏡面交于O點(diǎn)，即為入射點(diǎn)(反射點(diǎn))，連接SO就得到入射光線，連接AO即為反射光線，如下圖所示：3．如圖所示，物體AB在平面鏡上方，一束由B發(fā)出的光入射到平面鏡表面O點(diǎn)。（1）畫出物體AB在平面鏡中的像A′B′；（2）畫出入射光線BO的反射光線并標(biāo)出反射角的大小。【答案】（1）；（2）【詳解】（1）先作出端點(diǎn)A、B關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn)A′、B′，用虛線連接A′、B′即為物體AB的像，如下圖所示（2）因?yàn)槿肷涔饩€與鏡面的夾角是40°，所以入射角為SKIPIF1<0根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也為50°，首先過入射點(diǎn)O畫出法線，然后根據(jù)反射角等于入射角在法線右側(cè)畫出反射光線，反射光線與法線的夾角為反射角；如下圖所示4．如圖所示，請畫出人眼暗從A點(diǎn)看到物體S在平面鏡中的像S′的光路圖．【答案】【分析】根據(jù)平面鏡的特點(diǎn)畫出光路圖．【詳解】根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)，先畫出物體s在平面鏡中的像SKIPIF1<0，連接ASKIPIF1<0，與鏡面的焦點(diǎn)為0點(diǎn)．連接S0，為入射光線，OA為反射光線．如圖所示：5．下圖AB為平面鏡前的物體,請根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn),作出AB在平面鏡中的像SKIPIF1<0；()【答案】【詳解】先作出物體AB的端點(diǎn)A、B在平面鏡中的對稱點(diǎn)SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，連接SKIPIF1<0、SKIPIF1<0點(diǎn)即為物體AB在平面鏡中的像，注意輔助線和像用虛線，如圖所示：6．如圖（a）所示，SKIPIF1<0為平面鏡，試作出一條過SKIPIF1<0點(diǎn)的入射光線，經(jīng)平面鏡反射的光線恰好經(jīng)過SKIPIF1<0點(diǎn)．()【答案】【詳解】根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，過鏡面作出點(diǎn)P的對稱點(diǎn)P′，用虛線連接SKIPIF1<0和SKIPIF1<0兩點(diǎn)，與平面鏡相交于點(diǎn)SKIPIF1<0；連接SKIPIF1<0與SKIPIF1<0即可得到入射光線和反射光線，光路如下圖所示：7．一條光線照射到水面發(fā)生反射和折射，這條光線經(jīng)水面折射后的光線如圖所示．請?jiān)趫D中畫出它的入射光線和反射光線的大致方向．()【答案】【詳解】光由空氣斜射進(jìn)入液體中時，折射光線向靠近法線方向偏折，根據(jù)折射角小于入射角畫出入射光線；由光的反射定律的內(nèi)容，首先過入射點(diǎn)畫出法線，法線與界面垂直（虛線），根據(jù)反射角等于入射角畫出反射光線；如圖所示：8．小黃坐的位置與電視機(jī)紅外線接收窗口之間剛好有張椅子，如圖所示。若不移動位置仍要遙控電視，在圖中畫出遙控器發(fā)出紅外線傳播到電視機(jī)紅外線接收窗口的光路。【答案】【詳解】平滑墻面可看作平面鏡，先作出紅外線發(fā)射窗口的像，再將像與電視機(jī)紅外線接收窗口連接，與墻面的交點(diǎn)即為入射點(diǎn)，然后完成光路，如圖所示：考點(diǎn)：作光的反射光路圖點(diǎn)評：會靈活應(yīng)用光的反射定律進(jìn)行畫光路圖9．作出圖中物體AB在平面鏡中的像。【答案】【詳解】由平面鏡成像規(guī)律可知，像和物關(guān)于平面鏡對稱，故先作出端點(diǎn)A和B關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn)A′和B′，用虛線連接A′B′，即為物體AB在平面鏡中所成的像，如圖所示：10．