第13讲 光现象的典型问题分析 辅导讲义- 2024-2025学年人教版物理八年级上学期

第13讲_光现象的典型问题分析 辅导讲义（学生版） 主讲内容 光的直线传播与反射作图 光的折射 凸透镜与凹透镜 第13讲_光现象的典型问题分析 [学生版] 课程目标 1、能够利用所学的光学知识，解决生活实际中的一些常见现象 知识图谱 课堂引入 我们都知道添了水之后，能看到原本在碗底的硬币，那么你知道怎么用光路图画出原理吗？ 光的直线传播与反射作图 知识精讲 一、光的直线传播作图 涉及知识：光在同种均匀介质中沿直线传播，一般涉及到要确定所见范围的，就需要确定两个临界值； 例1：在图中用做光线的方法表示出人眼（O点）所看到挡板右侧的范围； 解：以人的眼睛作为一点，上边挡板左下角为一点，两点确定一条直线，即为人眼看到的最上边，如下图OA所示；同理，以人的眼睛作为一点，下边挡板的右上角为一点，两点确定一条直线，即为人眼看到的最下边，如下图OB所示，OA和OB之间的范围即为人眼看到的范围。 二、光的反射作图 1. 利用光的反射定律作图 涉及知识：光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角； （1）已知反射面画光线： 以光的反射定律为依据，首先过入射点作出镜面的垂线即法线，便可得出入射角或反射角，然后再以法线为边，作出另一个相等的角即可； 例2：请在图中画出入射光线AO的反射光线； 解：过入射点O垂直于镜面作出法线，根据反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角，在法线左侧作出反射光线OB即可，如图所示： （2）已知反射光线和入射光线，确定平面镜的位置： 因为反射角等于入射角，则法线为反射光线和入射光线夹角的角平分线，可先作出角平分线，也就作出了法线，又因法线与镜面相互垂直，则过O点作出法线的垂线就是平面镜； 例3：用平面镜使光线L沿水平方向传播，请用作图法画出平面镜的位置； 解：由光的反射定律可知，反射角等于入射角，所以先作出反射光线和入射光线夹角的角平分线，即为法线，然后再过入射点作这个角平分线的垂线，可得平面镜的位置，如图所示： 2. 利用平面镜成像作图 涉及知识：利用平面镜所成的虚像与物体相对于镜面是对称图像来作图； （1）作出发光点S发出的一条经平面镜反射后过A点的光线： 先作出S点在平面镜中的像点（即对称点）S`，然后用虚线连接S`和A点，S`A跟镜面的交点就是反射点O，最后用实线把SO和OA用实线连接起来即可； 注意：平面镜成像的基本特点是物像关于平面镜的轴对称；且所有的反射光线的反向延长线都要过像点。 例4：请画出发光点S在平面镜中所成的像，并画出眼睛在A点看到像的光路图； 解：作出发光点S关于平面镜的对称点，即为像点S`，连接S`、A点交于平面镜于点O，沿OA画出反射光线，连接SO画出入射光线，如图所示： 光的直线传播作图 例题 1 (2019全国章节测试卷) 2014年4月29日将会再次上演日环食。如图甲是一张日环食照片。请在图乙中画出，人在其中能观察到日环食的阴影区，并在该影区内写入字母“HS”。 2 (2020江苏省徐州市期中考试) 你能解释P点的青蛙为什么“坐井观天，所见甚小”吗？请在图中画出青蛙看到的天空的范围，用阴影表示出来。 3 (2012山东省东营市中考真题) 2012年5月21日清晨，我国东南沿海部分地区出现了“日环食”奇景．下图是发生日环食时太阳与月球的位置．请在图中画出人在其中能观察到日环食的阴影区，并在该影区内写入字母“HS”． 随练 4 (2019江苏省常州市期中考试) 如图所示，AB是物体，O为小孔，M为光屏，试作出物体AB通过小孔在光屏上成的像。 5 (2020江苏省徐州市期中考试)[复合题] 根据要求作图。 (1) 图甲中，小华站在路灯下（可看作点光源），请画出小华在地面上形成影子的光路，并标出影子的范围。 (2) 图乙中，室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两条细小光束。请用作图法确定室内电灯S的位置。 