初中物理備考沖刺專題專練 光學(xué)作圖及答案解析

光學(xué)作圖一、作圖題1．在如圖所示中畫出折射光線的大致位置。2．在圖中畫出入射光線對應(yīng)的反射光線。3．根據(jù)圖中已給出的物體

AB，畫出它在平面鏡

M

中所成的像

A'B'。4．在圖中畫出從水中斜射入空氣的大致入射光線，并標(biāo)出折射角的度數(shù)。5．如圖中

A

和

B

是放在平面鏡前完全相同的兩支蠟燭⑴請分別畫出

A

和

B

經(jīng)平面鏡所成的像：⑵眼睛從某個方向向平面鏡看去時，兩支蠟燭的像完全重疊。請在圖中畫出從這個方向進(jìn)入眼的光線。6．畫出光線通過玻璃磚的光路（保留必要作圖痕跡）。7．如圖所示，畫出代表新鞋的

A

點在平面鏡中的像

A′且男孩眼睛

B

點看到新鞋

A

點在平面鏡中所成像的光路圖。8．如圖所示，人眼在

A

點觀察到水中的點光源

S

所成的像處于

B

點位置，請畫出人眼觀察到像的光路圖．9．畫出經(jīng)圖示平面鏡組（兩鏡面互相垂直）反射后的反射光線。10．如圖所示，在平面鏡上方有一點光源射出兩條光線，試確定點光源的位置，同時畫出其在平面鏡中的像的位置。11．如圖所示，射向平面鏡的一束光經(jīng)鏡面反射后沿水平方向射出，圖中

ON

是∠AOB

的角平分線，請在答題卡圖中畫出平面鏡放置的位置。12．如圖所示入射光線與水平面成

30°角，要使反射光線豎直照射到礦井中，在圖中畫出平面鏡的位置并標(biāo)出反射角度數(shù)。13．在圖中畫出物體

AB

在平面鏡中所成的像。14．如圖所示，一直角三棱鏡頂角為

30°，一束光垂直

AB

邊入射，從

AC

邊又射入空氣中，請畫出從

AC

邊出射的光線。15．如圖所示

A'O'是

AO

在平面鏡中的像，根據(jù)平面鏡成像特點畫出平面鏡及其位置16．根據(jù)透鏡的性質(zhì)，在圖中完成光路圖：畫出折射光線或入射光線。17．一束光線從處于空氣中的半球形實心玻璃塊的球心

O

入射，如圖所示。請畫出該光線通過玻璃塊并從玻璃塊射出的折射光線的大致光路圖。18．如圖，點光源

S

位于凸透鏡一側(cè)。在圖中畫出

S

發(fā)出的兩條光線通過凸透鏡后的折射光線。19．如圖所示，薄凸透鏡與薄凹透鏡恰好共著同一個主光軸和同一個焦點

F，一條入射光線射向薄凹透鏡的右側(cè)焦點

F。請在圖中作出這條入射光線經(jīng)過薄凹透鏡和薄凸透鏡折射的光路圖。20．根據(jù)圖中折射光線畫出入射光線。21．如圖所示，請補充平面鏡的入射光線和透鏡的折射光線，在平面鏡入射角上標(biāo)出度數(shù),完成光路圖。22．如圖所示，S'為點光源

S

通過平面鏡成的像，圖中已經(jīng)畫出

S

發(fā)出的一條光線經(jīng)過平面鏡后的反射光線，請你畫出：⑴點光源

S

的位置；⑵補全入射光線；⑶畫出這條反射光線經(jīng)過凸透鏡后的折射光線的大致位置。23．如圖所示，請補充完整通過凹透鏡兩條光線的光路圖（其中一條光線指向透鏡左側(cè)焦點，另一條光線平行于主光軸）。24．如圖，根據(jù)給出的入射光線或折射光線，畫出相應(yīng)的折射光線或入射光線。25．如圖甲是顯微鏡的成像示意圖，小雨將一束入射光線豎直反射入鏡筒中，其光路圖可簡化為圖乙。請你作圖畫出反光鏡（平面鏡）的位置。26．如圖，S′是發(fā)光點

