2022年中考物理二轮专题复习+光学作图

光学作图专题作图

1．如图所示，将一平面镜紧靠长方体水槽内侧面放置，将一个凸透镜竖直插入水中一半，凸透镜的焦点F恰好在水面上。水槽底部一发光点S发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜左侧焦点F。请你画出这条入射光线和反射光线、射向F的反射光线经水面的折射光线以及折射后又经凸透镜折射的光线。

2．如图所示，凹透镜的主光轴垂直于平面镜，一束平行于主光轴的光先后经凹透镜折射和平面镜反射后，经过A点。请完成该光路，并画出凹透镜左侧虚焦点F 的位置。

3．如图所示，一束光从空气斜射到水面上，请在图中画出该光线的反射光线和折射光线的大致方向。

4．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 a、b通过凸透镜后的折射光线。

5．如图所示，F是透镜的焦点，a、b是两条入射光线，a平行主光轴，b过透镜中心。请作出a、b光线通过透镜之后的光路图。

6．是点光源S（未画出）在水中所成的像，S发出的一条光线经水面反射后沿ab方向恰好射向凹透镜右侧焦点F。请画出：

（1）点光源S的位置；

（2）光线ab的入射光线；

（3）光线ab经凹透镜后的折射光线。

7．根据光的传播路径，在图中的虚线框内，填入符合要求的透镜。

8．如图所示，游客通过海底观光隧道观看海底的海洋世界。A点是游客的眼睛，B、C两点分别是游客看到的鱼以及水中鱼的实际位置，请完成游客在A点看到水中鱼的光路图。

9．如图小军要从A处走到河岸取水然后送到B处，他先沿垂直于河岸的方向（AD）到D点取水然后再沿DB到B处，若小军的速度大小不变，不考虑取水停留的时间。小明认为小军走这样的路线太浪费时间，他利用所学光学知识帮小军设计了一条最短的路线，请你画出这条路线图（光路图）。

10．作出图中入射光线的折射光线。

11．在图中，根据平面镜成像特点，画出物体AB在平面镜MN中所成的像AB。

12．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：

（1）光源S在平面镜中像的位置；

（2）光线SA经平面镜反射和凸透镜折射后完整的光路图。

13．（1）“节的用水，人人有责”。如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄看作是一个杠杆，向下按即关水，请你在图乙所示的示意图中画出F2的力臂L2，并画出施加在A点的最小动力F1；

（2）如图所示，OB是一束光线由空气射到水面后的反射光线，请在图中画出入射光线，标出入射角的度数，并画出折射光线的大致方向。

14．当一束光线经过水面反射后在“光电屏”上形成一个亮斑A点，如图所示，由于水位上升或下降使光电屏上的光点A移到B，请画出水面新位置，并完成光路图。

15．如图所示，F为凸透镜的焦点，凸透镜的主光轴与水面在同一平面上，请作出凸透镜的入射光线和进入水中的折射光线的大致方向。

16．小强在游泳馆游泳时发现，从水面上方看，水面下的点光源S照亮水面的区域是一个圆，圆外区域都是暗的。如图所示，点光源S在圆心O的正下方。据此，请画出图中从点光源S射向上述圆周边界上的A点的一条光线的光路图。（SOA在同一竖直面上）

17．(1)如图所示，小明想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中。请你通过作图标出平面镜的位置。(保留作图痕迹)

(2)请在图中画出对应的入射光线和折射光线。

18．如图所示，一个凸透镜立于水槽上方，主光轴恰与水面平行，现有一束激光平行于主光轴射向凸透镜，经凸透镜折射后进入水中并在水槽底形成一亮点A，请在图中画出：

(1)经凸透镜折射后的光线；

(2)进入水中的光线；

(3)经水面反射后的光线。

参考答案

1．

【解析】由题知，发光点S发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜左侧焦点F；根据平面镜成像的特点，先作出S点关于平面镜的对称点，即为S的像点S′，再连接S'与F点，即可得到S点发出的光经平面镜的反射光线，与镜面的交点O为入射点，连接SO即为射向平面镜的入射光线，OF为反射光线；当光线从水面斜射向空气中时，折射角大于入射角，由此可作出从水面斜射向空气中的折射光线；通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，据此画出经凸透镜折射的光线，如图所示