光的反射作图 例题 6 作图 （1）根据光的反射定律，完成下图中的光路图． （2）在下图（左）所示，根据入射光和反射光的位置，确定反射面的位置． （2）图 （3）图 （3）自行车尾灯的结构示意图如右图所示，夜里，用手电筒照射尾灯，可观察到它的反光效果很好.试在图中方框内画出其中一条入射光线的完整的反射光路图. 7 (2020北京市日坛中学､日坛实验期中考试) 小阳想利用一块平面镜使射向井口的太阳光（入射光线）竖直射入井中，如图甲所示，他通过正确的作图方法标出了平面镜的位置，如图乙所示．下列关于小阳作图的先后顺序正确的是（　　） A.平面镜、反射光线、法线 B.反射光线、法线、平面镜 C.法线、反射光线、平面镜 D.反射光线、平面镜、法线 8 (2020广东省佛山市期末考试) 如图，发光点S发出一束光投射到水面上，其中一条光线反射后经过A点，请作出入射光线、反射光线和大致的折射光线。 9 (2020山东省泰安市期末考试) 有一光源S放在平面镜前，经平面镜反射得到两条反射光线，如图所示，请根据平面镜成像的特点，确定光源S的位置，并完成光路图。 随练 10 (2019全国章节测试卷) 如图所示，已知一束光的一条边缘光线a的传播光路，请根据光的反射定律作出另一条边缘光线b的传播光路，并在虚线框内画出相应的光学元件。 11 (2020河南省洛阳市期末考试) 如图BO是光线AO经一平面镜反射后的反射光线，且AO与BO的夹角是1200，试作出平面镜的位置并标出入射角的度数。 12 (2020山东省枣庄市中考真题) 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，请你通过作图画出平面镜，并在图中标出反射角的度数。 平面镜成像作图 例题 13 (2019全国章节测试卷) A、B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，如图所示，试作出这两条反射光线的入射光线，并确定发光点的位置。 14 (2022北京市怀柔区期末考试) 根据平面镜成像特点画出点光源S发出的光经平面镜反射后过A点的反射光线． 15 (2021北京市清华附其他) （1）请在图甲中画出光线经平面镜反射的光路，并标出反射角的度数． （2）如图乙所示，根据平面镜成像的特点，画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'． （3）如图丙所示，S是点光源，S'是S通过一个平面镜所成的像，请画出平面镜的位置及一条入射光线和对应的反射光线． 随练 16 (2019全国章节测试卷) 如图所示，B为隧道中的一堵墙，墙的左侧有一激光器S，发出一束徽光经 平面镜MN反射后恰好经过A点，请根据平面镜成像特点画出符合要求的入射光线和反射光线。 17 (2022北京市大兴区期末考试) 如图所示，是观察蜡烛在平面镜中成像的光路图，图中S是蜡烛的一个发光点，S′是S在平面镜中所成的像．请你在图中画出入射光线SP的反射光线，要求保留做图痕迹． 18 (2020北京市人大附其他) 如图，S为点光源，画出一条入射光线，使其经平面镜反射后的反射光线通过A点． 光的折射 知识精讲 三、光的折射作图 涉及知识：光的折射定律，初中主要考查光在空气中和其他透明物质（如水和玻璃）之间发生折射的大致情况； 注意：在空气中的角是大角。 （1）作出光线在不同介质中传播的大致光路图： 例1：如图所示，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下E处看到了路灯的像，图中A、B两点，其中一点是路灯的发光点，另一点是路灯的像点，请在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图； 解：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，潜水员在水下逆着光的传播方向看到路灯的像会比路灯本身偏高一点，所以A是路灯的虚像点，B是路灯的发光点； 连接E点与A点，EA与界面的交点即为入射点O，OE就是折射光线，连接BO，BO就是入射光线，如图所示： 光的折射作图 例题 19 (2020北京市西城区期末考试) 如图所示的四幅光路图中，能正确描述光从空气斜射入水中这一现象的是（　　） A. B. C. D. 20 (2021北京市清华附中上地中学期末考试) 如图所示，一束光沿SA方向从水中射向空气中。