S經(jīng)凸透鏡所成的像，請完成光路圖并標(biāo)出凸透鏡右側(cè)的焦點

F。27．如圖所示，A、B是發(fā)光點

S

發(fā)出的經(jīng)平面鏡反射后的兩條反射光線，請你畫出：（1）發(fā)光點S

的位置；（2）A、B

兩條光線通過凹透鏡的折射光線．28．請在下圖的方框內(nèi)畫出合適的光學(xué)元件。29．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。30．如圖所示，請在圖中畫出近視眼能看清近處物體發(fā)出的兩束入射光線經(jīng)晶狀體折射后對應(yīng)的光線。31．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。32．如圖所示，一束光線經(jīng)凹透鏡折射后，射向與凹透鏡主光軸平行的平面鏡上，請畫出：⑴射向凹透鏡的入射光線；⑵經(jīng)平面鏡的反射光線．33．如圖所示，一條光線經(jīng)平面鏡反射后，過凸透鏡的焦點

F

射向凸透鏡。請在圖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。34．如圖所示，光源

S

發(fā)出的一條光線

SA

經(jīng)平面鏡反射后經(jīng)過凸透鏡左側(cè)焦點。請你畫出：⑴光源

S

在平面鏡中像的位置；⑵光線

SA

經(jīng)平面鏡反射和凸透鏡折射后完整的光路圖。35．如圖，光線

a

是凹透鏡左側(cè)的發(fā)光點

S發(fā)出的一條光線經(jīng)平面鏡反射的光線，這條反射光線恰好射向凹透鏡的光心；光線

b

平行凹透鏡主光軸，它是發(fā)光點

S

發(fā)出的另一條光線經(jīng)平面鏡反射后又經(jīng)過凹透鏡射出的光線。請畫出：光線a

經(jīng)過凹透鏡后的光線

b

的入射光線；發(fā)光點

S

的位置。36．如圖所示，光源M（圖中沒畫出）放在焦距為

3cm

的凸透鏡前，0cm

處為凸透鏡光心。a、b、c是

M

發(fā)出的三條光線經(jīng)凸透鏡折射后的光線，相交于

M'。請在圖中畫出確定光源

M

的光路圖并畫出

c經(jīng)凸透鏡折射前的入射光線。（

表示凸透鏡）37．如圖是一點光源

S

發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后的兩條反射光線，請在圖中確定點光源

S

及其像

S′的位置，并完成光路圖。38．請根據(jù)兩條特殊光線畫出燭焰

S

點的像點

S′。（F

為焦點，P為兩倍焦距點）39．如圖所示兩透鏡組合中最右邊的焦點是重合的，其中凸透鏡焦距較長，凹透鏡焦距較短。請畫出光經(jīng)過兩透鏡的光路圖。40．如圖所示，A’B’是物體

AB

經(jīng)透鏡所成的像，橫線為透鏡主光軸，試在圖中畫出透鏡及其焦點的位置。答案解析部分【解析】【解答】在光的折射現(xiàn)象中，折射光線與入射光線分別位于法線兩側(cè)，光由水斜射入空氣時，折射角大于入射角，由此可大致確定折射光線的大致位置，如圖所示：【分析】光從水中斜射入空氣中，折射光線遠(yuǎn)離法線?！窘馕觥俊窘獯稹扛鶕?jù)光的反射定律，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，作出反射光線，如圖所示：【分析】光在發(fā)生反射時，反射角等于入射角。【解析】【解答】根據(jù)平面鏡的成像規(guī)律，過

A

點作關(guān)于平面鏡的對稱點

A'，過

B

點作關(guān)于平面鏡的對稱點

B'，用虛線連接

A'B'，即為物體

AB在平面鏡中的像，如下圖所示【分析】平面鏡成像時，像和物體關(guān)于平面鏡對稱，畫出像的位置?！窘馕觥俊窘獯稹扛鶕?jù)光的折射規(guī)律，光線由水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角，所以折射光線要遠(yuǎn)離法線，由于法線垂直于界面，故折射角為如圖所示【分析】光從水中斜射入空氣中，折射角大于入射角，畫出入射光線。【解析】【解答】(1)根據(jù)像與物關(guān)于平面鏡對稱的特點分別作出蠟燭

A、B

的對稱點

A′、B′，A′、B′就是蠟燭

A、B

的像。(2)連接

B、A

并延長，與平面鏡的交點為

O，O

點即為入射點，連接

B′A′，并延長，則

CO

即為向平面鏡看去時，兩支蠟燭的像重疊的方向，如圖所示：【分析】平面鏡成像時，像和物體關(guān)于平面鏡對稱；根據(jù)入射光線畫出反射光線的位置?！窘馕觥俊窘獯稹抗饩€與玻璃磚表面的交點為入射點，作法線；因為光線是從空氣一側(cè)射入玻璃磚內(nèi)，根據(jù)光的折射定律，折射角小于入射角，折射光線靠近法線，畫出此時的折射光線；然后找到這根光線與玻璃磚表面的交點，再次作法線，此時光線從玻璃磚內(nèi)射出，進(jìn)入空氣一側(cè)，此時空氣一側(cè)的光線遠(yuǎn)離法線。根據(jù)角的大小關(guān)系，在空氣中所畫的關(guān)系，應(yīng)該平行。如圖所示【分析】光從空氣斜射入玻璃中，折射角小于入射角；光從玻璃中斜射入空氣中，折射角大于入射角?！窘馕觥俊窘獯稹吭谄矫骁R的另一側(cè)作出新鞋的點

