人教版八年级上册第四章 光现象综合与测试课时作业

专题10 光学作图（一）光的直线传播和光的反射（解析版）

一、光的直线传播作图

1.两堵墙之间有一扇窗，E代表眼睛，请画出小华看到窗外的视野范围用斜阴影线表示。
 

【答案】如图所示

2.图中CD为日光灯，AB为不透明遮光板，请画出遮光板和光屏之间光完全照不到的区域。

【答案】

【解析】解  光在同种均匀介质中沿直线传播；CD为发光体，首先作出从C发出的射向遮光板AB边缘的光线交于光屏上的G、F点，再作出从D发出的光线射向遮光板AB边缘的光线交光屏于E、H点，如答案图所示阴影部分即为遮光板和光屏之间光完全照不到的区域。
 

3.如图，路灯下站着小明和小华两人，地上留下了他们的影子，请你通过作图确定路灯灯泡S的位置。

【答案】

【解析】解 在空气中沿直线传播，将小明和小华的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S，点S就是路灯灯泡的位置，如答案图所示。
 

4.如图所示，A点为路灯的一发光点，MN为灯下站立着的人，请作出人在路灯下的影子。

【答案】解：如图所示。

5.如图，PQ为一光屏，M、N是两个挡板，S是光源，试在PQ上确定光源S能照亮的范围。

【答案】

【解析】解  由于光在同种均匀介质中是沿直线传播的，故从S发出的光经过M的最下端和N的最上端，照在PQ上的范围就是光源S能照亮的范围。
 

6.如图所示，室内有一点A，请根据下面的要求完成作图：

处为光源，试画出A能够照亮室外的范围；

处为人眼，试画出人眼能够观察到室外景物的范围。

【答案】

【解析】解：作照亮范围时，图中光线从光源射出；作观察范围时，图中光线射向人眼。
 

7.请在图中根据这两条光线的方向确定室内电灯的位置保留作图痕迹。

【答案】

8.如图所示，S为固定光源，MN为竖直墙面，小明手拿一乒乓球，开始时球与光源S等高，松手后球竖直下落，墙面上球的影子也随之而动，请通过作图确定：当影子刚好到达墙角N点时，乒乓球的位置在哪里用字母A标记，完成相应光路图．

【答案】如图所示

【解析】SN连线与乒乓球竖直下落直线的交点即为乒乓球的位置A．
 

9.大人和小孩儿分别站在隔板两侧，请你在墙上开一扇窗，使得二人能互相看到对方全身：忽略头部大小，画出窗户位置，保留作图痕迹。

【答案】解：如图所示，过小孩头顶和脚底分别作两条光线到大人的眼睛，过大人头顶和脚底分别作两条光线到小孩的眼睛，每两条光线与墙的交点可确定出每个人所需窗户的位置；为了使得二人能互相看到对方全身，则下图中AB为最小窗户的位置。
。

【解析】根据题意，两人要想彼此都能看到对方的全身，则来自对方头和脚的光线都必须经过窗户到达另一方的眼睛，由于光是沿直线传播的，则我们可根据光的直线传播作出两条从小孩到达大人眼睛的光线和两条从大人到达小孩眼睛的光线，由此确定出所需最小窗的位置。
 

10.如图所示，一根竹竿BC竖立在地面上，请画出它在路灯O下的影子。请画出光源S发出的光照到不透明物体MN上时，在墙壁AB上出现的影子。

【答案】从路灯O作经过竹竿BC两端点的光线，这两条光线与地面的两交点间是光线照不到的范围，即竹竿BC的影子，如图所示。从光源S作经过物体MN两端点的光线，这两条光线与墙壁AB的两交点间是光线照不到的范围，即物体MN的影子。

二、光的反射作图

11.太阳光线跟水平方向成角，为了使反射光线水平行进，请在图中画出平面镜的位置并标出反射角的度数。

【答案】解：如图甲或乙所示：
 

【解析】  点拨：在图甲中，反射光线与入射光线的夹角为，反射角和入射角均为，则平面镜与水平方向成角。在图乙中，反射光线与入射光线的夹角为，反射角和入射角都为，则平面镜与水平方向成角。
 

12.如图所示，学校楼梯拐角的墙上装有平面镜，既方便同学们整理仪容，晚上又能利用光的反射对楼道进行照明。请在图中准确画出灯S发出的光经平面镜反射后到达A点的光路图。