一圓形蓄水池裝滿水，水面與地面相平，在池的中心正上方B處懸掛著一盞燈，一人站在岸邊，設(shè)A處為人眼，作出燈發(fā)出的光經(jīng)過水面反射后進(jìn)入人眼的反射光線。（保留輔助線）【答案】【詳解】據(jù)平面鏡成像的規(guī)律，像與物關(guān)于鏡面對稱，作出點(diǎn)光源B在關(guān)于水面的對稱點(diǎn)B′，即像點(diǎn)。連接B′A，與水面的交點(diǎn)O即為反射點(diǎn)，連接OA即為反射光線，連接BO即為入射光線。如圖：11．畫出圖中物體AB在平面鏡SKIPIF1<0中所成的像SKIPIF1<0?！敬鸢浮俊驹斀狻糠謩e做出物體AB端點(diǎn)SKIPIF1<0、SKIPIF1<0關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn)SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，用虛線連接SKIPIF1<0、SKIPIF1<0即為SKIPIF1<0在平面鏡中的像，如圖12．根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，在圖中畫出物體AB在平面鏡MN中的像?！敬鸢浮俊驹斀狻肯茸鞒龆它c(diǎn)A.B關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn)A′、B′,用虛線連接A′、B′即為物體AB的像，如圖所示：13．請用“鏡像法”作出圖中物體AB在平面鏡中的像A'B'【答案】【詳解】作A點(diǎn)關(guān)于鏡面的對稱點(diǎn)A′（需標(biāo)出垂直符號），作B點(diǎn)關(guān)于鏡面的對稱點(diǎn)B′，用虛線連接A′B′，則A′B′就是AB在平面鏡中的像。如圖所示：14．根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn),畫出如圖中物體在平面鏡中所成的像；【答案】【分析】平面鏡成像的特點(diǎn)：像物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直，即像物關(guān)于平面鏡對稱，據(jù)此作出AB的像【詳解】分別作出物體AB端點(diǎn)A、B關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn)A′、B′，用虛線連接A′、B′即為AB在平面鏡中的像．如圖：15．按照題目要求作圖（1）圖中光與鏡面成30度角射在平面鏡上，請畫出反射光線并標(biāo)出反射角的大?。唬?）請根據(jù)平面鏡成像規(guī)律，在圖中畫出AB在平面鏡中的像A′B′；（3）如圖所示，夜晚路燈下站著爸爸和小明兩人，地上留下了他們的影子AB和CD，請通過作圖確定路燈燈泡S的位置?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）由圖得，入射光線與鏡面的夾角為30°，則入射角為SKIPIF1<0光反射中SKIPIF1<0且入射光線、反射光線、法線分居法線兩側(cè)，先作出法線，再根據(jù)反射角等于入射角作出反射光線，如圖所示：（2）平面鏡成像中，像與物關(guān)于平面鏡對稱，用虛線分別過AB兩點(diǎn)作平面鏡的垂線，再分別取像距等于物距，得到像點(diǎn)A′、B′，用虛線連接像點(diǎn)A′、B′，再在A′上打上箭頭，如圖所示：（3）人的影子是光沿直線傳播的結(jié)果，光線被人體擋住，留下的影子。夜晚路燈下站著爸爸和小明兩人，地上留下了他們的影子AB和CD，分別連接爸爸頭頂與B點(diǎn)、小明頭頂與D點(diǎn)的連線，再將兩條線反向延長，則延長線的交點(diǎn)為路燈S的位置，如圖所示：題型二：光的折射16．