專(zhuān)練強(qiáng)化Ⅰ 光學(xué)作圖（解析版）

專(zhuān)練強(qiáng)化Ⅰ光學(xué)作圖知識(shí)點(diǎn)一、根據(jù)光的規(guī)律作圖在光學(xué)中，光現(xiàn)象主要包括：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播、光的反射（平面鏡成像）、光的折射（透鏡對(duì)光線的作用）。光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播（1）.請(qǐng)畫(huà)出物體AB在燈光下地上的影子。

答案（2）“坐井觀天，所見(jiàn)甚小”.請(qǐng)?jiān)趫D甲中用光路圖作出井底之蛙“觀天”的最大范圍（用線標(biāo)出）.答案歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：①由光源和不透明物體的大小確定界限，畫(huà)出光線．②光線用實(shí)線畫(huà)出，注意光線的箭頭方向光的反射規(guī)律光的反射規(guī)律（1）在如圖中，根據(jù)給出的入射光線AO畫(huà)出反射光線OB，并標(biāo)出反射角及度數(shù)。答案（2）如題圖所示，考古人員需要對(duì)一口古井進(jìn)行清理，為了解決照明問(wèn)題，請(qǐng)你幫助他們利用一塊平面鏡將太陽(yáng)光反射到井里，并能垂直照亮井底。（保留必要的作圖痕跡）答案歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：①由入射光線和反射面確定入射點(diǎn)，入射點(diǎn)一般用字母0表示．②由入射點(diǎn)和反射面確定法線，法線用虛線畫(huà)出．③由入射光線和法線確定入射角，入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示．④根據(jù)光的反射定律確定反射角，反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示．⑤由法線和反射角確定反射光線．光線用實(shí)線畫(huà)出，注意入射光線和反射光線的箭頭方向．（2）平面鏡成像（1）．根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，在圖中畫(huà)出物體AB在平面鏡MN中所成的像A′B′。答案（2）根據(jù)平面鏡成像規(guī)律，畫(huà)出圖乙中ABC物體在平面鏡中的像.答案歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：①平面鏡成像的三個(gè)特點(diǎn)：像和物的連線與鏡面垂直（垂直號(hào)），像物等大、像物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)（等距）、平面鏡成的是虛像（虛線）②作圖時(shí)應(yīng)注意規(guī)范：嚴(yán)格按照對(duì)稱(chēng)作圖，虛、實(shí)像要分清（法線、虛像、輔助線要用虛線）③光線方向要打上箭頭，平面鏡要畫(huà)上陰影。光的折射規(guī)律①光的折射規(guī)律（1）.如圖所示，是一束從水中斜射入空氣中的光線，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出它的反射光線和大致的折射光線方向；并標(biāo)出折射角α。答案（2）.如圖所示，請(qǐng)畫(huà)出激光束從三棱鏡折射入空氣時(shí)，法線的位置和折射光線的大致位置．答案歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：①由入射光線和折射面確定折射點(diǎn)，折射射點(diǎn)一般用字母0表示．②由入射點(diǎn)和折射面確定法線，法線用虛線畫(huà)出．③由入射光線和法線確定入射角，根據(jù)光的折射規(guī)律確定折射角④由法線和折射角確定折射光線．光線用實(shí)線畫(huà)出，注意入射光線和折射光線的箭頭方向．②透鏡的對(duì)光線的作用（1）畫(huà)出下圖經(jīng)凸透鏡折射后的光線．