專題2.6光學作圖題（人教版）

專題2.6光學作圖題（解析版）20212022學年八年級物理上學期期末考試提分攻略之專項突破系列（人教版）一、考點解析主要是依據(jù)光的反射、平面鏡成像、光的折射和透鏡成像規(guī)律作圖；同時也是利用作圖形式考查光的反射定律、平面鏡成像規(guī)律、光的折射定律和透鏡等知識點一種方式；作圖題是中考試卷必考的一種題型。利用光的反射定律、折射定律和透鏡成像作圖時，要注意光線上的箭頭方向，光線實際到達的位置是實線，法線、反向延長線是虛線。另外在畫圖時要根據(jù)物理現(xiàn)象所遵循的規(guī)律為依據(jù)，靈活運用社會實踐和生活體驗，科學合理地作出能夠反映題目要求的圖解。二、知識支撐1.光的反射定律：在光的反射現(xiàn)象中，1）入射光線、反射光線、法線同在同一個平面內（共面）；2）反射光線、入射光線分別位于法線的兩側（分居）；3）反射角等于入射角（等角）。光反射時，若光逆著原來反射光線的方向照射到反射面上，則反射光線逆著原來的入射光線照射出去。這說明光路是可逆的。2.平面鏡成像規(guī)律：（1）像與物大小相等；（2）像到鏡的距離與物到鏡的距離相等；（3）像與物的對應點的連線與鏡面垂直；（4）像與物相對平面鏡對稱；（5）平面鏡所成的像是虛像（實像、虛像）。具體總結就是十個字：等大、等距、垂直、對稱、虛像。（2）因為平面鏡成像是虛像，在做“物”的“像”時，平面鏡背面要用虛線標出，虛線交點即為像。3.光的折射：1）在折射現(xiàn)象中，折射光線、入射光線、法線在同一平面內（共面）；2）折射光線和入射光線分居在法線的兩側（分居）；3)當光從空氣斜射入水等其他透明物質（玻璃、水晶等）時，折射角小于（大于、小于或等于）入射角；當光從水或其它透明物質斜射入空氣時，折射角大于（大于、小于或等于）入射角（不等角，在空氣中的角大）。4.透鏡及其成像規(guī)律：透鏡作圖的基礎就是透鏡的三條主要光線。在做透鏡作圖題時，需要注意以下兩點：（1）注意凸透鏡和凹透鏡三條主要光線的異同；凸透鏡是會聚透鏡，凹透鏡是發(fā)散透鏡，入射光線經(jīng)透鏡折射后，傳播方向會不同。（2）作物的像時，只作“物”的關鍵點即可。三、備考方略考查方向解答思路給出入射光線畫反射光線反射光線與入射光線在介質同一側，反射角等于入射角給出反射光線畫入射光線入射光線與反射光線在介質同一側，入射角等于反射角給出反射光線畫折射光線折射光線與入射光線在介質交界面兩側，折射角不等于入射角（入射光線由空氣進入其他介質時，折射角小于入射角；反之，折射角大于入射角）給出折射光線畫反射光線同上給出反射光線畫出入射光線和折射光線根據(jù)光的反射規(guī)律畫入射光線（與反射光線在同一介質內），根據(jù)光的折射規(guī)律畫折射光線（折射光線與反射光線在不同介質內）給出光點畫像點（平面鏡）利用光的反射規(guī)律畫出兩條入射光線的反射光線，反射光線延長線的交點即為像點（平面鏡后反射光線的延長線為虛線）根據(jù)反射光線和入射光線畫平面鏡位置根據(jù)光的反射規(guī)律用虛線畫出法線，與法線垂直即為平面鏡位置物在平面鏡中的像根據(jù)光的反射規(guī)律作物上下點的像（對應點相對于平面鏡對稱）確定光點經(jīng)平面鏡反射后的位置遵循光的反射規(guī)律，畫光點發(fā)出的一束光線經(jīng)平面鏡反射后的反射光線即可給出透鏡入射光線畫折射光線凸透鏡是會聚透鏡、凹透鏡是發(fā)散透鏡，按三條主要光線作圖確定透鏡種類確定光線是會聚還是發(fā)散，根據(jù)凸透鏡是會聚透鏡、凹透鏡是發(fā)散透鏡確定畫物在透鏡中的像根據(jù)透鏡成像規(guī)律和三條主要光線，成虛像時像用虛線表示三、真題呈現(xiàn)題型一：光現(xiàn)象作圖1．（2021·四川廣安市·中考真題）如圖所示，入射光線與鏡面成30°角，請畫出反射光線并標出反射角及度數(shù)?！窘馕觥肯茸鞒龇ň€，根據(jù)反射角等于入射角作出反射光線，因為入射光線和平面鏡夾角30°，所以入射角為60°，反射角為60°。2．（2021·江蘇揚州市·中考真題）按照題目要求作圖（2）如圖乙，作出物體AB在平面鏡中的像；【解析】（2）分別作出A、B關于平面鏡的對稱點A′、B′，連接A′B′即為物體AB在平面鏡中成的像，如圖所示：3．（2021·四川內江市·中考真題）如圖所示，一束光從空氣斜射向水面，請畫出它的反射光線和進入水中光線的大致方向。【解析】過入射點做垂直界面的法線，在法線右側空氣中畫出反射光線，使反射角等于入射角；在水中法線的另一側畫出折射光線，使折射角小于入射角，光路如下4．（2021·四川南充市·中考真題）一束光線射向凸透鏡后再經(jīng)平面鏡反射射出，請將光路圖補充完整?！