A的對稱點

A′，即為

A在平面鏡中的像；連接像點與眼睛

B

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，OB

為反射光線，光路如下圖【分析】平面鏡成像時，像和物體在同一直線上；像和眼睛的連線能畫出反射光線，再畫入射光線。【解析】【解答】連接

AB

交水面于點

O，過

O點垂直水面作出法線，連接

SO畫出入射光線，連接OA畫出折射光線，即為人眼觀察到像的光路圖．如圖所示：．【分析】空氣中看到水中的物體，比實際變淺；像和人眼的位置在同一直線上；畫出折射光線，連接光源，畫出入射光線?！窘馕觥俊窘獯稹坑蓤D可知，此時的入射角為

60°，根據(jù)反射角等于入射角，作出反射光線，此時反射光線照射到下面的平面鏡上，先做出法線，此時的入射光線與下面平面鏡之間的夾角為所以此時入射角為則此時反射角為所以，又因為，所以同旁內(nèi)角互補，因此可知光線與光線平行，所以最終的反射光線與開始的入射光線平行，如圖所示：【分析】根據(jù)反射角等于入射角，結(jié)合入射光線，畫出反射光線?！窘馕觥俊窘獯稹繉蓷l入射光線反向延長交于一點

S，即為發(fā)光點的位置，通過平面鏡作出

S

的對稱點

S′，即為其在平面鏡中的像的位置如圖所示：【分析】根據(jù)光的直線傳播，可以確定光源的位置，平面鏡成像時，像和物體關(guān)于平面鏡對稱。【解析】【解答】由題知，AO

是入射光線，OB是反射光線，ON

是∠AOB

的角平分線，即法線，過入射點

O

作垂直于法線的平面鏡即可，如下圖所示：【分析】光在反射時，反射角等于入射角；結(jié)合入射光線和反射光線，可以畫出反射面的位置?！窘馕觥俊窘獯稹坑捎诜瓷涔饩€豎直射入井內(nèi)，過入射點

O（入射光線與水平直線的交點）豎直向下作出反射光線

OB；然后作∠AOB

的角平分線即為法線（ON）；因平面鏡與法線垂直，則據(jù)此可畫出平面鏡的位置。由圖知：反射光線和入射光線的夾角∠AOB＝30°+90°＝120°則反射角∠BON＝∠AOB＝×120°＝60°如圖所示【分析】光在反射時，反射角等于入射角，根據(jù)入射光線和反射光線畫出平面鏡的位置?！窘馕觥俊窘獯稹扛鶕?jù)平面鏡的成像特點，像和物關(guān)于鏡面對稱，分別作出

A、B

兩點的對稱點，連接兩點即可，如圖【分析】平面鏡成像時，像和物體關(guān)于平面鏡對稱，畫出平面鏡中的像?！窘馕觥俊窘獯稹抗鈴目諝獯怪比肷涞讲ＡЫ缑嫔希瑐鞑シ较虿蛔?，過入射點作出法線，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(yuǎn)離法線，如圖所示：【分析】光從玻璃斜射入空氣中時，折射角大于入射角，畫出折射光線?！窘馕觥俊窘獯稹坑善矫骁R成像的特點：像和物體各對應(yīng)點的連線被平面鏡垂直平分可知，確定平面鏡的位置，如下圖所示【分析】平面鏡成像時，像和物體關(guān)于平面鏡對稱?！窘馕觥俊窘獯稹繄D示中，通過光心的光線，其傳播方向不改變，平行于凹透鏡的主光軸入射的光線，其折射光線的反射延長線，過異側(cè)焦點；經(jīng)凸透鏡后的折射光線過焦點，則入射光線平行于主光軸，作圖如下：【分析】光線和凹透鏡的主光軸平行，折射光線的反向延長線過焦點；光線過光心，沿直線傳播；光線平行于凸透鏡的主光軸，折射光線過焦點；光線過光心，沿直線傳播?！窘馕觥俊窘獯稹抗鈴目諝庵羞M(jìn)入玻璃塊中，折射光線向法線偏離，光從玻璃中進(jìn)入空氣中，光線與界面垂直，光線不偏折，如圖所示：【分析】光從空氣斜射入玻璃中，折射光線靠近法線偏折，畫出折射光線?！窘馕觥俊窘獯稹科叫杏谥鞴廨S的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點，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：【分析】平行于主光軸的光線過焦點；光線過光心，沿直線傳播?！窘馕觥俊窘獯稹恐赶蛄硪粋?cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線平行于主光軸；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點，光路如下圖【分析】光線的延長線過凹透鏡的焦點，折射光線平行于主光軸；光線平行于凸透鏡的主光軸，折射光線過焦點?！窘馕觥俊窘獯稹垦娱L線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸，如圖所示【分析】光線的延長線過凹透鏡的焦點時，折射光線和主光軸平行。【解析】【解答】由圖可知，首先光線是經(jīng)過鏡面反射，然后在通過凸透鏡，先經(jīng)過入射點作出法線，因為反射光線與鏡面夾角是