答案（2）請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出光線經(jīng)過(guò)凹透鏡后的光路圖（F為焦點(diǎn)）。答案歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：①凸透鏡主要對(duì)光線起會(huì)聚作用，凹透鏡主要對(duì)光線起發(fā)散作用．②不管是凸透鏡還是凹透鏡，過(guò)光心的光線方向不變．③凸透鏡要點(diǎn)：平行于主光軸的光線在對(duì)面會(huì)聚于焦點(diǎn)后繼續(xù)傳播，經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)的光線在透鏡對(duì)面平行于主光軸傳播．④凹透鏡要點(diǎn)：平行于主光軸的光線過(guò)透鏡后的光線的反向延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)虛焦點(diǎn)．知識(shí)點(diǎn)二、根據(jù)成像特點(diǎn)作圖1、根據(jù)光的反射成像（1）如圖所示，從S點(diǎn)發(fā)出的一條光線，經(jīng)平面鏡MN反射后，其反射光線恰好通過(guò)P點(diǎn)．請(qǐng)你作出這條入射光線并完成光路圖。答案（2）蘋(píng)果受充足的陽(yáng)光照射才會(huì)變紅，有些部位陽(yáng)光照射不到，因此蘋(píng)果通常不是全紅，小亮在蘋(píng)果樹(shù)下鋪設(shè)一層銀色地膜，如圖丙所示，利用光的反射使蘋(píng)果能接受更多的光照，大部分蘋(píng)果會(huì)整個(gè)變紅，甜度也會(huì)增加，這樣的蘋(píng)果市場(chǎng)價(jià)格變高，易于銷(xiāo)售，這項(xiàng)小創(chuàng)意使他家的蘋(píng)果收益大幅提升。請(qǐng)你在圖丙中畫(huà)出一束太陽(yáng)光經(jīng)銀色地膜反射至蘋(píng)果樹(shù)上A點(diǎn)的蘋(píng)果的光路圖（保留作圖痕跡）。答案(3)如圖所示，水平地面MN上有一光源S。在光源右側(cè)放置一個(gè)不透明的物體A。地面上方有一與地面平行的平面鏡PQ，試標(biāo)出物體A右側(cè)地面被光源S照亮的范圍O1O2，并畫(huà)出光路圖。答案歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：①確定像與物關(guān)于平面鏡的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)②根據(jù)像點(diǎn)和物體（或人眼）在一條直線上，確定一條直線。這條直線與鏡面的交點(diǎn)，即為入射點(diǎn)。從而根據(jù)題意標(biāo)出反射光線、入射光線。（注意線的虛實(shí)）根據(jù)光的折射成像如圖所示，漁民看到水中s/處有一條魚(yú)，為了叉到魚(yú)，他們不是對(duì)準(zhǔn)圖乙中的s/，而是對(duì)準(zhǔn)位置更深的S叉去，因?yàn)椴舠/是魚(yú)的像真實(shí)的位置，s/處是魚(yú)的像的位置。請(qǐng)你在乙圖中作出一條由S發(fā)出，經(jīng)過(guò)水面后射入人眼的光線。答案歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：根據(jù)像點(diǎn)和人眼在一條直線上，確定一條直線。這條直線與鏡面的交點(diǎn)，即為入射點(diǎn)。從而根據(jù)題意標(biāo)出折射光線、入射光線。（注意線的虛實(shí)）凸透鏡成像(1)如圖所示，請(qǐng)畫(huà)出由S點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)過(guò)凸透鏡后的折射光線，并確定發(fā)光點(diǎn)S的像點(diǎn)s、

答案(2)如圖所示，MN為凸透鏡的主光軸，A為蠟燭，為蠟燭通過(guò)凸透鏡成的像，請(qǐng)根據(jù)凸透鏡成像原理在圖中畫(huà)出凸透鏡并標(biāo)出它的焦點(diǎn)答案

歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：①根據(jù)像點(diǎn)、物體、光心在一條直線上，確定一條直線。這條直線與主光軸的交點(diǎn)，即為光心。從而根據(jù)題意標(biāo)出反射光線、入射光線。（注意線的虛實(shí)）②根據(jù)透鏡的三條特殊光線的要求，畫(huà)出符合要求的光線或標(biāo)出焦點(diǎn)考向一光的直線傳播1．如圖所示，枯井中的青蛙位于井底“坐井觀天”，請(qǐng)利用光路圖畫(huà)出青蛙（眼睛用點(diǎn)O表示）通過(guò)井口能觀察到的范圍?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)光的直線傳播，沿井的兩個(gè)邊緣連接O點(diǎn)，并由O向兩個(gè)邊緣延長(zhǎng)，兩條射線間的范圍為青蛙能觀察到的范圍，如圖：2．作出物體AB經(jīng)小孔在光屏MN上所成像A′B′的位置及成像光路圖?！窘獯稹拷猓哼^(guò)A點(diǎn)和小孔畫(huà)出一條光線交MN于A′，再過(guò)B點(diǎn)和小孔畫(huà)出一條光線交MN于B′，即AB的像為A′B′，如下圖所示：3．按要求作圖：如圖所示，路燈下站著小明和小強(qiáng)兩人，地上留下了他們的影子，通過(guò)作光路圖確定路燈燈泡S的位置?！窘獯稹拷猓汗庠诳諝庵醒刂本€傳播，將小明和小強(qiáng)的頂端和影子的頂端連接并延長(zhǎng)可交于一點(diǎn)S，就是燈泡的位置，如圖所示：4．如圖所示，S為固定光源，MN為豎直墻面，小明手拿一乒乓球，開(kāi)始時(shí)球與光源S等高，松手后球豎直下落，墻面上球的影子也隨之而動(dòng)，請(qǐng)通過(guò)作圖確定：當(dāng)影子剛好到達(dá)墻角N點(diǎn)時(shí)，乒乓球的位置在哪里（用字母標(biāo)記），完成相應(yīng)光路圖?！窘獯稹拷猓盒∶魇帜靡黄古仪?，開(kāi)始時(shí)球與光源S等高，松手后球豎直下落，墻面上球的影子也隨之而動(dòng)，當(dāng)影子剛好到達(dá)墻角N點(diǎn)時(shí)，根據(jù)光的直線傳播可知，影子、乒乓球、S在同一條直線上，此時(shí)乒乓球的位置在P點(diǎn)，如圖所示：5．如圖所示，是一個(gè)蠟燭AB和一個(gè)小孔成像裝置，請(qǐng)?jiān)谧髨D半透明紙上畫(huà)出蠟燭AB的像A'B'?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)光沿直線傳播的原理，作出蠟燭AB通過(guò)小孔所成的像A′B′，如圖所示。答：如圖?？枷蚨獾姆瓷?．請(qǐng)將圖中的光的反射光路圖補(bǔ)充完整，并標(biāo)出反射角的大小?！窘獯稹拷猓菏紫茸龀龇ň€，入射光線與鏡面的夾角是50°，所以入射角為90°﹣50°＝40°．根據(jù)反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)，反射角等于入射角在分法線左側(cè)做出反射光線，如圖所示：7．如圖所示，熱心市民想對(duì)枯井內(nèi)小狗進(jìn)行救助，為解決照明問(wèn)題，請(qǐng)你運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)準(zhǔn)確確定平面鏡的位置，幫他們把太陽(yáng)光豎直反射到井底。（保留作圖痕跡）【解答】解：過(guò)入射點(diǎn)作入射光線與反射光線夾角的平分線（即法線），再過(guò)入射點(diǎn)作垂直于法線的平面鏡，如下圖：8．如圖，兩條光線是同一發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的兩條入射光線經(jīng)平面鏡反射后對(duì)應(yīng)的反射光線，請(qǐng)你依據(jù)光的反射定律（保留作圖痕跡）作出光源S的位置?！窘獯稹拷猓菏紫确聪蜓娱L(zhǎng)兩條反射光線交于一點(diǎn)，可得像點(diǎn)S′，然后做出像點(diǎn)關(guān)于鏡面的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)S，最后完成光路，如圖所示：9．三條入射光線會(huì)聚于S點(diǎn)，若在S點(diǎn)之前任意放一平面鏡，如圖所示，請(qǐng)你準(zhǔn)確畫(huà)出三條反射光線?！