平靜水面上方的小鳥和水中的小魚，某時刻的實(shí)際位置A、B如圖所示，C點(diǎn)的人恰好看到它們在水中的像A′、B′重合【答案】【詳解】作出小鳥A點(diǎn)關(guān)于水面的對稱點(diǎn)A′，即小鳥的像位置。因?yàn)镃點(diǎn)人看到小鳥和小魚的像重合，即A'點(diǎn)也是小魚的像B′的位置，連接BO即為入射光線，如圖所示：17．一束光線從空氣射入玻璃時，界面MN上的反射光線如圖所示，請畫出對應(yīng)的入射光和大致的折射光線。（保留作圖痕跡）【答案】【詳解】圖中法線已經(jīng)畫出，根據(jù)反射角等于入射角在法線下側(cè)的空氣中畫出入射光線；光從空氣斜射入玻璃時，折射角小于入射角，據(jù)此在玻璃內(nèi)部法線的上側(cè)作出折射光線；如圖所示。18．如圖所示，請?jiān)趫D中畫出光線AO從空氣斜射向水中時反射光線和折射光線的大致位置?！敬鸢浮俊驹斀狻吭瓐D中的虛線為法線，法線與水和空氣的界面垂直，根據(jù)反射角等于入射角畫出反射光線OB，即SKIPIF1<0；根據(jù)光從空氣斜射入水中時折射角小于入射角畫出折射光線OC，即SKIPIF1<0，如圖19．在圖中畫出反射光線，標(biāo)出反射角，畫出大致的折射光線．【答案】【詳解】當(dāng)光線射向兩種介質(zhì)的界面上時,會同時發(fā)生反射和折射;入射光線與水面夾角50°,則入射角等于90°?50°=40°，過入射點(diǎn)作出法線，由反射角等于入射角確定反射光線，當(dāng)光從空氣中斜射入水中時，折射光線將向靠近法線的方向偏折，即折射角小于入射角，如下圖所示：20．一束光從空氣斜射到某液面上發(fā)生反射和折射，入射光線與液面成30°角（如圖），反射光線與折射光線的夾角為80°，則反射角的大小為________，折射角的大小為________。【答案】

60°

40°【詳解】[1][2]由題意知道，入射光線與液面成30°角，則入射角是SKIPIF1<0反射光線與折射光線的夾角為80°，反射光線與液面也成30°角，故折射角為SKIPIF1<021．有一塊上下兩面MN與EF相平行的均勻玻璃磚，現(xiàn)有入射光線AB斜射到玻璃磚上，經(jīng)玻璃磚兩次折射后，出射光線為CD，且AB、CD與玻璃磚的夾角均為α，如圖所示。(1)畫出光線在玻璃磚內(nèi)的傳播路徑；(2)證明：出射光線CD與入射光線AB相平行?！敬鸢浮?1)；(2)見解析【詳解】(1)先過入射點(diǎn)B垂直玻璃磚上表面作出法線，再在玻璃磚內(nèi)部法線的另一側(cè)作出折射光線，注意折射角小于入射角，并且最后的折射光線CD與玻璃磚上表面的入射光線AB平行，如圖所示：(2)延長AB，反向延長CD，如下圖：因?yàn)椤?＝∠α，∠2＝∠α，所以∠1＝∠2，因?yàn)镸N∥EF，所以∠NBC＝∠ECB，即∠1+∠3＝∠2+∠4所以∠3＝∠4，所以AB∥CD。22．如圖，岸邊樹梢C處有一鳥巢，水中B處有一條魚，人眼在A點(diǎn)看到水中出現(xiàn)“魚鉆鳥巢”的景象，請作出人眼看到這種景象的光路圖。()【答案】【詳解】水平面相當(dāng)于平面鏡，由平面鏡成像特點(diǎn)可知，像和物到平面鏡的距離相等，像和物連線與平面鏡垂直，所以C處的一鳥巢在水面中的倒影在C′處，由光的折射定律可知，當(dāng)光從水中斜射入空氣中時，折射光線遠(yuǎn)離法線，射入人的眼睛，而人由于錯覺，認(rèn)為光始終沿直線傳播，逆著光的方向看上去而形成的虛像，所以看到的是魚的虛像，在B′處，比魚的實(shí)際位置高，如圖所示：23．如圖所示，一束光線AO從玻璃中斜射到空氣中，請?jiān)趫D中畫出入射光線AO的折射光線并標(biāo)出折射角【答案】【詳解】經(jīng)過入射點(diǎn)O作垂直于界面的法線，根據(jù)折射角大于入射角畫出折射光線．如圖所示：【點(diǎn)睛】根據(jù)入射光線、折射光線以及法線在同一平面內(nèi)，折射角大于入射角，確定折射光線的方向．