45°，所以反射角為根據(jù)反射角與入射角相等作出入射光線，之后反射光線平行于凸透鏡的主光軸，經(jīng)過凸透鏡后折射光線過焦點，如圖所示【分析】光在發(fā)生反射現(xiàn)象時，反射角等于入射角，根據(jù)反射光線可以畫出入射光線；光線平行于凸透鏡的主光軸時，折射光線過焦點?！窘馕觥俊窘獯稹慨嫵?/p>

S'關(guān)于平面鏡對稱點

S，連接

SO

為入射光線，如果沒有凸透鏡，光沿直線傳播，這條反射光線經(jīng)過

F

點，因為凸透鏡對光有會聚作用，這條反射光線經(jīng)過凸透鏡后折射光線更靠近主光軸，經(jīng)過主光軸的點在

OF之間，如圖所示【分析】平面鏡成像時，像和物體關(guān)于平面鏡對稱，根據(jù)像畫出物體的位置，并畫出入射光線；平行于凸透鏡主光軸的光線會聚于焦點，會聚的光線，交于焦點內(nèi)。【解析】【解答】平行主光軸的光線經(jīng)過凹透鏡后其折射光線反向延長線必過右側(cè)焦點，故用虛線連接折射點和右側(cè)焦點，并延長，延長線上畫上向上的箭頭，即為其中一條折射光線，指向虛焦點必然平行主光軸，故過折射點畫一條平行主光軸的直線，并標(biāo)上向右的箭頭，故如下圖所示：【分析】光線平行于凹透鏡的主光軸時，折射光線的反向延長線過焦點；光線的延長線過焦點，折射光線平行于主光軸。【解析】【解答】過焦點的光線經(jīng)過凸透鏡后平行于主光軸，過光心的光線傳播方向不改變；本來要過凹透鏡虛焦點的光線經(jīng)凹透鏡后發(fā)散至平行于至主光軸。如下圖所示：【分析】光過凸透鏡的焦點時，折射光線平行于主光軸；光線過凸透鏡的光心，沿直線傳播?！窘馕觥俊窘獯稹恳谷肷涔饩€豎直反射到鏡筒中，根據(jù)光的反射定律可知，反射角等于入射角，則作出反射光線和入射光線夾角的角平分線就是法線的位置，再作法線的垂線即可畫出平面鏡如下圖所示：【分析】根據(jù)入射光線和反射光線，結(jié)合反射角等于入射角，畫出平面鏡的位置?！窘馕觥俊窘獯稹繌陌l(fā)光點

S

發(fā)出的、平行于凸透鏡主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后過凸透鏡另一側(cè)的焦點

F，也經(jīng)過S

的像點

S′；從發(fā)光點

S

發(fā)出的、上面的光線，經(jīng)凸透鏡折射后要經(jīng)過

S的像點S′，如圖所示：。【分析】光線平行于凸透鏡的主光軸，折射光線過焦點；同一物體的光線經(jīng)過凸透鏡折射后會聚于一點?！窘馕觥俊窘獯稹肯葘蓷l反射光線反向延長交于一點

