高频考点01 光学作图-2020年中考物理三轮冲刺之高频考题分类解析与提升训练

中考物理高频考点考前冲刺训练01

光学作图

【考法综述】

1.单项作图：（1）光的反射作图（2）光的折射作图（3）透镜作图（4）平面镜成像作图

2.组合作图：将上述几种单项作图综合在一起，最常见的是光的反射与透镜的组合。

【解法探讨】

例1. 请完成图中光通过透镜后的光路。

【答案】

【简析】对于透镜作图，首先要分清是凸透镜还是凹透镜，然后根据它们各自的三条特殊光线作图。本题是对凸透镜作图，第一条是平行于主光轴的光线，它被凸透镜折射后过另一侧的焦点；另一条是过光心的光线，折射后传播方向不改变。

例2. 画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。

【答案】

【简析】本题是利用平面镜的成像规律作图。要充分利用平面镜成像时“物像关于镜面对称”；反射光线上的点、入射点、像点在一条直线上。先利用平面镜成像时“物像关于镜面对称”，做出S的像点S′，然后利用反射光线上的点、入射点、像点在一条直线上，找出入射点O，然后完成光路图。

例3. 如图所示，F为凸透镜L的焦点，OO′为凸透镜的主光轴，AB为射向凸透镜且过焦点的光线，在凸透镜的右侧有一平面镜MN和主光轴OO′成45°，请画出经凸透镜折射后和经平面镜反射后的完整光路图。

【答案】

【简析】这是凸透镜与平面镜的组合作图。对于这类组合作图，先要分清光线的来处及传播方向，然后利用单项作图的方法，依次完成即可，注意整体的逻辑性。本题光线来自凸透镜的焦点，所以过凸透镜后平行于主光轴。由于平面镜与凸透镜的主光轴成45度角，所以反射光线与主光轴要垂直。

【解法小结】

一、    单项作图

1.光的反射作图   注意箭头的方向：入射光线箭头指向反射面，反射光线与之相反。最好使用几何作图的方法作出相等的两个角：反射角和入射角。不会几何作图的，可以使用量角器度量后作出。

2.平面镜成像作图   要充分利用平面镜成像时“物像关于镜面对称”；反射光线上的点、入射点、像点在一条直线上。它的变式作图非常多，例如：

（1）已知入射光线和反射光线做出镜面：利用“反射光线与入射光线的夹角的角平分线为法线”和“镜面与法线垂直”这两点作图。

（2）已知物和像做镜面的位置：利用“物像关于镜面对称”，将物和像的对应端点用虚线连接起来，然后做出这两条虚线的中点，用实线连接这两个中点并两端延长，即为平面镜位置。记得用短斜线标出镜子的背面（虚像所在的一面）。

（3）已知点光源和反射光线上的某一点，完成作图：利用平面镜成像时“物像关于镜面对称”；反射光线上的点、入射点、像点在一条直线上。先做光源的对称点，然后确定入射点。

（4）已知两条反射光线，完成光路图：两条反射光线的反向延长的交点即为像点，像点的对称点即为光源。所以先反向延长反射光线，找到光源的像点，然后利用物像关于镜面对称做出光源，完成作图。

3.光的折射作图   分清界面和光线的传播方向。记住：两种介质中都要做法线，有法线作为角的一边的那个角才是入射角或者折射角；在空气中的角要比在其它介质中的角大才行。

4.透镜作图   先要分清是凸透镜还是凹透镜，然后利用它们各自的三条特殊光线作图。

（1）凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。

（2）凹透镜的三条特殊光线：①射向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线交于入射一侧的焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。

二、组合作图

先要分清光线的来处及传播方向，然后利用每项单独作图的规律，依次完成即可，注意整体的逻辑性。

【提升训练】

1.（2019南充）如图，在舞蹈室的墙面上装有一块平面镜，王老师用一激光笔从S点照射镜面，在地面上P点看到一光斑，请用平面镜成像特点完成光路图。

【答案】

2.（2019成都A）在图甲中,F是透镜的焦点a、b是烛焰发出的两条光线，a与两焦点连线平行,b经过透镜中心。请作出a、b两条光线通过透镜之后的光路图。

【答案】

3.（2018福建）根据平面成像规律，画出图中物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。

【答案】

4.（2018百色）如图所示，一条光线从空气斜射入水中，在图中作出这条入射光线的反射光线与折射光线的大致位置。

【答案】

5.（2018深圳）如图所示，完成凸透镜的光路图。

【答案】

6.（2018桂林）如图所示，射向平面镜的一束光AO经镜面反射后沿水平方向OB射出图中，ON是∠AOB的角平分线，请在图中作出平面镜放置的位置并标出入射角α。

【答案】

7.（2018玉林）在图中画出与入射光线对应的折射光线。

【答案】

8.（2018遵义）如图所示的是光从玻璃斜射入空气时入射光的光路情况，请在图中画出该入射光线的折射光线的大致位置。

【答案】

9.（2019遂宁）如图，OA是光源S发出的一条经平面镜反射后的反射光线，反射光线OA经过了凸透镜焦点F．请作出OA的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线。

【答案】

10.（2019自贡）有一点光源S，它在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合，S发出的一条光线经平面镜反射后，反射光线为a，如图所示。请在图中画出：

（1）凸透镜的焦点F；（2）点光源S的位置；（3）光线a经过凸透镜后的折射光线。

【答案】