依据折射定律画出它的折射光线。（按要求完成光路图） 21 (2020河南省洛阳市期末考试) 将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射向水面，如图所示，请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图。 22 (2020湖南省益阳市期末考试) 某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示。往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（　　） A.P点在S点的上方，Q点在S点的上方 B.P点在S点的下方，Q点在S点的上方 C.P点在S点的上方，Q点在S点的下方 D.P点在S点的下方，Q点在S点的下方 随练 23 (2020江苏省南京市期末考试) 如图所示，看到S′处有一条鱼，为了叉到鱼，应对准位置更深的S叉去。请你在图中作出一条由S发出，经过水面后射入人眼看到像S′的光路图。 24 (2020江苏省苏州市期末考试) 如图所示，是一束光由空气斜射入某种透明介质时。在界面上发生反射和折射的光路，则入射光线一定是__________，入射角的大小为__________。 25 (2022北京市顺义区期末考试) 请在图中画出光从水斜射空气与水的界面发生折射后的折射光线． 26 (2020北京市期末考试) 如图所示，S为光源，它发出的一条入射光线射到竖直放置的平面镜上发生反射，进入水中又折射．请作出S在平面镜中所成的像S′以及该光线在平面镜上的反射光线和进入水中的折射光线的大致方向． 凸透镜与凹透镜 知识精讲 四、透镜作图 涉及知识：主要是凸透镜和凹透镜对光线的折射规律； （1）凸透镜作图（主要掌握三条特殊光线）： ①过光心的光线传播方向不变； ②平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后将过另一侧焦点； ③过焦点或从焦点发出的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出。 （2）凹透镜作图（主要掌握三条特殊光线）： ①过光心的光线传播方向不变； ②平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线将过焦点； ③延长线过焦点的入射光线，经凹透镜折射后将平行于主光轴射出。 透镜作图 例题 27 (2021北京市丰台区中考一模) 早在我国西汉时期成书的《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”图中关于该记载解释的光路图正确是（　　） A. B. C. D. 28 如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A时，观测到在位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B，试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。 A B C 29 完成下列关于透镜的光路。 30 下图中，a、b是从点光源S发出的、经透镜折射后的两条光线，在图中完成光路并标出点光源S的位置。 随练 31 (2020广东省期末考试) 如图所示，为凸透镜的主光轴，为蜡烛，为蜡烛通过凸透镜成的像，请根据凸透镜成像原理在图中画出凸透镜并标出它的焦点。 32 如图所示，物体AB竖立在凸透镜的主光轴上，请根据凸透镜成像规律，在图中大致画出AB在凸透镜中所成的像A′B′的位置，并画出图中入射光线的折射光线的光路图。 