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2021年中考物理总复习：光学作图知 诙 体 余入射点 一点一点 入射点三线同面，法线居中，两角相等特点反射定律等大，等距，垂直，虎 像.对 称成像特点入射角、两角百角）-入射角两角/-（折 射 光的反射光学作特点折射光爱平面境成像三线共面，法设居中，空气中角大凸透m成像名词焦点、焦距、物距、像距三条特殊光线过焦点0 1光的反射尊知 短 梳 理一点：入射点。（是指光线射到反射面上的一点）两角：入 射 角（指入射光线与法线之间的夹角）反 射 角（指反射光线与法线之间的夹角）关键要素三线：入射光线（指射到物体表面的光线）反 射 光 线（指被物体反射出的光线）法 线（指垂直于镜面的虚线）三线同面，法线居中，两角相等。反射定律即：反射光线、入射光线和法线在同一平面上；反射光线、入射光线分居法线的两侧;第1页 共2 3页反射角等于入射角。注意因果关系，入射决定了反射，应把反射叙述在前面。反射规律(1)一条反射光射只对应一条入射光线(2)入射光线垂直于反射面时，入射南为0 ,反射角为0 ,三线重合，但方向相反。(3)在反射现象中，入射角的取值范围：0”入射角 90。，入射角只有在这个范围内，才发生反射现象。(4)反射角随着入射角的增大而增大，减小而减小，但始终等于入射角。(5)法线不仅过入射点与界面垂直，而且还是入射光线与反射光线之间夹角的平分线。(6)在光的反射现象中，光路是可逆的。典例分类【命观点一】先的女射【典 例1(2019长沙模拟)如图，光斜射到空气和玻璃的分界面时，发生反射和折射。在图中标出反射角并用箭头标出折射光线的传播方向。【解析】入射点为O,先过入射点。画出法线，折射光线和入射光线分居于法线两侧，则AO为入射光线、OC为折射光线，。3为反射光线，反射角为夕，如图所示：【点拨】先过入射点画出法线,“界 ZBC X 面J一交一坡 璃 空 气、A根据折射光线和入射光线的关系确定入射、折射光线，进而第2页 共2 3页确定反射光线，得出反射角和入射角。【考试方向】考查反射光路图及反射现象的应用。【变 式 制 秣】1.（2019郑州模拟）在图中画出入射光线A 0 经平面镜后的反射光线，并标明反射角的度数。2.如图，自行车尾灯是保证夜间行驶安全的重要装置。其内部由许多相互垂直的小平面镜构成，这样可以保证将射向尾灯的光原路反射回去。图乙为其两个小平面镜的简化示意图，平面镜A 和 B 相互垂直，一束光与平面镜A 成 3 0 角射向平面镜A,请画出入射光线经过这两个平面镜的光路图，并标出在平面镜B 上发生反射时的反射角及度数大小。知识点0 2平面镜成像知 例 槁 理成像特点等大，等距，垂直，虚像，对称。即：像与物大小相等；像与物到镜面的距离相等；像与物的连线与镜面垂直；物体在平面镜里所成的像是虚像（正立的、等大的）；像与物关于镜面对称成像原理光的反射定律第3页 共2 3页【命敢直二】中面锐就像【典例2】（2 0 1 9 开封一模）完成图中小莉通过平面镜观察白己脚后跟A点时的光路图【答案】平面演【解析】先作脚后跟A点关于镜面的对称点，即为A点的像点；再连接像点和眼睛8点与镜面相交于一点O,即为入射点，连接AO、O B,则AO是入射光线，03为反射光线，如下图所示。【点拨】根据平面镜成像的特点：像与物体关于镜面对称。并且要知道反射光线的反向延长线过像点。【考试方向】考查平面镜成像特点及平面镜成像特点的应用。【变式钢炼】1.如图所示，一条光线从左边入射，经过方框内的光学元件作用后，从右边射出。请在方框内画出所需光学元件及光路图（包括光线）第4页 共2 3页2.如图甲，检查视力的时候，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像。请在图乙中画出人眼看到视力表上第一行字母E 的光路图，此时视力表在镜中的像与被测者相距 m,与不用平面镜的方法相比,11平面镜所在位 置视力表这样安排的好处是字母j-.彳 眼睛乙 知识点03 光的折射折射定律光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般发生变化的现象。光的折射定律：三线同面，法线居中，空气中角大。即：(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内；(2)折射光线、入射光线分居法线两侧；(3)光从空气斜射入水或其他透明介质中时，折射危小于入射痢，折射光线向法线靠拢；光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线。