人教版八年级物理上册同步考点专题训练 专题07 运用光的传播规律作图（原卷版+解析版）

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解题方法与技巧
1、作图应注意的问题：
（1）箭头的的方向不能画反。
（2）线的虚实不要弄错（实际光学和实像用实线，法线、虚像、反向延长线等用虚线）。
（3）角度的大小不可出错（入射角等于反射角，入射角不等于折射角且“空气大”）。
2、作图方法:善于联想。如题中有物体和平面镜时,就应联想平面镜成像特点,认识到像的位置可以确定。
典例分析＋变式训练
考点1 光的直线传播
【典例1-1】（2022•昭化区模拟）如图所示，路灯S下站着小芳、小刚两人，请标出光的传播方向并画出图中路灯S下小芳和小刚的影子长（用“”表示）。
【解答】解：
图中已经画出的两条光线，传播方向是从S点出发，射向两人的头顶方向，到达地面；低于头顶的光线将会被两人挡住，在右侧形成影子，如下图所示：
【典例1-2】（2021秋•平顶山期末）如图所示，甲、乙两人分别站立于一面墙的两边，若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看到对方的全身，利用光学知识画出所需的最小窗位置的光路图，并标出最小窗位置范围MN。
【解答】解：
根据光在同种均匀介质中沿直线传播，过乙头顶和脚底分别作两条直线到甲的眼睛，过甲头顶和脚底分别作两条直线到乙的眼睛，因为要满足两人彼此都能看到对方的全身，所以取这四条直线与墙的交点中，距离最远的两个点，用线段连接起来，就是所需最小窗MN位置范围，光路如下图所示：
【变式1-1】（2021秋•潮安区期中）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。

【解答】解：过光源A和人的头顶M做一条光线，这条光线和地面的交点就是影子的最右端的位置，如图：

【变式1-2】（2021秋•澄海区期末）请在图中画出井中青蛙O可以看到的天的范围。
【解答】解：光在同种均匀介质中沿直线传播，将O点与井口左边端点、右边短点连线得到两条射向青蛙眼睛的光线，两条光线之间就是青蛙的观察范围。

【变式1-3】如图所示，一束平行太阳垂直射向水平地面MN，A为一小铁球，请你标出当小铁球A在图中位置时，其影子A′在地面MN上的位置（用点表示即可）。

【解答】解：由于光沿直线传播，太阳光被小球挡住，所以在地面上的影子是从A点向地面作垂线，和地面的交点，即为影子，如下图所示。

故答案为：见上图。
考点2 光的反射
【典例2-1】（2021•盐城）在图中画出入射光线对应的反射光线。
【解答】解：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：
【典例2-2】如图所示，一束光线与水平方向成60°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。
【解答】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60°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180°﹣60°＝120°，
因为反射角等于入射角，所以反射角为60°．如图所示：
【变式2-1】（2022•苏州模拟）请在图中画出反射光线OB的入射光线，并标出入射角的大小。
【解答】解：过入射点O作出法线，反射光线与镜面的夹角是35°，所以反射角为：90°﹣35°＝55°；
根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以入射角也为55°，由此在法线左侧作出入射光线AO，并标出入射角的大小，如图所示：
【变式2-2】如图所示，护林员利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中P点，请你通过作图标出平面镜的位置，并标出反射角的度数。
【解答】解：连接PO，即为反射光线，根据光的反射定律，反射角等于入射角，作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，然后垂直于法线作出平面镜；
由图知，反射光线和入射光线的夹角90°+30°＝120°，则反射角等于入射角等于60°；如图所示：
考点3 平面镜成像
【典例3-1】（2021•河南）如图甲为开封铁塔及其倒影的美景。请在图乙中画出光从塔尖经水面反射进入人眼的光路图，其中A点表示水中“塔尖”的位置。
【解答】解：由题可知，A的位置是塔尖通过水面所成的像，平面镜成像时，像与物体关于镜面对称，据此画出塔尖的位置A'，连接人的眼睛和A，则连线与水面的交点为反射点，据此作出反射光线、入射光线，如图所示：
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【典例3-2】（2021•黔东南州）如图所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，请在图中画出点光源S的位置。