33 完成下列关于透镜的光路。 34 完成光经过凹透镜的光路图。 光学黑箱问题 例题 35 (2020北京市门头沟区期末考试) 根据图中给出的入射光线和折射光线，在方框内画出一个适当类型的透镜。 36 (2021北京市清华附中上地中学期末考试) 如图所示，根据光线通过透镜前后的方向，画出适当的透镜。（按要求完成光路图） 随练 37 (2021北京市北大附中其他) 根据光线经过一个透镜前后的情况，在下图方框中填入适当的透镜． 38 (2022北京市第五十七中学期中考试) 一束跟主光轴平行的光通过凸透镜的光路如图所示，下列说法中正确的是（　　） A.O点为该凸透镜的焦点 B.任意一束平行光经过凸透镜后都可以会聚于F点 C.若把图中凸透镜的上半部分用手遮住，该凸透镜对光仍然具有会聚作用 D.若在F点放一个发光的小灯泡，则该凸透镜对小灯泡发出的光将不具有会聚作用 课堂小结 1、光在同种均匀介质中沿直线传播； 2、光反射定律： （1）反射光线、入射光线和法线在同一平面内； （2）反射光线和入射光线分居法线的两侧； （3）反射角等于入射角； 3、光的折射特点：空气中的角是大角； 4、透镜的三条特殊光路图： （1）过心不变； （2）平行过焦； （3）过焦平行。 拓展 39 (2018江苏省无锡市前洲中学期末考试) “井底之蛙”这个成语大家都很熟悉。如图所示，在一个干枯的井底正中央P点有一只青蛙，它的视野范围如图a所示。大雨将井全部灌满水，若青蛙仍在P点，请你在图b中画出青蛙视野发生变化后的大致情况。 40 (2020河北省唐山市期末考试) 完成下列光路。 41 (2020河南省焦作市期末考试) 如图所示，A为某物体的一点，P为不透光的挡光板，下面有一个平面镜。请你画出人眼在B点处通过平面镜看到A物体的像的光路图。 42 (2020安徽省蚌埠市期末考试) 如图所示，一束光从介质甲射向介质乙，两种介质中有一种是空气，另一种是玻璃，MN是其分界面。则图中的折射角和甲介质的种类分别是（　　） A.50°，空气 B.50°，玻璃 C.60°，空气 D.60°，玻璃 43 (2020北京市石景山区期末考试) 如图是平行光线经过透镜折射后的光路，请在方框中填入适当透镜的符号。 44 (2020江苏省南京市期末考试) 在图中，F为焦点，P为两倍焦距处，请画出入射光线a、b通过透镜后的对应的折射光线a′、b′。 45 (2019河北省秦皇岛市期末考试) 如图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凸透镜是（　　） A.a B.b、d C.c D.a、b、c、d 46 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后，反射光线经过A点，水中的折射光线经过P点，请你作出入射光线、反射光线和折射光线。 1． 47 如图所示，F 是透镜的焦点，其中光路正确的是（　　） A.甲和乙 B.甲和丙 C.甲和丁 D.乙和丙 48 为了制作一束平行光，班里的同学提出了以下的方法，你认为可行的方法是（ ） A.选用凹透镜并把一小灯泡放在凹透镜的焦点上 B.选用凸透镜并把一小灯泡放在凸透镜的焦点上 C.选用凹透镜并把一小灯泡放凹透镜的2倍焦点处 D.选用凸透镜并把一小灯泡放凸透镜的2倍焦点处 1 高小思的专属讲义 . 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第13讲_光现象的典型问题分析 辅导讲义（解析版） 主讲内容 光的直线传播与反射作图 光的折射 凸透镜与凹透镜 第13讲_光现象的典型问题分析 [解析版] 课程目标 1、能够利用所学的光学知识，解决生活实际中的一些常见现象 知识图谱 课堂引入 我们都知道添了水之后，能看到原本在碗底的硬币，那么你知道怎么用光路图画出原理吗？ 