初中物理备考冲刺专题专练 光学作图及答案解析

光学作图一、作图题1．在如图所示中画出折射光线的大致位置。2．在图中画出入射光线对应的反射光线。3．根据图中已给出的物体

AB，画出它在平面镜

M

中所成的像

A'B'。4．在图中画出从水中斜射入空气的大致入射光线，并标出折射角的度数。5．如图中

A

和

B

是放在平面镜前完全相同的两支蜡烛⑴请分别画出

A

和

B

经平面镜所成的像：⑵眼睛从某个方向向平面镜看去时，两支蜡烛的像完全重叠。请在图中画出从这个方向进入眼的光线。6．画出光线通过玻璃砖的光路（保留必要作图痕迹）。7．如图所示，画出代表新鞋的

A

点在平面镜中的像

A′且男孩眼睛

B

点看到新鞋

A

点在平面镜中所成像的光路图。8．如图所示，人眼在

A

点观察到水中的点光源

S

所成的像处于

B

点位置，请画出人眼观察到像的光路图．9．画出经图示平面镜组（两镜面互相垂直）反射后的反射光线。10．如图所示，在平面镜上方有一点光源射出两条光线，试确定点光源的位置，同时画出其在平面镜中的像的位置。11．如图所示，射向平面镜的一束光经镜面反射后沿水平方向射出，图中

ON

是∠AOB

的角平分线，请在答题卡图中画出平面镜放置的位置。12．如图所示入射光线与水平面成

30°角，要使反射光线竖直照射到矿井中，在图中画出平面镜的位置并标出反射角度数。13．在图中画出物体

AB

在平面镜中所成的像。14．如图所示，一直角三棱镜顶角为

30°，一束光垂直

AB

边入射，从

AC

边又射入空气中，请画出从

AC

边出射的光线。15．如图所示

A'O'是

AO

在平面镜中的像，根据平面镜成像特点画出平面镜及其位置16．根据透镜的性质，在图中完成光路图：画出折射光线或入射光线。17．一束光线从处于空气中的半球形实心玻璃块的球心

O

入射，如图所示。请画出该光线通过玻璃块并从玻璃块射出的折射光线的大致光路图。18．如图，点光源

S

位于凸透镜一侧。在图中画出

S

发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线。19．如图所示，薄凸透镜与薄凹透镜恰好共着同一个主光轴和同一个焦点

F，一条入射光线射向薄凹透镜的右侧焦点

F。请在图中作出这条入射光线经过薄凹透镜和薄凸透镜折射的光路图。20．根据图中折射光线画出入射光线。21．如图所示，请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线，在平面镜入射角上标出度数,完成光路图。22．如图所示，S'为点光源

S

通过平面镜成的像，图中已经画出

S

发出的一条光线经过平面镜后的反射光线，请你画出：⑴点光源

S

的位置；⑵补全入射光线；⑶画出这条反射光线经过凸透镜后的折射光线的大致位置。23．如图所示，请补充完整通过凹透镜两条光线的光路图（其中一条光线指向透镜左侧焦点，另一条光线平行于主光轴）。24．如图，根据给出的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。25．如图甲是显微镜的成像示意图，小雨将一束入射光线竖直反射入镜筒中，其光路图可简化为图乙。请你作图画出反光镜（平面镜）的位置。26．如图，S′是发光点

S经凸透镜所成的像，请完成光路图并标出凸透镜右侧的焦点

F。27．如图所示，A、B是发光点

S

发出的经平面镜反射后的两条反射光线，请你画出：（1）发光点S

的位置；（2）A、B

两条光线通过凹透镜的折射光线．28．请在下图的方框内画出合适的光学元件。29．小静在玩耍时透过爷爷的老花眼镜看到了小玩偶的像，请你在下图中作光路图确定玩偶

S

点所成像

S′的位置。图中

O

为老花镜的光心，F

为其焦点。30．如图所示，请在图中画出近视眼能看清近处物体发出的两束入射光线经晶状体折射后对应的光线。31．如图，L

表示凸透镜，MN

为主光轴。O

为光心，F

为焦点。从S

点发出两条光线，一条经过光心，另一条平行于主光轴，请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线。32．如图所示，一束光线经凹透镜折射后，射向与凹透镜主光轴平行的平面镜上，请画出：⑴射向凹透镜的入射光线；⑵经平面镜的反射光线．33．如图所示，一条光线经平面镜反射后，过凸透镜的焦点

