2026--2027学年新八年级物理人教版【2024】暑假学习：第17讲光学作图（预习练习含解析答案）

这是一份2026--2027学年新八年级物理人教版【2024】暑假学习：第17讲光学作图（预习练习含解析答案），共6页。试卷主要包含了作图题等内容，欢迎下载使用。
1．如图所示，一束光线从右侧方斜射入空气与玻璃的交界面上，请在图中作出该入射光线的反射光线与折射光线。
2．用一条光线照射凸透镜，折射光线a 恰好经过凸透镜另一侧焦点。然后经水平地面上的平面镜反射，在墙壁上形成一个光点A 。请在图中画出：
（1）a 的入射光线；
（2）光点A 的位置；
（3）标出反射角度数。
3．如图所示，水池边有一路灯S ，路灯上方有一平面镜MN ，S 发出的光能经MN 反射后射入水中，请画出：
（1）S 在平面镜中所成的像S′ ；
（2）经MN 反射后过A 点的反射光线OA ；
（3）OA 照射到水池底的光路图。
4．如图，请画出光线经过凹透镜后射入水中的光路图。
5．如图所示，光源S发出的一条光线射向水面，在水面处发生反射和折射，反射光线经过点A，折射光线经过点P，请你作出入射光线、反射光线和折射光线。
6．如图所示，AB 为遮光板，S′ 是点光源S 在平面镜中所成的像，S 发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F ，请画出光路图。
7．一束激光由S点从空气射向水面，请在图中画出它在水和空气中的径迹。
8．如图所示，平面镜斜放在水槽中，光竖直向下射到水中的镜面上，请画出这光经平面镜的反射光及从水到空气中的折射光的大致方向。
9．（1）2023年9月17日，我国墨子巡天望远镜正式启用，它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜，经主镜反射后到达成像装置，如图乙所示，请画出其入射光线AO。（保留作图痕迹）
（2）如图所示，凸透镜的主光轴与水面重合，F是凸透镜的焦点。一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中。请画出经过凸透镜的折射光线及进入水中的大致折射光线。
（3）如图所示，请画出B点的人眼通过水面看到A点蜻蜓的像的光路图。
10．一个底面是镜面的球冠形玻璃球放置在水平桌面上，其横截面如图所示。一条光线从M点通过球心O射到底面N点。请画出该光线经底面反射后在玻璃球内外的光路图。
11．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。
12．图中A 、B 两点分别为空中小鸟和水中鱼的实际位置，人眼从C 点恰好看到它们在水中的像重合，请画出小鸟在水中像的位置A′ 以及人眼看到小鱼的光路图。（保留作图痕迹）
13．［中］如图所示，请在图中画出入射光线通过透镜后的折射光线。
14．［中］如图所示，点光源S 发出的两束光照射到半圆形的玻璃砖中，O 为圆心，请画出两束光线分别进入和射出玻璃砖的光路图。
15．如图所示，S′ 是光源S 在平面镜中所成的像，S 发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F 。请你画出：
光源S 的位置；
（2）经过凸透镜的折射光线。
16．如图甲所示为小明班级拔河比赛的奖杯，其底座是一块玻璃（可近似看成是长方体），且玻璃的底面是一个平面镜，小明拿激光笔从A 点入射，发现B 点有一个亮光，请在图乙中画出光从A 点传播到B 点的光路图。（要求：保留必要的作图痕迹）
17．如图所示，AB 为遮光板，S′ 是点光源S 在平面镜中所成的像，S 发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F 并射出，请画出光路图。
18．如图所示，S′ 是光源S 在平面镜中所成的像，S 发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F 。请你画出：
（1）光源S 的位置；（2）经过凸透镜的折射光线。
19．如图甲为开封铁塔及其倒影的美景。图乙中A 点表示水中“塔尖”的位置，恰好水中有一条鱼的像与A 点重合。请在图乙中画出：
甲
乙
（1）塔尖的位置B ；
（2）塔尖经水面反射进入人眼的光路图；
（3）水中鱼的大致位置C 。
20．如图所示，一条光线以角斜射入平面镜，请完成反射和折射的光路图，并标出反射时的反射角度。
21．在水池的一角有一块平面镜，现有一束光线从水中射向平面镜，如图，请完成光路图，并标出反射角（用“α ”表示）和折射角（用“β ”表示）。
22．如图所示，水池边有一路灯S ，路灯上方有一平面镜MN ，S 发出的光能经MN 反射后射入水中，请画出：
（1） S 在平面镜中所成的像S' ；
（2） 经MN 反射后过A 点的反射光线OA ；
（3） OA 照射到水池底的光路图。
23．如图所示，AB 为遮光板，S′ 是点光源S 在平面镜中所成的像，S 发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F ，请将光路图补充完整。
24．如图所示，请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线，完成光路图。
( )
25．［中］如图所示，SA 为水面上方的点光源S 射向水面的一条光线，该光线射到水面的反射光线的方向刚好指向水面上方凹透镜右侧的焦点。请画出：
（1）光线SA 射入水中的折射光线。
（2）经过凹透镜的折射光线。
参考答案
1．【答案】见详解
【详解】已知入射光线与界面的夹角为60°，则入射角为90°-60°=30°，图中已经过入射点O作垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角，等于30°，在法线右侧玻璃中画出反射光线OB；光由玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，在法线右侧的空气中画出折射光线OC，如图所示：
2．【答案】如图所示.
