2021年中考物理总复习：光学作图.pdf

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1、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

2、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

3、【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

4、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

5、【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

6、，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

7、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

8、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

9、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

10、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

11、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

12、.【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

13、，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

14、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

15、 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

16、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

17、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

18、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 0

19、f4.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）

20、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

21、:(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

22、 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=4

23、5cm-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

24、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