F

射向凸透镜。请在图中画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线。34．如图所示，光源

S

发出的一条光线

SA

经平面镜反射后经过凸透镜左侧焦点。请你画出：⑴光源

S

在平面镜中像的位置；⑵光线

SA

经平面镜反射和凸透镜折射后完整的光路图。35．如图，光线

a

是凹透镜左侧的发光点

S发出的一条光线经平面镜反射的光线，这条反射光线恰好射向凹透镜的光心；光线

b

平行凹透镜主光轴，它是发光点

S

发出的另一条光线经平面镜反射后又经过凹透镜射出的光线。请画出：光线a

经过凹透镜后的光线

b

的入射光线；发光点

S

的位置。36．如图所示，光源M（图中没画出）放在焦距为

3cm

的凸透镜前，0cm

处为凸透镜光心。a、b、c是

M

发出的三条光线经凸透镜折射后的光线，相交于

M'。请在图中画出确定光源

M

的光路图并画出

c经凸透镜折射前的入射光线。（

表示凸透镜）37．如图是一点光源

S

发出的光经平面镜反射后的两条反射光线，请在图中确定点光源

S

及其像

S′的位置，并完成光路图。38．请根据两条特殊光线画出烛焰

S

点的像点

S´。（F

为焦点，P为两倍焦距点）39．如图所示两透镜组合中最右边的焦点是重合的，其中凸透镜焦距较长，凹透镜焦距较短。请画出光经过两透镜的光路图。40．如图所示，A’B’是物体

AB

经透镜所成的像，横线为透镜主光轴，试在图中画出透镜及其焦点的位置。答案解析部分【解析】【解答】在光的折射现象中，折射光线与入射光线分别位于法线两侧，光由水斜射入空气时，折射角大于入射角，由此可大致确定折射光线的大致位置，如图所示：【分析】光从水中斜射入空气中，折射光线远离法线。【解析】【解答】根据光的反射定律，反射光线和入射光线分居在法线的两侧，反射角等于入射角，作出反射光线，如图所示：【分析】光在发生反射时，反射角等于入射角。【解析】【解答】根据平面镜的成像规律，过

A

点作关于平面镜的对称点

A'，过

B

点作关于平面镜的对称点

B'，用虚线连接

A'B'，即为物体

AB在平面镜中的像，如下图所示【分析】平面镜成像时，像和物体关于平面镜对称，画出像的位置。【解析】【解答】根据光的折射规律，光线由水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，所以折射光线要远离法线，由于法线垂直于界面，故折射角为如图所示【分析】光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，画出入射光线。【解析】【解答】(1)根据像与物关于平面镜对称的特点分别作出蜡烛

A、B

的对称点

A′、B′，A′、B′就是蜡烛

A、B

的像。(2)连接

B、A

并延长，与平面镜的交点为

O，O

点即为入射点，连接

B′A′，并延长，则

CO

即为向平面镜看去时，两支蜡烛的像重叠的方向，如图所示：【分析】平面镜成像时，像和物体关于平面镜对称；根据入射光线画出反射光线的位置。【解析】【解答】光线与玻璃砖表面的交点为入射点，作法线；因为光线是从空气一侧射入玻璃砖内，根据光的折射定律，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，画出此时的折射光线；然后找到这根光线与玻璃砖表面的交点，再次作法线，此时光线从玻璃砖内射出，进入空气一侧，此时空气一侧的光线远离法线。根据角的大小关系，在空气中所画的关系，应该平行。如图所示【分析】光从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角；光从玻璃中斜射入空气中，折射角大于入射角。【解析】【解答】在平面镜的另一侧作出新鞋的点

A的对称点

A′，即为

A在平面镜中的像；连接像点与眼睛

B

点与镜面相交于一点

O，即为入射点，连接

AO、OB，则

AO

是入射光线，OB

为反射光线，光路如下图【分析】平面镜成像时，像和物体在同一直线上；像和眼睛的连线能画出反射光线，再画入射光线。【解析】【解答】连接

AB

交水面于点

O，过

O点垂直水面作出法线，连接

SO画出入射光线，连接OA画出折射光线，即为人眼观察到像的光路图．如图所示：．【分析】空气中看到水中的物体，比实际变浅；像和人眼的位置在同一直线上；画出折射光线，连接光源，画出入射光线。【解析】【解答】由图可知，此时的入射角为

60°，根据反射角等于入射角，作出反射光线，此时反射光线照射到下面的平面镜上，先做出法线，此时的入射光线与下面平面镜之间的夹角为所以此时入射角为则此时反射角为所以，又因为，所以同旁内角互补，因此可知光线与光线平行，所以最终的反射光线与开始的入射光线平行，如图所示：【分析】根据反射角等于入射角，结合入射光线，画出反射光线。【解析】【解答】将两条入射光线反向延长交于一点