【解答】解：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，并联接S与两个反射点画出入射光线，如图所示：
【变式3-1】（2021秋•宜都市期末）检查视力时，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上平面镜里的像。如图所示，请在图中准确画出：被测者眼睛通过平面镜看到自己右脚尖P点的光路图。
【解答】解：做足尖P关于镜面的对称点P′，连接像点与眼睛A点与镜面相交于一点O，即为入射点，连接PO、OA，则PO是入射光线，OA为反射光线，如下图所示：

【变式3-2】（2022•东营）如图所示，S是发光点，请画出S在平面镜中的像S′的位置，并画出由S点发出经平面镜反射后通过A点的光路图。
【解答】解：先作发光点S关于平面镜的对称点S′，然后连接S′A，与镜面的交点即入射点O，连接SO即可。如图所示：
考点4 光的折射
【典例4-1】如图所示，一束激光从空气中射到半圆形玻璃砖上（O为圆心），发生了反射和折射，请在图中画出：①反射光线；②折射光线的大致方向。
【解答】解：图中法线已经画出，根据反射角等于入射角，在法线上侧的空气中作出反射光线；当光由空气斜射入玻璃中时，根据折射角小于入射角，在法线上侧的玻璃中作出折射光线，如下图所示：
【典例4-2】（2021•锦州）如图所示，一束光线在空气和水的交界面处发生反射和折射，已知折射光线为OC，请画出大致的入射光线AO和反射光线OB。
【解答】解：先过折射点O垂直水面作出法线，根据折射角大于入射角，在法线左侧的水中画出入射光线，方向指向入射点；
然后再根据反射角等于入射角做出反射光线，如图所示：
【变式4-1】（2021•赤峰）如图所示，请画出激光束从三棱镜折射入空气时，法线的位置和折射光线的大致位置。
【解答】解：激光束从三棱镜折射入空气时，此时的折射角要大于入射角，首先做出法线，根据折射角和入射角的关系做出折射光线，如图所示：

【变式4-2】（2021•黄石）如图所示在水面上方有一发光点S，发出的光线分别射到容器底上的A点和B点，以及经水面反射后到达容器右侧壁上的C点（C点未标出），已知A点在S点的正下方，B点在A点的右侧，请根据光的折射、反射规律画出光线到达A、B、C三点的传播路径并标出C点。
【解答】解：由题知，容器底上的A点在S点的正下方，S发出的光，垂直射向水面，传播方向不变，即这条光线可到达A点；
S发出的光斜射向水面时，折射角小于入射角；连接SB，在SB与水面的交点右侧合适位置选择一个点O，作为S发出光进入水中折射正好射到B点光路的入射点，连接SO为入射光线，OB为折射光线；
过O点作法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧的空气中画出反射光线与容器右壁交点为C点。如图所示：
能力提升训练
一、选择题。
1．（2021春•静安区校级期末）根据光的反射定律，在图中作出入射光线AO经平面镜反射后的反射光线OB。
【解答】解：在法线右侧画出反射光线，使反射角等于入射角，如图所示：

2．（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点照向镜面，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。
【解答】解：
根据像与物体关于平面镜对称先作出S的像点S'，连接S'P，与平面镜的交点即为入射点，再连接A与入射点连线为入射光线，P与入射点连线为反射光线，如图所示：
3．（2021秋•藤县期末）如图所示，小明利用一块平面镜使此时的太阳光射入隧道内。请你完成光路图。
【解答】解：（1）过入射点O做镜面的垂线ON，即法线；确定了此时的入射角，反射角等于入射角，并且反射光线与入射光线分居法线两侧，由此可以确定反射光线OB。如图所示：
4．（2022•黔西南州）阳光与水平面成60°角射向地面，用平面镜使阳光竖直射入井底，在图中画出平面镜的位置，并标明反射角的度数。

【解答】解：因为太阳光竖直射入深井内，所以反射光线竖直向下，画出法线，过入射点画出法线的垂线，即平面镜的位置；因入射光线与水平面成60°，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60°+90°＝150°，则入射角、反射角为75°．如图所示：