折射特点(1)折射角随着入射角的增大而增大，减小而减小，但不成正比关系；(2)在折射现象中，光路也是可逆的。若将光沿原折射光线的方向入射，其折射光线将沿原入射光线的方向射出。(3)在叙述折射规律时，注意因果关系，入射决定了折射，应把折射叙述在第5页 共2 3页前面。【命驳点三】宪的折射【典例3】（2 0 1 9 安徽二模）如图所示，一束光射向玻璃三棱镜并穿过三棱镜，请画出这束光进入三棱镜和离开三棱镜后的光线。（保留作图痕迹）【解析】光从空气垂直入射到玻墙界面上，传播方向不变，当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线将远离法线。在作图时，注意先做出法线。如图所示：【点拨】当光从空气斜射入玻墙时，入射光线和折射光线分居法线的两侧，折射角小于入射角。当光从玻璃斜射入空气时，入射光线和折射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角。【考试方向】考查光的折射规律及折射规律的应用。【变式制称】1.一束光线从空气斜射入水中，在水面发生反射和折射，已知反射光线OA如图所示，请在图中画出它的入射光线和大致的折射光线。第6页 共2 3页空气水-o2.如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线，其中 是反射光线,是折射光线，折射角为。知识点04 凸透镜成像知 短 梳 理光学名词焦 点(F):平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点(经凹透镜折射后要发散，折射光线的反向延长线相交在主轴上一点)，这一点叫透镜的焦点。焦距：焦点到光心的距离，叫焦距，用/表示。物距：物体到透镜光心的距离，用表示。像距：光屏上的像到透镜的距离，用V表示。三条特殊光线(1)平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后，折射光线过对侧焦点；(2)过焦点的光线，经凸透镜折射后，平行于主光轴射出；(3)过光心的光线，传播方向不改变。规律总结(1)成实像时，像与物异侧，左右、上下相反。第7页 共2 3页变化规律：物距变小，像距变大，像也变大；物距变大，像距变小，像也变小。当V时，成倒立、缩小的实像；当=V时，成倒立、等大的实像；当时，成倒立、放大的实像。(2)特殊点：尸点：是实像和虚像的分界点；2 F点:是放大像和缩小像的分界点。(3)不论是实像还是虚像，越靠近焦点像越大。典例分类【命敢点四】凸透镜戚像【典 例4】根据已给出的入射光和出射光，在方框内画出合适的透镜。X【答案】【解析】图中折射光线与入射光线相比，向主光轴方向偏折，光线会聚了，故填入凸透镜。如图所示:【点拨】凸透镜有会聚光线的作用，凹透镜有发散光线的作用。根据入射光和折射光的方向,判断光线被会聚了还是发散了。若光线被会聚则填凸透镜，若光线被发散则填凹透镜。【考试方向】考查凸透镜成像特点及凸透镜成像作图能力。【变 式 制 称】第8页 共23页1.（2019苏州一模）按照题目要求作图:如图所示，已知F 为凸透镜的焦点，试画出与已知光线对应的入射或折射光线。参考答案【解析】先 过 O 点作法线，入射光线与镜面的夹南为4 0 ,则入射角为90-4 0=50;由光的反射定律可知，反射痢也为50。；根据反射光线、入射光线分居法线两侧，在法线右侧画出反射光线，并标出反射角及其度数，如图所示：第 9 页 共 23页2.【答案】B【解析】过入射点垂直反射面作出法线，再根据反射角等于入射角作出反射光线，注意反射光线到达上面的反射面再次进行反射，而且最后的反射光线与原入射光线平行，法线要用虚线，如图：知 识 点2【解析】由图可知，光线的传播方向没有变化，但位置发生了变化，该图象与潜望镜的原理是相同的，如图所示:2.【答案】4.6节省空间【解析】由图示可知，视力表与平面镜之间的距离为2.5 m,被测者与视力表之间的距离为第10页 共23页0.4m,根据平面镜成像特点，物体与像到镜面的距离相等，可得视力表在镜中的像与视力表之间的距离为2.5m+2.5m=5m,则视力表在镜中的像与被测者相距5m-0.4m4.6mo与不用平面镜的方法相比，这样安排的好处是节省空间。先通过平面镜作出E点的对称点F,连接眼睛与色交平面镜于点O,如图所示：【解析】图中已经过反射点垂直界面画出法线，根据反射光线与入射光线分居法线两侧，在法线左侧画出入射光线，使反射角等于入射角，在法线右侧的水中从。点画出折射光线，注意折射角小于入射角，如图所示：2.【答案】。4;OC-./C O N。