S，即为发光点的位置，通过平面镜作出

S

的对称点

S′，即为其在平面镜中的像的位置如图所示：【分析】根据光的直线传播，可以确定光源的位置，平面镜成像时，像和物体关于平面镜对称。【解析】【解答】由题知，AO

是入射光线，OB是反射光线，ON

是∠AOB

的角平分线，即法线，过入射点

O

作垂直于法线的平面镜即可，如下图所示：【分析】光在反射时，反射角等于入射角；结合入射光线和反射光线，可以画出反射面的位置。【解析】【解答】由于反射光线竖直射入井内，过入射点

O（入射光线与水平直线的交点）竖直向下作出反射光线

OB；然后作∠AOB

的角平分线即为法线（ON）；因平面镜与法线垂直，则据此可画出平面镜的位置。由图知：反射光线和入射光线的夹角∠AOB＝30°+90°＝120°则反射角∠BON＝∠AOB＝×120°＝60°如图所示【分析】光在反射时，反射角等于入射角，根据入射光线和反射光线画出平面镜的位置。【解析】【解答】根据平面镜的成像特点，像和物关于镜面对称，分别作出

A、B

两点的对称点，连接两点即可，如图【分析】平面镜成像时，像和物体关于平面镜对称，画出平面镜中的像。【解析】【解答】光从空气垂直入射到玻璃界面上，传播方向不变，过入射点作出法线，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，如图所示：【分析】光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，画出折射光线。【解析】【解答】由平面镜成像的特点：像和物体各对应点的连线被平面镜垂直平分可知，确定平面镜的位置，如下图所示【分析】平面镜成像时，像和物体关于平面镜对称。【解析】【解答】图示中，通过光心的光线，其传播方向不改变，平行于凹透镜的主光轴入射的光线，其折射光线的反射延长线，过异侧焦点；经凸透镜后的折射光线过焦点，则入射光线平行于主光轴，作图如下：【分析】光线和凹透镜的主光轴平行，折射光线的反向延长线过焦点；光线过光心，沿直线传播；光线平行于凸透镜的主光轴，折射光线过焦点；光线过光心，沿直线传播。【解析】【解答】光从空气中进入玻璃块中，折射光线向法线偏离，光从玻璃中进入空气中，光线与界面垂直，光线不偏折，如图所示：【分析】光从空气斜射入玻璃中，折射光线靠近法线偏折，画出折射光线。【解析】【解答】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，如图所示：【分析】平行于主光轴的光线过焦点；光线过光心，沿直线传播。【解析】【解答】指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，光路如下图【分析】光线的延长线过凹透镜的焦点，折射光线平行于主光轴；光线平行于凸透镜的主光轴，折射光线过焦点。【解析】【解答】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，如图所示【分析】光线的延长线过凹透镜的焦点时，折射光线和主光轴平行。【解析】【解答】由图可知，首先光线是经过镜面反射，然后在通过凸透镜，先经过入射点作出法线，因为反射光线与镜面夹角是

45°，所以反射角为根据反射角与入射角相等作出入射光线，之后反射光线平行于凸透镜的主光轴，经过凸透镜后折射光线过焦点，如图所示【分析】光在发生反射现象时，反射角等于入射角，根据反射光线可以画出入射光线；光线平行于凸透镜的主光轴时，折射光线过焦点。【解析】【解答】画出

S'关于平面镜对称点

S，连接

SO

为入射光线，如果没有凸透镜，光沿直线传播，这条反射光线经过

F

点，因为凸透镜对光有会聚作用，这条反射光线经过凸透镜后折射光线更靠近主光轴，经过主光轴的点在

OF之间，如图所示【分析】平面镜成像时，像和物体关于平面镜对称，根据像画出物体的位置，并画出入射光线；平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点，会聚的光线，交于焦点内。【解析】【解答】平行主光轴的光线经过凹透镜后其折射光线反向延长线必过右侧焦点，故用虚线连接折射点和右侧焦点，并延长，延长线上画上向上的箭头，即为其中一条折射光线，指向虚焦点必然平行主光轴，故过折射点画一条平行主光轴的直线，并标上向右的箭头，故如下图所示：【分析】光线平行于凹透镜的主光轴时，折射光线的反向延长线过焦点；光线的延长线过焦点，折射光线平行于主光轴。【解析】【解答】过焦点的光线经过凸透镜后平行于主光轴，过光心的光线传播方向不改变；本来要过凹透镜虚焦点的光线经凹透镜后发散至平行于至主光轴。如下图所示：【分析】光过凸透镜的焦点时，折射光线平行于主光轴；光线过凸透镜的光心，沿直线传播。【解析】【解答】要使入射光线竖直反射到镜筒中，根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，则作出反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，再作法线的垂线即可画出平面镜如下图所示：【分析】根据入射光线和反射光线，结合反射角等于入射角，画出平面镜的位置。【解析】【解答】从发光点