【解析】（1）由凸透镜的三条特殊光线知，入射光线平行于凸透镜主光轴，折射光线过焦点，则可作出光线a 的入射光线；23 光线a 射到平面镜上发生反射，由图可知，入射角为90∘−30∘=60∘ ，根据光的反射定律可知，反射角也为60∘ ，故过光线a 与平面镜的交点垂直平面镜作法线（用虚线），然后画出反射光线，其与法线的夹角为60∘ ，与墙壁交于A 点。
3．【答案】如图所示
【解析】（1）作出点S 关于平面镜的对称点，即为像点S′ ；（2）连接S′A 交平面镜于点O ，点O 为入射点，连接SO 即为入射光线，连接OA 即为反射光线；（3）延长OA ，过OA 与水面的交点O′ 画出法线，然后根据折射光线和入射光线分居法线两侧，光线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。
4．【答案】见详解
【详解】平行于凹透镜主光轴的光线，经凹透镜后的折射光线的反向延长线要过凹透镜的虚焦点，折射后的光线射向水中，在水中光线向法线偏折，如图所示：
5．【答案】
【详解】根据平面镜成像的规律，作出点光源S在水中成的像，由于反射光线的反向延长线要过像点，所以连接，其与水面的交点就是入射点。分别连接、、，可以确定入射光线、反射光线、折射光线。
【关键点拨】利用光的反射定律、折射定律和透镜成像作图时，要注意光线上的箭头方向，光线实际到达的位置是实线，法线、反向延长线是虚线。
6．【答案】如图所示.
【解析】S′ 是点光源S 的像，根据平面镜成像特点可知，S 与S′ 关于平面镜对称，据此画出点光源S ，连接SE 即为入射光线；EF 为过凸透镜焦点的光线，过焦点射向凸透镜的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出。
7．【答案】
【详解】首先过入射点作垂直于界面的法线，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，再根据折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线，即为它在空气和水中的径迹。
8．【答案】见详解
【详解】光射到平面镜上时，先画出法线，再根据反射角等于入射角画出反射光线；当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，也要先画出法线，再确定折射光线的方向，如图所示：
9．【答案】（1）见详解 （2）见详解 （3）见详解
【详解】（1）先画出法线，根据光的反射定律可得反射角为90°-60°=30°，反射角等于入射角，所以入射角是30°，根据反射角大小在法线的左侧画出入射光线，如下图所示：
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过凸透镜的焦点；根据光从空气进入水中折射角小于入射角，即可画出大致的折射光线的位置，如下图所示：
（3）根据平面镜成像特点，作出蜻蜓在水中的对称点即蜻蜓的像的位置，连接眼睛和蜻蜓的像与水面的交点为反射点，眼睛与反射点之间的连线为反射光线，再连接蜻蜓与反射点即为入射光线，如下图所示：
10．【答案】
【详解】如图所示，根据光的反射定律，反射角等于入射角，画出反射光线，该反射光线与玻璃球相交于C点，连接OC，即为法线，过C点做OC的垂线，即可以画出折射时的界面，根据光从玻璃射入空气中折射角大于入射角，画出折射光线。
【关键点拨】利用光的反射定律、折射定律和透镜成像作图时，要注意光线上的箭头方向，光线实际到达的位置是实线，法线、反向延长线是虚线。
11．【答案】如图所示
【解析】（1）先将两条反射光线反向延长交于一点S' ，再通过平面镜作出S' 的对称点S ，即为发光点S 的位置；
（2）过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，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射出，如答案图所示。
【关键点拨】
凹透镜的焦点是虚焦点，是平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线与主光轴的交点。
12．【答案】如图所示
【解析】小鸟在水中成像属于平面镜成像，由平面镜成像的特点画出小鸟关于水面的对称点A′ ，即为小鸟在水中像的位置；因人眼在C 点恰好看到它们在水中的像重合，说明小鱼的像也在A′ 处，连接CA′ 与水面交于点O ，OC 即为折射光线，连接BO 即为入射光线。
13．【答案】如图所示
【解析】对于凸透镜，过焦点的入射光线的折射光线平行于主光轴射出，过二倍焦距处的入射光线的折射光线过凸透镜另一侧二倍焦距处，如答案图甲所示。对于凹透镜，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，如答案图乙所示。