窘馕觥科叫杏谥鞴廨S的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點，該光線入射到平面鏡，先畫出法線，再根據(jù)反射角等于入射角在法線右側畫出反射光線，如圖所示：5．（2021·四川涼山彝族自治州·中考真題）請在下圖的方框內畫出合適的光學元件?！驹斀狻縖1]折射光線比入射光線向主光軸發(fā)散一點，該透鏡對光線有發(fā)散作用，因此填凹透鏡，如圖所示：[2]圖中的光學元件不能使光線透過，但能改變光路，所以該圖中是平面鏡，如圖所示：6．（2021·山東濰坊市·中考真題）如圖甲所示，一束光斜射人盛有水的容器中，在容器底形成光斑P1。保持光束和容器的位置不變，向容器中緩慢加水，光斑移到P2位置時，請在圖中畫出此時的折射光線及水面位置?！窘馕觥抗獍哂蒔1向P2移動的過程中，入射光線的方向不變，則折射光線的傳播方向也不變，那么經(jīng)過P2的折射光線與經(jīng)過P1的折射光線平行，所以過P2作平行于過P1的折射光線的射線，此線即水平上升后的折射光線，此折射光線與入射光線的交點即入射點，入射點所在的水平面即上升后的水面，所以作圖如下：7．（2021·湖南衡陽市·中考真題）舞蹈教室有一面平面鏡，四位學生在平面鏡前排練舞蹈，請你根據(jù)平面鏡成像的特點，在圖中分別用，標出，兩位學生像的位置?！窘馕觥扛鶕?jù)平面鏡成像特點：平面鏡所成像的大小與物體的大小相等，像和物體到平面鏡的距離相等，像和物體的連線與鏡面垂直，作圖如下8．（2021·河南中考真題）圖甲為開封鐵塔及其倒影的美景。請在圖乙中畫出光從塔尖經(jīng)水面反射進入人眼的光路圖，其中A點表示水中“塔尖”的位置。【解析】首先找到A關于水面的對稱點A’，即為塔尖，連接A和眼睛，與水面的交點O，在水面以下用虛線，水面以上用實線，并標上指向眼睛的箭頭，即為反射光線，連接塔尖A’與O點并標上向下的箭頭，即為入射光線，故如下圖所示：。題型二：透鏡作圖1．（2021·廣東中考真題）（3）如圖所示，蠟燭的燭焰中心A在主光軸上距凸透鏡光心O二倍焦距以外。①根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，在圖甲中標出A所成的像A′的大致位置；②借助輔助線或光路圖，在圖乙中找到A所成的像A′的確切位置，保留作圖痕跡。【解析】（3）①由題意知，蠟燭與凸透鏡的距離大于二倍焦距，由像距小于二倍焦距而大于一倍焦距，且燭焰中心A在主光軸上，則其像也在主光軸上，由此大致可確定像點A′，作圖如下：②過A點作出燭焰在主光軸的上面部分，過燭焰的頂端作兩條光線，其一平行于主光軸的入射，其折射光線過焦點，另一光線過光心O，其折射光線傳播方向不改變，兩光線的交點，即是燭焰頂端通過凸透鏡所成的像，過此像點作主光軸的垂線，此線與主光軸的交點即為A所成的像A′的確切位置，面燭焰頂端像點與A′的連線即是燭焰上面部分所成的像，作圖如下：2．（2021·安徽中考真題）如圖，L表示凸透鏡，MN為主光軸。O為光心，F(xiàn)為焦點。從S點發(fā)出兩條光線，一條經(jīng)過光心，另一條平行于主光軸，請在圖中畫出它們經(jīng)凸透鏡后的出射光線______。【解析】通過光心后傳播方向不變，故將SO延長，并標上向下的箭頭，平行于主光軸后，過焦點，故將折射點與焦點用實線連接，并標上向下的箭頭，故如下圖所示：。3．（2021·山東泰安市·中考真題）請在圖中將折射光線補畫完整（是凸透鏡的焦點，是凸透鏡的光心，光線平行于主光軸）?！窘馕觥坑捎谶^焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點，故畫出兩條折射光線如下4．（2021·江蘇連云港市·中考真題）按照題目要求作圖。（1）如圖甲所示，請畫出這條光線經(jīng)過凸透鏡后的折射光線；（____）【詳解】（1）[1]平行于主光軸的入射光線經(jīng)凸透鏡折射后通過焦點，如下圖所示5．（2021·重慶中考真題）請按要求完成下列作圖：（1）在圖甲中畫出折射光線的入射光線；【解析】（1）由圖甲知，通過凹透鏡的折射光線的反向延長線過異側焦點，那么入射光線平行于主光軸，作圖如下：6．（2021·青海中考真題）如圖所示，O為凸透鏡的光心，F(xiàn)為凸透鏡的兩個焦點，請在圖中畫出光源S經(jīng)凸透鏡所成的像S′．【解析】利用過光心的光線傳播方向不改變，平行與主光軸的光通過透鏡后會過焦點，這兩條折射光線的交點就是像點S′．7．（2021·湖北宜昌市·中考真題）小靜在玩耍時透過爺爺?shù)睦匣ㄑ坨R看到了小玩偶的像，請你在下圖中作光路圖確定玩偶S點所成像S′的位置。圖中O為老花鏡的光心，F(xiàn)為其焦點?！窘馕觥坷匣ㄑ坨R是一個凸透鏡，玩偶S點位于該透鏡的一倍焦距以內，S點發(fā)出的無數(shù)條光中，照射到