24．如圖所示，一束光線AB射向豎直的平面鏡，并最終在水底形成一個光斑，請作出水底形成光斑的光路圖?！敬鸢浮俊驹斀狻抗饩€經(jīng)過平面鏡后將在平面鏡的入射點(diǎn)處經(jīng)平面鏡反射，根據(jù)光的反射規(guī)律反射角等于入射角，作出反射光線；反射光線斜射向水面時將在水面發(fā)生折射，根據(jù)光的折射規(guī)律：光從空氣斜射入水中，折射角小于入射角，作出折射光線即可，如下圖所示：25．如圖，S為發(fā)光點(diǎn)，試作出三條射向水面的入射光線SO、SA和SB的折射光線．并說明折射光線反向延長交點(diǎn)的意義．【答案】折射光線反向延長交點(diǎn)的意義是讓人們知道折射后像的位置要比物體本身位置高【詳解】分別過入射點(diǎn)A、B作法線，然后根據(jù)折射角小于入射角作出其折射光線，折射角隨入射角的增大而增大，光線SB比光線SA的入射角大，因此光線SB比光線SA的折射角大；光線SO垂直入射傳播方向不改變，圖示如下：折射光線反向延長交點(diǎn)的意義是讓人們知道折射后像的位置要比物體本身位置高．故答案為（1）（2）折射光線反向延長交點(diǎn)的意義是讓人們知道折射后像的位置要比物體本身位置高．【點(diǎn)睛】在光路圖中，法線要畫成虛線，畫折射光路時，一定注意光從密介質(zhì)進(jìn)入疏介質(zhì)，還是從疏介質(zhì)進(jìn)入密介質(zhì)．26．畫出圖中折射光線對應(yīng)的入射光線?！敬鸢浮俊驹斀狻窟^折射點(diǎn)做出法線，因?yàn)檎凵涔饩€在水中，所以入射光線在空氣中，光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，根據(jù)折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，在法線左側(cè)的空氣中畫出入射光線，如圖27．一束光從空氣射入玻璃時的反射光線如圖所示，請畫出入射光線和大致的折射光線．【答案】【詳解】圖中法線已經(jīng)畫出，根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角在法線下側(cè)畫出入射光線；根據(jù)光從空氣斜射入玻璃時，折射角小于入射角，在玻璃內(nèi)部發(fā)現(xiàn)上側(cè)作出折射光線；如圖所示：28．如圖所示，一束光斜射到空氣和玻璃磚的交界面上，畫出光經(jīng)過玻璃磚并再次進(jìn)入空氣中的大致光路?！敬鸢浮俊驹斀狻肯犬嫵龇ň€，當(dāng)光從空氣斜射入玻璃時，折射光線和入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，折射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，折射角大于入射角。據(jù)此完成光路圖，如下圖所示：29．如圖所示，已知反射光線，作出入射光線和折射光線?！敬鸢浮俊驹斀狻肯犬嫵鋈肷涔饩€，入射光線與反射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角；再在與入射光線異側(cè)的空氣中畫出折射光線，折射角大于入射角，折射光線向遠(yuǎn)離法線的方向偏折，故作光路圖如下：30．一束光從空氣射入水中，用箭頭標(biāo)出光前進(jìn)的方向，注明入射光線和折射光線__?！敬鸢浮俊驹斀狻恳?yàn)榭諝庵杏袃蓷l光線，因此空氣中的兩條光線分別為入射光線和反射光線，則水中的光線一定為折射光線，根據(jù)折射光線可以確定空氣中左邊的光線為入射光線，右邊光線為反射光線。題型三：凸透鏡成像31．如圖所示，一條光線經(jīng)平面鏡反射后，過凸透鏡的焦點(diǎn)F射向凸透鏡。請?jiān)趫D中畫出射向平面鏡的入射光線和經(jīng)凸透鏡后的折射光線?！敬鸢浮俊驹斀狻窟^平面鏡的反射點(diǎn)垂直鏡面作出法線，因?yàn)榉瓷涔饩€與鏡面的夾角為30°，則反射角為90°﹣30°＝60°則入射角也為60°，根據(jù)入射角等于60°在法線右側(cè)作出入射光線。