窘獯稹拷猓汗獾姆瓷洮F(xiàn)象中光路是可逆的，由此可知，三條入射光線的反射光線一定交于平面鏡前一點(diǎn)，這一點(diǎn)與S點(diǎn)關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)，所以應(yīng)先做出S點(diǎn)關(guān)于平面鏡的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)S'，分別將三條入射光線的入射點(diǎn)與S'點(diǎn)相連，即為對(duì)應(yīng)的反射光線，如圖所示：10．小明的乒乓球掉到沙發(fā)下，沒(méi)有手電筒，小明借助平面鏡反射燈光找到了乒乓球。圖中已標(biāo)示了反射光線與入射光線，請(qǐng)?jiān)趫D中適當(dāng)位置畫(huà)出平面鏡?！窘獯稹拷猓悍瓷涔饩€與入射光線的夾角為120度，故反射角和入射角都為60°?？枷蛉矫骁R成像11．如圖所示，平面鏡上方有一物體MN。①畫(huà)出物體MN在平面鏡中所成的像M′N(xiāo)′；②NO為一束入射光線，請(qǐng)畫(huà)出它的反射光線，并標(biāo)出反射角度數(shù)（要求保留作圖痕跡）?！窘獯稹拷猓鹤鞒鑫矬wMN端點(diǎn)MN關(guān)于平面鏡的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)M′、N′，連接M′、N即為物體MN在平面鏡中所成的像。連接N'O為反射光的位置，畫(huà)出法線，反射光與法線的夾角為90°﹣30°＝60°。如圖所示：12．如圖所示，請(qǐng)根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)作出物體AB在平面鏡中所成的像。（保留作圖痕跡）【解答】解：先作出端點(diǎn)A、B關(guān)于平面鏡的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A′、B′，用虛線連接A′、B′即為物體AB的像，如圖所示：13．如圖所小，檢查視力時(shí)，為節(jié)省空間，讓被測(cè)者背對(duì)視力表觀察對(duì)面墻壁上平面鏡M中視力表的像，請(qǐng)作出被測(cè)者通過(guò)平面鏡M看到視力表上A點(diǎn)的光路圖。（作圖時(shí)用B點(diǎn)代替人眼）【解答】解：根據(jù)物像連線與鏡面垂直，由A向平面鏡作垂線并延長(zhǎng)，根據(jù)物像到平面鏡距離相等，找到A點(diǎn)的像A′點(diǎn)，連接眼睛B和像點(diǎn)A′，交平面鏡于O點(diǎn)，連接AO即入射光線，O到眼睛B為反射光線。如圖：14．如圖所示，已知一個(gè)點(diǎn)光源S發(fā)出的兩條入射光經(jīng)平面鏡反射后的反射光分別經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)，請(qǐng)根據(jù)平面鏡成像的原理及其成像特點(diǎn)作出點(diǎn)光源的位置并用字母S表示?！窘獯稹拷猓合葘蓷l反射光線反向延長(zhǎng)交于一點(diǎn)S′，即為點(diǎn)光源的像點(diǎn)S′；再作出S′關(guān)于平面鏡的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)S，則S為點(diǎn)光源的位置，并連接S與兩個(gè)反射點(diǎn)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的入射光線，如圖所示。15．如圖a所示，為玄武湖諾那塔及其倒影的美景。b圖中A點(diǎn)表示水中“塔尖”的位置，請(qǐng)?jiān)赽中畫(huà)出人眼看見(jiàn)塔尖的光路圖。【解答】解：由題可知，A的位置是塔尖通過(guò)水面所成的像，平面鏡成像時(shí)，像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng)，據(jù)此畫(huà)出塔尖的位置A'，連接人的眼睛和A，則連線與水面的交點(diǎn)O為反射點(diǎn)，據(jù)此作出反射光線、入射光線，如圖所示：考向四光的折射16．