【答案】解：利用平面镜成像的特点，作出点S关于镜面的对称点，即S在平面镜中的像点。
因为反射光线看上去就像是从像点发出来的一样，所以我们可以连接点和A点，得到反射光线。
线段与镜面的交点即为入射点，连接S与入射点便可得到入射光线。
答案如图所示：
 

【解析】图中给出发光点及反射光线上的一点，可以先根据平面镜成像的特点作出像点，然后再根据平面镜成像的原理画出入射光和反射光线。
注意作图题要规范、清晰、合理。光路图中要标明方向，光路图中实线、虚线要分清。实际存在的光线要用实线，辅助线及虚像用虚线。
 

13.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】

【解析】

【分析】
根据平面镜成像的特点知，反射光线好像是由像点发出的，由物与像关于镜面对称，作出像点后，作出射线，与镜面的交点为入射点，再完成光路。
本题还可以作出P点的像，连接与镜面交于O点，从而确定入射光线和入射点，连接OP画出反射光线。
【解答】
过镜面作出点S的对称点，即为点光源S在平面镜中的像，连接与镜面交于O点，即为入射点反射点，连接SO就得到入射光线，OP为反射光线，如下图所示：
  

14.如图所示，一束光线与水平方向成角，请你放置一块平面镜使它的传播方向变为水平向右，画出平面镜的位置，并标出反射角的度数。
 

【答案】解：
要使它的传播方向变为水平向右即反射光线水平向右，则反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，据此画出法线，过入射点画出法线的垂线，即平面镜的位置；
因入射光线与水平方向成角，而反射光线是水平向右的，所以反射光线与上面的虚线平行，则反射光线与入射光线的夹角为，
因为反射角等于入射角，所以反射角为如图所示：
 

【解析】首先根据反射光线的方向水平向右作出反射光线的大致位置，反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，画出法线，然后根据法线是与平面镜是垂直的关系画出平面镜，标明反射角的度数。
首先知道反射定律的内容，然后根据反射定律完成反射光路，最后根据图中角之间的关系计算反射角的大小。
 

15.如图所示，一束太阳光与水平面的夹角为，若用平面镜将太阳光沿竖直方向反射到井底，请在图中画出反射光线和平面镜的位置。保留作图痕迹

【答案】

【解析】解  因入射光线与水平面的夹角为，而反射光线是竖直向下的，所以入射光线与反射光线的夹角为，则反射角为；因法线将入射光线与反射光线的夹角平分，可确定法线的位置，然后过入射点作法线的垂线就可确定平面镜的位置，如答案图所示。
 

16.图中A和B是放在平面镜前完全相同的两支蜡烛，请画图表示眼睛从什么方向向平面镜看去时，两支蜡烛的像重叠。

【答案】如图所示

【解析】【解析】根据像与物关于平面镜对称的特点分别作出A、B关于平面镜的对称点，即A、B的像；连接BA并延长，与平面镜的交点为O，O点即为入射点；连接，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。
 

17.如图所示，要将一束太阳光AO反射到室内的B点，请你在O点正确地填入平面镜，并标出反射角r。保留作图痕迹

【答案】如图所示

【解析】先作出入射光线和反射光线夹角的平分线，即为法线，再过入射点垂直法线作出平面镜，反射角为反射光线与法线的夹角。
 

18.如图所示，女孩到鞋店去买鞋，她站在镜子MN前看自己穿着新鞋的效果。画出女孩眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。

【答案】如图所示

【解析】【解析】根据平面镜的特点在平面镜的另一侧作出新鞋A点的对称点，即为点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，如图所示。
 

19.如图是一魔术箱，一束激光从左侧小孔射入，从右侧小孔射出，但奇怪的是中间有一挡板，请你利用四块平面镜完成内部光路图。

【答案】

【解析】解：激光束从左侧的小孔射入，从右侧的小孔射出时光线的方向没有发生改变，其实就是经过了两组平行平面镜的反射。
 

20.如图所示，已知一束光的一条光线a的传播光路，请根据光的反射定律在虚线框内作出平面镜的相应位置，并作出另一条光线b的传播光路．

【答案】如图所示

【解析】作出入射光线和反射光线夹角的角平分线，可得法线，再作法线的垂线，可得平面镜的位置；延长第二条入射光线，与平面镜的交点即为入射点，过作出法线，根据反射角等于入射角作出反射光线。