14．【答案】如图所示
【解析】光线从空气斜射入玻璃砖时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，由此先过O 点作出法线，在法线左侧的玻璃中作出折射光线OA ，OA 射出时垂直于玻璃砖与空气的界面，因此从玻璃砖射出时折射光线的传播方向不变。光由空气垂直射向玻璃砖时折射光线的传播方向不变，由此作出射入玻璃砖的折射光线O′B ，连接OB ，即为射向B 处光线的法线，根据光由玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，在法线的另一侧作出从玻璃砖射出的折射光线。
15．【答案】如图所示
【解析】过点S′ 作镜面的垂线，根据“像S′ 与物S 到镜面的距离相等”，在垂线上确定光源S 的位置；根据“过焦点的光线通过凸透镜后的折射光线与主光轴平行”，作折射光线，光的传播方向水平向右。
16．【答案】如图所示
【解析】先作出点B 关于镜面的对称点B′ ，连接B′A ，交平面镜于点O ，OB 为反射光线，AO 为入射光线，也就是激光在点A 处的折射光线。
17．【答案】如图所示.
【解析】已知S′ 是点光源S 在平面镜中的像，根据平面镜成像特点，可知S 与S′ 关于平面镜对称，则在平面镜上方作出S′ 的对称点S ，连接SE 为入射光线；EF 为过凸透镜焦点的光线，过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出，如图所示。
18．【答案】如图所示
【解析】过点S′ 作镜面的垂线，根据平面镜成像中像S′ 与物S 关于镜面对称，确定光源S 的位置；根据“过焦点的光线通过凸透镜后的折射光线与主光轴平行”，作折射光线，光的传播方向水平向右。
19．【答案】如解析图所示
【解析】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B ，连接人的眼睛和点A ，连线与水面的交点O 为反射点，连接BO ,则BO 为入射光线，连接O 点与人眼即为反射光线;人看到的鱼在水中，光是从水中斜射入空气中进入了人的眼睛，当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，岸上的人感觉光是沿直线传播的，逆着光看去，感觉光好像是从折射光线的反向延长线上的一处射来的，比实际位置偏高，所以像在鱼实际位置的上方，故鱼在像A 点的下方C 点处。
20．【答案】见详解
【详解】由图可知，入射光线垂直于凸透镜的主光轴，同时斜射到平面镜上，与平面镜夹角为45°，则其入射角为45，反射角也为45°，则反射光线和入射光线的夹角为90°，由几何知识可知反射光线和主光轴平行；首先过入射点作出法线，然后根据反射角等于入射角作出反射光线；再根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线过焦点，作出折射光线，如图所示
21．【答案】图见解析
【解析】过入射点垂直于镜面作出法线，根据反射角等于入射角，作出反射光线；过水面的入射点垂直于水面作出法线，光由水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，在法线的右侧，大致作出从水中射出的折射光线，注意折射角大于入射角，如图所示。
22．【答案】如图所示
【解析】（1）作出发光点S 关于平面镜的对称点，即为像点S' ；
（2）连接S'A 交平面镜于点O ，连接SO 即为入射光线，沿OA 画出反射光线；
（3）首先过入射点画出法线，然后根据折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线，如答案图所示。
23．【答案】如图所示
【解析】已知S′ 是点光源S 的像，根据平面镜成像特点，可知S 与S′ 关于平面镜对称，则在平面镜上方作出S′ 的对称点S ，连接SE 为入射光线；EF 为过凸透镜焦点的光线，过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,如图所示。
24．【答案】。
【详解】经过入射点作出法线，因为反射光线与镜面的夹角是，所以反射角为
根据反射角与入射角相等作出入射光线；反射光线是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：
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25．【答案】(1)(2)如图所示 .
【解析】（1）过入射点A 垂直于界面作出法线，在水中法线的右侧作出折射光线，折射角小于入射角；（2）连接入射点A 和凹透镜右侧焦点F ，可得光线SA 的反射光线，该反射光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如图所示。