如圖所示，光源S發(fā)出一束光射向水面O點(diǎn)，入射角等于53°。①畫(huà)出反射光線，并標(biāo)出反射角的度數(shù)；②畫(huà)出大致的折射光線；③標(biāo)出S經(jīng)水面所成的像S′的準(zhǔn)確位置?！窘獯稹拷猓孩龠^(guò)入射點(diǎn)O作垂直于界面的法線，根據(jù)反射角等于入射角，所以反射角為53°，畫(huà)出反射光線；②根據(jù)折射角小于入射角畫(huà)出折射光線；③水面相當(dāng)于平面鏡，根據(jù)像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)，先由S點(diǎn)向水面作垂線，并延長(zhǎng)至S′，且S和S'到水面距離相等，S′即為S的像，如圖所示：17．如圖，魚(yú)缸內(nèi)一條金魚(yú)，圖中A、B兩點(diǎn)，其中有一個(gè)是魚(yú)，另一個(gè)是魚(yú)的像。夜晚小剛用激光筆S照亮水中的魚(yú)，請(qǐng)做出水中金魚(yú)被照亮的光路圖（保留作圖痕跡）?！窘獯稹拷猓河捎谡凵鋾r(shí)光路是可逆的，要用激光燈照亮魚(yú)，需對(duì)準(zhǔn)魚(yú)的虛像照射，激光進(jìn)入水中發(fā)生折射，折射光線射向金魚(yú)，金魚(yú)就被照亮，水中物體發(fā)出的光射向空氣中時(shí)發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線偏離法線，眼睛沿著折射光線會(huì)看到物體所成的虛像，在物體的上方；如圖所示：18．如圖所示，請(qǐng)根據(jù)光的折射特點(diǎn)，畫(huà)出光從空氣斜射入水中的折射光線。【解答】解：首先畫(huà)出法線，然后根據(jù)折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)；光從空氣斜射入水中，所以折射角小于入射角，畫(huà)出折射光線，如圖所示。19．如圖，有一束光照到平面鏡上經(jīng)平面鏡反射后恰好垂直射在直角三棱鏡的一個(gè)面上，請(qǐng)你在圖中畫(huà)出這束入射光線和它經(jīng)三棱鏡折射后折射光線的大致光路。（請(qǐng)保留做題痕跡）【解答】解：先由反射點(diǎn)點(diǎn)垂直鏡面作出法線，再根據(jù)反射光線與入射光線分居法線的兩側(cè)，反射角等于入射角，在法線的另一側(cè)作出入射光線；光線從空氣垂直射在三棱鏡的一個(gè)面上時(shí)，方向不變，當(dāng)從玻璃中斜射入空氣時(shí)，根據(jù)折射光線與入射光線分居法線的兩側(cè)，折射角大于入射角，在法線的另一側(cè)畫(huà)出從三棱鏡射出的折射光線，如圖所示：。20．如圖所示，從S點(diǎn)發(fā)出的兩條光線照在平靜的水面上，請(qǐng)?jiān)趫D中分別作出這兩條入射光線的反射光線和折射光線，并標(biāo)出發(fā)光點(diǎn)在水中的像S′的位置（要畫(huà)出法線）?！窘獯稹拷猓哼^(guò)兩個(gè)入射點(diǎn)垂直水面作出兩條法線，根據(jù)反射角等于入射角作出兩條反射光線，反向延長(zhǎng)兩條反射光線，其交點(diǎn)即為S的像點(diǎn)Sˊ；光由空氣進(jìn)入水中，折射角小于入射角，據(jù)此在法線另一側(cè)的水中畫(huà)出折射光線。如圖所示：考向五透鏡成像規(guī)律21．如圖所示，點(diǎn)燃的蠟燭恰好在凸透鏡的二倍焦距處，燭焰S點(diǎn)發(fā)出的兩條光線，O為凸透鏡的光心，F(xiàn)為凸透鏡的焦點(diǎn)。請(qǐng)圖中作出：S的像點(diǎn)S'，并完成光路?！窘獯稹拷猓哼^(guò)光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變，在二倍焦點(diǎn)以外處的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚另一側(cè)的一倍焦距和二倍焦點(diǎn)之間，據(jù)此畫(huà)出兩條折射光線，兩條折射光線的交點(diǎn)即為發(fā)光點(diǎn)S的像點(diǎn)S′．如圖所示：22．AB通過(guò)凸透鏡成倒立放