S

发出的、平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后过凸透镜另一侧的焦点

F，也经过S

的像点

S′；从发光点

S

发出的、上面的光线，经凸透镜折射后要经过

S的像点S′，如图所示：。【分析】光线平行于凸透镜的主光轴，折射光线过焦点；同一物体的光线经过凸透镜折射后会聚于一点。【解析】【解答】先将两条反射光线反向延长交于一点

S′,在通过平面镜作出

S′的对称点

S，即为发光点的位置，并连接

SA、SB

画出入射光线，然后根据过凹透镜光心的光线方向不变，将要过凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜以后平行主光轴射出分别作出两图折射光线，如图所示：【分析】光源发出的多条入射光线经过反射后，反射光线的反向延长线会聚于一点，这是光源的像；光线的延长线过凹透镜的焦点，折射光线和主光轴平行；光线过光心，沿直线传播。【解析】【解答】折射光线比入射光线向主光轴发散一点，该透镜对光线有发散作用，因此填凹透镜，如图所示：图中的光学元件不能使光线透过，但能改变光路，所以该图中是平面镜，如图所示：【分析】凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用，结合入射光线和折射光线的方向判断；物体的表面发生光的反射现象，入射角与反射角的大小相等，并且分布在法线的两侧，结合光的反射定律作图即可。【解析】【解答】老花眼镜是一个凸透镜，玩偶

S点位于该透镜的一倍焦距以内，S

点发出的无数条光中，照射到透镜上的光都会发生折射，这些折射光线或折射光线的反向延长线的交点就是

S

的像。作其中的两条特殊光线：过光心的光传播方向不变；平行于主光轴的光经凸透镜折射后折射光线过焦点。这两条光线的反向延长线的交点即

S

点的像

S′，如图所示：【分析】凸透镜作图，三条特殊的光线：经过光心的光线不改变方向，焦点发出的光线会变成平行光，平行光经过凸透镜会聚在焦点上。【解析】【解答】近视眼能看清近处物体，那么近处物体发出的光线可以会聚在视网膜上，所以作图如下：【分析】近视眼看近处的物体时，光线经过晶状体，能将像成在视网膜上。【解析】【解答】通过光心后传播方向不变，故将

SO

延长，并标上向下的箭头，平行于主光轴后，过焦点，故将折射点与焦点用实线连接，并标上向下的箭头，故如下图所示：。【分析】该题目考查的是凸透镜作图，三条特殊的光线：经过光心的光线不改变方向，焦点发出的光线会变成平行光，平行光经过凸透镜会聚在焦点上。【解析】【解答】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，据此画出入射光线；过平面镜的入射点垂直于镜面作出法线，然后根据反射角等于入射角，在法线右侧作出反射光线，如下图：【分析】凸透镜作图，三条特殊的光线：经过光心的光线不改变方向，焦点发出的光线会变成平行光，平行光经过凸透镜会聚在焦点上；物体的表面发生光的反射现象，入射角与反射角的大小相等，并且分布在法线的两侧，结合光的反射定律作图即可。【解析】【解答】过平面镜的反射点垂直镜面作出法线，因为反射光线与镜面的夹角为

30°，则反射角为

90°﹣30°＝60°则入射角也为

60°，根据入射角等于

60°在法线右侧作出入射光线。过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；如图所示。【分析】凸透镜作图，三条特殊的光线：经过光心的光线不改变方向，焦点发出的光线会变成平行光，平行光经过凸透镜会聚在焦点上；物体的表面发生光的反射现象，入射角与反射角的大小相等，并且分布在法线的两侧，结合光的反射定律作图即可。【解析】【解答】通过平面镜作出

S

的对称点

S′，即

S

在平面镜中像的位置，连接

S′F，与平面镜相交

A

点，连接

SA，过凸透镜左侧焦点

F，则该光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出，如图所示：【分析】平面镜成像时，像和物体关于平面镜对称画出像；光线过凸透镜的焦点，折射光线平行于主光轴。【解析】【解答】光线

a

过凹透镜的光心，经凹透镜后方向不变。经凹透镜折射后的折射光线平行于凹透镜的主光轴射出，入射光线的延长线过凹透镜右侧的焦点，连接凹透镜右侧焦点

F

和入射点画出入射光线（经平面镜的反射光线），该反射光线和

a

的反向延长线的交点

为发光点的像，做出关于平面镜的对称点，可得发光点

S

的位置，如图所示：【分析】光线过凹透镜的光心，沿直线传播；光线的延长线过凹透镜的焦点，折射光线和主光轴平行。【解析】【解答】因折射光线

a

过凸透镜焦点，所以其入射光线平行于主光轴；因折射光线b

过光心，而过光心的光线方向不变，据此画出a、b

的入射光线，两入射光线的交点为光源