5．（2022•苏州模拟）在图中，根据平面镜成像特点画出物体AB在平面镜中的像A'B'。

【解答】解：根据平面镜成像的特点，先作出物体AB的端点A、B在平面镜中的对称点A′、B′，连接A′、B′点即为物体AB在平面镜中的像，注意辅助线和像用虚线，如图所示：

6．（2022•徐州模拟）请在图中画上一面位置合适的平面镜。

【解答】解：由图可知，两条光线经过平面镜反射后向下反射出出来，分别延长上面的光线、反向延长下边左面的光线，两条光线的交点为反射点；在分别延长下面的光线、反向延长下边右面的光线，两条光线的交点为反射点，两个反射点所在的直线为平面镜所在的位置，如图所示：

7．（2022•苏州模拟）图所示，一束光线从空气垂直AB面射向玻璃砖，请你画出光线穿过玻璃砖进入空气的光路图（作图时需标出法线）。

【解答】解：光从空气垂直进入玻璃砖，其传播方向不变，由此作出进入玻璃砖的光线；然后光从玻璃斜射入空气中，先过入射点垂直于界面画出法线，然后根据折射光线和入射光线分别位于法线两侧，折射光线偏离法线，折射角大于入射角，画出折射光线。如图所示：

8．图中的A、B两架飞机，一架是实际飞机，一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，作光路图示意。
【解答】解：
飞机反射的光线从空气斜射入水中，在水面处发生折射，折射角小于入射角，折射光线向法线方向偏折，水中的潜水艇逆着折射光线看到飞机，因此潜水艇所看到的飞机的位置比飞机的实际位置高，因此B是实际飞机，A是飞机的像。飞机的像A在折射光线的反向延长线上。
连接飞机的像A与观察口，连线与水平面的交点是飞机反射光线的入射点，过入射点作出法线，连接飞机B与入射点，如图所示：
9．（2022•赤峰）如图所示，在路灯（A点表示）的照射下，地面上出现了小树BC的影子BD，请根据光的直线传播知识画图确定点D的位置。

【解答】解：因为光是沿直线传播的，当光照射到小树BC上时，光线被遮挡，在小树的右边光照射不到的地方形成影子BD。如图所示，连接AC，并延长AC到水平面，与水平面交于D点，则BD为小树的影子，如图所示：
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10．（2021秋•云岩区期末）如图所示，AO是从空气中斜射到三棱镜表面的一束白光，经三棱镜折射后发生色散。其中，射入空气中的蓝光光线已在图中画出，请你画出色散过程中黄光发生折射的大致光路。
【解答】解：白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏由下至上依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。由此可知不同色光的折射程度不同，蓝色光比黄色光的偏折能力大，所以黄色光在上，蓝色光在下，过折射点做法线，再根据光从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角作出玻璃砖中的折射光线；过玻璃砖右侧的折射点作法线，根据光从玻璃斜射入空气时，入射角大于折射角作出空气中的折射光线，如下图所示：
11．（2021秋•新野县期末）如图所示是一束光从空气斜射到水面的情况，请你在图中作出对应的反射光线与折射光线。

【解答】解：首先垂直于水面作出法线，然后根据反射角等于入射角，在法线右侧的空气中画出反射光线OB；再根据光由空气斜射进入水中时，折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线OC，如图所示：
12．（2021秋•当阳市期末）书中有这样一个有趣的实验，起初茶碗看起来是空的，但当我们慢慢往茶碗中倒水时，你会发现碗中还藏着一枚硬币。请画出小华刚看到硬币时的光路。
【解答】解：连接硬币与碗的最边缘，与水面和空气的分界面交于一点O，即为入射点，连接硬币与入射点O即为入射光线，连接O与眼睛即为折射光线，我们认为光是沿直线传播的，我们看到的硬币位置在折射光线的反向延长线上，看到的是硬币的虚像A′，比硬币的实际位置偏高，如图所示：
13．（2021秋•庄河市期末）如图所示，一束光从空气进入水中，入射角为40°，请画出反射光线和折射光线。

【解答】解：图中法线已经画出，根据反射角等于入射角，在法线右侧的空气中画出反射光线；然后根据光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线。如图所示：
14．（2022•深圳三模）画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。

【解答】解：过镜面作出点S的对称点S′，即为点光源S在平面镜中的像，连接S′P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，如下图所示：