S′,在通過平面鏡作出

S′的對稱點

S，即為發(fā)光點的位置，并連接

SA、SB

畫出入射光線，然后根據(jù)過凹透鏡光心的光線方向不變，將要過凹透鏡另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡以后平行主光軸射出分別作出兩圖折射光線，如圖所示：【分析】光源發(fā)出的多條入射光線經(jīng)過反射后，反射光線的反向延長線會聚于一點，這是光源的像；光線的延長線過凹透鏡的焦點，折射光線和主光軸平行；光線過光心，沿直線傳播?！窘馕觥俊窘獯稹空凵涔饩€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：圖中的光學(xué)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：【分析】凹透鏡對光線有發(fā)散作用，凸透鏡對光線有會聚作用，結(jié)合入射光線和折射光線的方向判斷；物體的表面發(fā)生光的反射現(xiàn)象，入射角與反射角的大小相等，并且分布在法線的兩側(cè)，結(jié)合光的反射定律作圖即可?！窘馕觥俊窘獯稹坷匣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(nèi)，S

點發(fā)出的無數(shù)條光中，照射到透鏡上的光都會發(fā)生折射，這些折射光線或折射光線的反向延長線的交點就是

S

的像。作其中的兩條特殊光線：過光心的光傳播方向不變；平行于主光軸的光經(jīng)凸透鏡折射后折射光線過焦點。這兩條光線的反向延長線的交點即

S

點的像

S′，如圖所示：【分析】凸透鏡作圖，三條特殊的光線：經(jīng)過光心的光線不改變方向，焦點發(fā)出的光線會變成平行光，平行光經(jīng)過凸透鏡會聚在焦點上。【解析】【解答】近視眼能看清近處物體，那么近處物體發(fā)出的光線可以會聚在視網(wǎng)膜上，所以作圖如下：【分析】近視眼看近處的物體時，光線經(jīng)過晶狀體，能將像成在視網(wǎng)膜上?！窘馕觥俊窘獯稹客ㄟ^光心后傳播方向不變，故將

SO

延長，并標(biāo)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(biāo)上向下的箭頭，故如下圖所示：?！痉治觥吭擃}目考查的是凸透鏡作圖，三條特殊的光線：經(jīng)過光心的光線不改變方向，焦點發(fā)出的光線會變成平行光，平行光經(jīng)過凸透鏡會聚在焦點上?！窘馕觥俊窘獯稹科叫杏谥鞴廨S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，據(jù)此畫出入射光線；過平面鏡的入射點垂直于鏡面作出法線，然后根據(jù)反射角等于入射角，在法線右側(cè)作出反射光線，如下圖：【分析】凸透鏡作圖，三條特殊的光線：經(jīng)過光心的光線不改變方向，焦點發(fā)出的光線會變成平行光，平行光經(jīng)過凸透鏡會聚在焦點上；物體的表面發(fā)生光的反射現(xiàn)象，入射角與反射角的大小相等，并且分布在法線的兩側(cè)，結(jié)合光的反射定律作圖即可?！窘馕觥俊窘獯稹窟^平面鏡的反射點垂直鏡面作出法線，因為反射光線與鏡面的夾角為

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?！痉治觥客雇哥R作圖，三條特殊的光線：經(jīng)過光心的光線不改變方向，焦點發(fā)出的光線會變成平行光，平行光經(jīng)過凸透鏡會聚在焦點上；物體的表面發(fā)生光的反射現(xiàn)象，入射角與反射角的大小相等，并且分布在法線的兩側(cè)，結(jié)合光的反射定律作圖即可?！窘馕觥俊窘獯稹客ㄟ^平面鏡作出

S

的對稱點

S′，即

S

在平面鏡中像的位置，連接

S′F，與平面鏡相交

A

點，連接

SA，過凸透鏡左側(cè)焦點

F，則該光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸射出，如圖所示：【分析】平面鏡成像時，像和物體關(guān)于平面鏡對稱畫出像；光線過凸透鏡的焦點，折射光線平行于主光軸?！窘馕觥俊窘獯稹抗饩€

a

過凹透鏡的光心，經(jīng)凹透鏡后方向不變。經(jīng)凹透鏡折射后的折射光線平行于凹透鏡的主光軸射出，入射光線的延長線過凹透鏡右側(cè)的焦點，連接凹透鏡右側(cè)焦點

F

和入射點畫出入射光線（經(jīng)平面鏡的反射光線），該反射光線和

a

的反向延長線的交點

為發(fā)光點的像，做出關(guān)于平面鏡的對稱點，可得發(fā)光點

S

的位置，如圖所示：【分析】光線過凹透鏡的光心，沿直線傳播；光線的延長線過凹透鏡的焦點，折射光線和主光軸平行?！窘馕觥俊窘獯稹恳蛘凵涔饩€

a

過凸透鏡焦點，所以其入射光線平行于主光軸；因折射光線b

過光心，而過光心的光線方向不變，據(jù)此畫出a、b

的入射光線，兩入射光線的交點為光源