【解析】（1）由图可知，NM是NAOB的角平分线，是法线；（2）根据反射定律、折射规律，单独在法线NM一侧的光线3 0为入射光线，0 4为反射光线，0 C为折射光线；折射角为折射角为NC0M。知 识 点4第1 1页 共2 3页【解析】由图可知，折射光线平行与主光轴，则入射光线过焦点；过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，如图所示。【解析】图中平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后会过另一侧的焦点，过光心的光线传播方 向 不 变，如 图 所 示：第1 2页 共2 3页2021年中考物理光学作图测试卷测试时间：4 0 分钟 分值：1 0 0 分姓名：班级：成绩：作 图 题（每 题 10分，共 100分）1 .（2 0 1 9安阳二模）在池塘上方A处有只小鸟，请画出在池塘上方能看到水中小鸟倒影的范围的光路图。A 2 .如图所示，太阳光与水平成6 0。角射到A点，利用平面镜使反射光线水平向右射出，请你画出平面镜和反射光线。3 .画出物体A。在平面镜中所成的像。A rJ I4 .小玲妈妈在某商场买鞋，她选了一款新鞋在竖直的“试鞋镜”前试穿，如图所示。请画出小玲妈妈的眼睛（A点）能看到自己新鞋（8点）像的光路图。5 .要想使与水平面成6 0 的太阳光水平照射进山洞，可通过在洞口放置平面镜来实现，请在图中作出平面镜的位置。第 1 3 页 共 2 3 页A6.(2019荷泽一模)如图甲，荷泽国际牡丹文化旅游节期间，荷泽火车站广场的照明灯上方新安装了投射设备，一朵朵漂亮的牡丹花被投射到地面上，“扮觐”了整个广场。其内部结构意图如图乙，点亮光源后，在地面上出现清晰的像。请画出图乙中所示两条光线经过凸透镜之后的光线。甲光源印 有 图 案 1I乙7.如图所示，是 光 源 S 发出经平面镜反射后射向凸透镜焦点尸的一条光线，S 是光源S 在平面镜中的像。请画出：(1)光源S 的位置；(2)光线岫经凸透镜后折射光线的大致位置。Sb u1118.在凸透镜成像时，物 距 U、像 距V、焦 距 f 在数值上满足方+-=的关系。小花在做“探究凸透镜成像的规律”实验时发现，保持蜡烛和光屏之间的距离为45cm不变，只改变凸透镜的位置可以在屏上得到两个清晰的像，将凸透镜从成第一个像的位置向蜡烛移动 15cm得到第二个像。她 通 过 分 析 得 出 第 一 个 像 与 蜡 烛 相 比 是 (选 填“缩小”“等大”或“放大”)的，第二次成像时物距为 c m.如图，N B 是 物 体 AB的像，试确定凸透镜的位置并画出凸透镜。第1 4页 共2 3页A、B B7A.9.如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A 时，观测到在位置C 成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B,试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。1 0.如图所示，投影仪胶片上发光点S 发出一条光线，经凸透镜折射和平面镜的反射后,水平射到屏幕上。请你完成该光路，并标出凸透镜下方焦点F 的位置。第1 5页 共2 3页2021年中考物理光学作图测试卷答案测试时间：4 0分钟 分值：100分姓名：班级：成绩：作 图 题（每 题10分，共100分）1.（2019安阳二模）在池塘上方A处有只小鸟，请画出在池塘上方能看到水中小鸟倒影的范围的光路图。【解答】池塘水面相当于平面镜，根据平面镜成像特点先做出A的像点；因为反射光线的反向延长线过像点，所以从A点作两条入射光线，一条在水面最左边缘处会被反射出去，另一条在水面的最右边缘处会被反射出去，两条反射光线形成的区域就是在池塘上方能看到水中小鸟倒影的范围，如图所示：2.如图所示，太阳光与水平方向成6 0 角射到A点，利用平面镜使反射光线水平向右射出,请你画出平面镜和反射光线。第1 6页 共2 3页【分析】【解答】太阳光与地面成角6 0。，从左上方向A点入射，反射光线从水平向右射出，做出反射光线与入射光线夹角的角平分线即为法线，然后作出法线的垂线即为平面镜的位置,如图所示:3 .画出物体A O在平面镜中所成的像。4r 一 匚【分析】/c -1 0K【解答】作A点 关 于 镜 面 的 对 称 点（做对称点留下的作图痕迹是对应点的虚线连线和垂直符号）作。点关于镜面的对称点。；用虚线连接4和0，并标上对应的箭头。如图所示:O-C-A 0f4.小玲妈妈在某商场买鞋，她选了一款新鞋在竖直的“试鞋镜”前试穿，如图所示。