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；如圖所示。32．在圖方框中畫一個合適的透鏡，并補(bǔ)充完整透鏡左側(cè)的光路圖。【答案】【詳解】如圖分析，入射前下側(cè)光線折射后在主光軸上方，入射前上側(cè)光線折射后在主光軸下方，所以經(jīng)過該透鏡折射后的光線較折射前更收斂，可知該透鏡具有聚光作用，故該透鏡為凸透鏡，且入射的兩條光線過焦點(diǎn)后射向透鏡在折射，如圖所示33．如圖所示，OB是平面鏡上的一條反射光線，請畫出反射光線OB的入射光線AO。()【答案】【詳解】過O點(diǎn)做垂直于平面鏡的法線，在法線右側(cè)畫出入射光線，使反射角等于入射角，如下圖所示：34．完成下列光路圖【答案】【詳解】試題分析：①凸透鏡中，入射光線與主光軸平行，則折射光線過焦點(diǎn)．②凸透鏡中，入射光線過焦點(diǎn)，折射光線與主光軸平行則．③凹透鏡中，平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點(diǎn)．如圖所示：35．畫出下列光線的折射光線。【答案】【詳解】平行于主光軸的光照射到凹透鏡后，折射光線的反向延長線將過凹透鏡的虛焦點(diǎn)，如圖所示根據(jù)光的折射定律，光從空氣中斜射入水中時，折射角小于入射角，過入射點(diǎn)作界面的垂線，再畫折射光線，使折射角小于入射角，如圖所示36．按要求完成下列光路圖.（1）如圖甲所示水面上方有一發(fā)光點(diǎn)A1，水中另有一發(fā)光點(diǎn)A2．人在空氣中看到A2在水中的位置就是A1在水中的像的位置．畫出：A1發(fā)出的光經(jīng)水面反射進(jìn)入人眼的光路圖；A2發(fā)出的光進(jìn)入人眼的光路圖．（2）請?jiān)趫D乙中畫出入射光線或折射光線．（3）如圖丙所示，平面鏡前有一線狀發(fā)光物體AB，請作出AB在平面鏡中所成的像．【答案】【詳解】試題分析:（1）根據(jù)折射的規(guī)律作圖，在折射現(xiàn)象中空氣那一側(cè)的角是大角．（2）平行于主光軸的光線折射光線的反向延長線過焦點(diǎn)，過光心的光線傳播方向不變（3）根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)作圖，注意所成的像是虛像．考點(diǎn):本試題考查的是光學(xué)的作圖．點(diǎn)評：對于此類試題，學(xué)生應(yīng)把握光學(xué)作圖所依據(jù)的規(guī)律和原理．作圖時要規(guī)范認(rèn)真．37．如圖所示，c圖中折射光線過光心；d圖中折射光線與主光軸平行，請?jiān)诩住⒁覂蓤D中分別畫出入射光線.【答案】；【詳解】根據(jù)凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線作圖．如左圖中，折射光線與凹透鏡的主光軸平行，則入射光線的延長線過焦點(diǎn)，據(jù)此畫出入射光線，如圖：右圖中，折射光線過光心，根據(jù)過光心的光線傳播方向不變作出入射光線，如圖：【點(diǎn)睛】涉及凸透鏡或凹透鏡的光路作圖，應(yīng)牢記凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線，在畫圖中靈活運(yùn)用，像這一類的作圖即可迎刃而解．38．如圖所示，請畫出燭焰上的S點(diǎn)發(fā)出的三條光線（中間一條光線平行于主光軸）經(jīng)凸透鏡后的出射光線，并確定其像的位置S′．()【答案】【分析】凸透鏡的三條特殊光線：平行于主光軸的光線通過凸透鏡后經(jīng)過焦點(diǎn)，經(jīng)過焦點(diǎn)的光線通過凸透鏡后平行于主光軸，經(jīng)過光心的光線傳播方向不改變；凸透鏡成像的原理是光的折射，像是由折射光線的延長線或折射光線的反向