2．

【解析】先作出A点在平面镜中的像点A’，连接像点与光线在凹透镜上的入射点，与平面镜的交点O即为凹透镜折射光线射到平面镜的入射点，反向延长OA’，与凹透镜主光轴的交点即为凹透镜的焦点F；连接OA，即为反射光线，故作图如下：

3．

【解析】图中法线已画出，根据入射角等于反射角画出反射光线；光由空气斜射入水中时，折射角小于入射角，据此在水中法线的右侧作出折射光线的大致方向，如图所示：

4．

【解析】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，据此分别作出折射光线，这两条折射光线的交点即为像点S′；因同一发光点发出的光线经凸透镜折射后会通过像点，所以可作出光线a的折射光线。如图所示：

5．

【解析】凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜后，折射光线会经过焦点；过光心的入射光线，经过凸透镜后，传播方向不变，如图所示：

6．

【解析】通过水面作出S′的对称点S，即为光源S的位置，连接S′a，为入射光线，光线ab过凹透镜右侧焦点F，则该光线经凹透镜折射后将平行于主光轴射出，如图所示：

7．

【解析】图中入射光线是平行的，而折射光线远离主光轴，即透镜有发散作用，所以是凹透镜，作图如下：

8．

【解析】 连接AB ，交右侧玻璃于O点，过O点做垂直界面作出法线，连接OC为入射光线，O到人眼为折射光线，注意折射光线的反向延长线用虚线，如图所示：

9．

【解析】以河岸为平面镜，利用两点之间，直线最短，作出发光点A关于平面镜的对称点，即为像点A′，连接A′B与平面镜相交于点O，沿OB画出反射光线，连接AO画出入射光线，如图所示，图中O就是入射点，如下图所示：

10．

【解析】用虚线过折射点做水面的垂线即为法线，根据光的折射定律，在空气中的角大，故在空气中折射光线应该比入射光线更远离法线，故过折射点画一条远离法线的直线，并标上向上的箭头，故如下图所示：

11．

【解析】分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点、 ，用虚线连接、，即为AB在平面镜中的像，如图

12．

【解析】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：

13．（1）；（2）

【解析】（1）过O作阻力F2的作用线的垂线，即为阻力F2的力臂L2；要画出最小的动力F1，根据杠杆平衡条件可知，需要先找到最长的动力臂，连接OA，即为最长的动力臂，过A作OA的垂线，即为最小动力F1的作用线，由阻力的方向可知，动力方向应该斜向下，故作图如下：

（2）先过O点画出法线，根据光的反射定律可知，入射光线和反射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，由图可知，反射角等于50°，入射角也等于50°；光从空气斜射入水中时，折射光线与入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角，故作图如下：

14．

【解析】由于入射光线是固定的，且光在水面上发生的是镜面反射，当水面发生变化时，故反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，如下图所示：

15．

【解析】平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点。由此可以确定该条折射光线对应的入射光线；过水面入射点垂直于界面作出法线，根据光从空气射入水中折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线。如图：

16．

【解析】光由水斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角，且折射角随入射角增大而增大，当入射角达到某一角度时，折射光线会沿水面射出。

当点光源发出光SA的入射角恰好达到某一角度，S发出光中，圆周内的折射光线在空气中（有折射光线进入人眼），圆周外的折射光线沿水面折射（没有折射光线进入人眼），所以从水面上方看，水面下的点光源S照亮水面的区域是一个圆，圆外区域都是暗的，由此先过A点垂直水面作法线，再沿水面作出折射光线；

发生反射时，根据反射角等于入射角，在法线右侧的水中作出反射光线，如图所示：

。

17．(1)；(2)

【解析】(1)要将一束太阳光反射到竖直井底，则反射光线是竖直向下的，过入射点作入射光线与反射光线夹角的角平分线(即法线)，再过入射点作垂直于法线的平面镜，如图所示：

。

(2)由图可知，折射光线平行于凹透镜的主光轴，则入射光线反向延长线通过虚焦点；过光线的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，如图所示：

。

18．

【解析】平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，过入射点画出法线，根据反射角等于入射角在法线右侧空气中画出反射光线，在法线右侧的水中，根据折射角小于入射角画出折射光线。