请画出小玲妈妈的眼睛（A点）能看到自己新鞋（3点）像的光路图。第1 7页 共2 3页【分析】r【解答】作新鞋8 点关于镜面的对称点夕，即为新鞋8 点在平面镜中的像，连接A/T与镜面交于一点，即为入射点。（反射点），连接B 与入射点。就得到入射光线，如下图所示：5.要想使与水平面成6 0 的太阳光水平照射进山洞，可通过在洞口放置平面镜来实现，请在图中作出平面镜的位置。【分析】【解答】先沿水平方向画出反射光线，再作出反射光线和入射光线的角平分线，即为法线,平面镜与水平方向成如图所示3 0 ,如图:6.（2019荷泽一模）如图甲，范泽国际牡丹文化旅游节期间，黄泽火车站广场的照明灯上方新安装了投射设备，一朵朵漂亮的牡丹花被投射到地面上，“扮 了 整 个 广 场。其内部结构示意图如图乙，点亮光源后，在地面上出现清晰的像。请画出图乙中所示两条光线经过凸透镜之后的光线。第1 8页 共2 3页光源印 有 图 案、光源印 有 图 案【分析】【解答】对于凸透镜，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，过光心的光线其传播方向不变；由此画出图中两条光线的折射光线，它们的交点即为对应的像点，如图所示:光源印 有 图 案号7.如图所示，H是光源S发出经平面镜反射后射向凸透镜焦点F的一条光线，S 是光源S在平面镜中的像。请画出:(1)光源S的位置;(2)光线ab经凸透镜后折射光线的大致位置。第1 9页 共2 3页S【分析】【解答】（1）画出像S 的对称点S,可得光源S的位置，连接S a,可得时的入射光线；（2）的延长线过凸透镜的焦点，不属于凸透镜的三条特殊光线，由于凸透镜对光线具有会聚作用，折射光线向凸透镜的主光轴靠拢，如图所示：S 1118.在凸透镜成像时，物 距U、像 距V、焦 距f在数值上满足万+-=的关系。小花在做“探究凸透镜成像的规律”实验时发现，保持蜡烛和光屏之间的距离为4 5 c m不变，只改变凸透镜的位置可以在屏上得到两个清晰的像，将凸透镜从成第一个像的位置向蜡烛移动15 c m得到第二个像。她 通 过 分 析 得 出 第 一 个 像 与 蜡 烛 相 比 是（选填“缩小”“等大”或“放大”）的，第二次成像时物距为 c m.如图，Z R是物体AB的像，试确定凸透镜的位置并画出凸透镜。BB7A*第2 0页 共2 3页【分析】缩小；15；111【解答】在凸透镜成像实验中，物 距u、像 距V、焦 距f满足一+-=由题知u+v=45cm,u V f所以第一次成像时，物距为u,像距为v=4 5 c m-u;第二次成像时，物 距u=u-l5cm,人,1 1像距 v=60-u,则：一 +-u 45cm-u1 1 1-+-=Tu-15cm 60cm-u f两式联立,解得:u=30cm f=10cm.v=45cm-30cm=15cm,将凸透镜从成第一个像的位置向蜡烛移动15cm得到第二个像，这说明第一次成像比第二次成像时的物距大，物距大于像距，成的像是缩小的实像。根据光路可逆知第二次的物距为15cm;根据凸透镜对光线的作用可知，经过光心的光线的传播方向不变，故连接AA,AA与主光轴的交点为凸透镜的光心，据此画出凸透镜，如图：9.如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A 时，观测到在位置C 成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B,试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。第 2 1 页 共 2 3 页【解答】从物体A的顶端做平行于主光轴的光线，过凸透镜后经过焦点而会聚到像点。由A的顶端发出过光心的光线，传播方向不变。从物体B的顶端做平行主光轴的光线，折射后过焦点，再 从3的顶端做过光心的光线，这两条折射光线的反向延长线的交点就是像的位置，如图所示：10.如 图 所 示，投影仪胶片上发光点S发出一条光线，经凸透镜折射和平面镜的反射后,水平射到屏幕上。请你完成该光路，并标出凸透镜下方焦点F的位置。：s【分析】【解答】已知反射光线和镜面的夹角为4 5 ,则反射角为90。-45。=45。，过反射点做出法线，根据反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射痢，在法线的下侧做出入射光线，此时的入射光线是发光点S发出一条光线经凸透镜折射后的折射光线，因此光线与主光轴平行，连 接 点S与折射点，即为入射到凸透镜的入射光线，此入射光线与主光轴的交点即为凸透镜下方焦点F的位置，如图所示:第2 2页 共2 3页第 2 3 页 共 2 3 页