光的直线传播与反射作图 知识精讲 一、光的直线传播作图 涉及知识：光在同种均匀介质中沿直线传播，一般涉及到要确定所见范围的，就需要确定两个临界值； 例1：在图中用做光线的方法表示出人眼（O点）所看到挡板右侧的范围； 解：以人的眼睛作为一点，上边挡板左下角为一点，两点确定一条直线，即为人眼看到的最上边，如下图OA所示；同理，以人的眼睛作为一点，下边挡板的右上角为一点，两点确定一条直线，即为人眼看到的最下边，如下图OB所示，OA和OB之间的范围即为人眼看到的范围。 二、光的反射作图 1. 利用光的反射定律作图 涉及知识：光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角； （1）已知反射面画光线： 以光的反射定律为依据，首先过入射点作出镜面的垂线即法线，便可得出入射角或反射角，然后再以法线为边，作出另一个相等的角即可； 例2：请在图中画出入射光线AO的反射光线； 解：过入射点O垂直于镜面作出法线，根据反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角，在法线左侧作出反射光线OB即可，如图所示： （2）已知反射光线和入射光线，确定平面镜的位置： 因为反射角等于入射角，则法线为反射光线和入射光线夹角的角平分线，可先作出角平分线，也就作出了法线，又因法线与镜面相互垂直，则过O点作出法线的垂线就是平面镜； 例3：用平面镜使光线L沿水平方向传播，请用作图法画出平面镜的位置； 解：由光的反射定律可知，反射角等于入射角，所以先作出反射光线和入射光线夹角的角平分线，即为法线，然后再过入射点作这个角平分线的垂线，可得平面镜的位置，如图所示： 2. 利用平面镜成像作图 涉及知识：利用平面镜所成的虚像与物体相对于镜面是对称图像来作图； （1）作出发光点S发出的一条经平面镜反射后过A点的光线： 先作出S点在平面镜中的像点（即对称点）S`，然后用虚线连接S`和A点，S`A跟镜面的交点就是反射点O，最后用实线把SO和OA用实线连接起来即可； 注意：平面镜成像的基本特点是物像关于平面镜的轴对称；且所有的反射光线的反向延长线都要过像点。 例4：请画出发光点S在平面镜中所成的像，并画出眼睛在A点看到像的光路图； 解：作出发光点S关于平面镜的对称点，即为像点S`，连接S`、A点交于平面镜于点O，沿OA画出反射光线，连接SO画出入射光线，如图所示： 光的直线传播作图 例题 1 (2019全国章节测试卷) 2014年4月29日将会再次上演日环食。如图甲是一张日环食照片。请在图乙中画出，人在其中能观察到日环食的阴影区，并在该影区内写入字母“HS”。 2 (2020江苏省徐州市期中考试) 你能解释P点的青蛙为什么“坐井观天，所见甚小”吗？请在图中画出青蛙看到的天空的范围，用阴影表示出来。 3 (2012山东省东营市中考真题) 2012年5月21日清晨，我国东南沿海部分地区出现了“日环食”奇景．下图是发生日环食时太阳与月球的位置．请在图中画出人在其中能观察到日环食的阴影区，并在该影区内写入字母“HS”． 随练 4 (2019江苏省常州市期中考试) 如图所示，AB是物体，O为小孔，M为光屏，试作出物体AB通过小孔在光屏上成的像。 5 (2020江苏省徐州市期中考试)[复合题] 根据要求作图。 (1) 图甲中，小华站在路灯下（可看作点光源），请画出小华在地面上形成影子的光路，并标出影子的范围。 (2) 图乙中，室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两条细小光束。请用作图法确定室内电灯S的位置。 光的反射作图 例题 6 作图 （1）根据光的反射定律，完成下图中的光路图． （2）在下图（左）所示，根据入射光和反射光的位置，确定反射面的位置． （2）图 （3）图 （3）自行车尾灯的结构示意图如右图所示，夜里，用手电筒照射尾灯，可观察到它的反光效果很好.试在图中方框内画出其中一条入射光线的完整的反射光路图. 7 (2020北京市日坛中学､日坛实验期中考试) 小阳想利用一块平面镜使射向井口的太阳光（入射光线）竖直射入井中，如图甲所示，他通过正确的作图方法标出了平面镜的位置，如图乙所示．下列关于小阳作图的先后顺序正确的是（　　） A.平面镜、反射光线、法线 B.反射光线、法线、平面镜 C.法线、反射光线、平面镜 D.反射光线、平面镜、法线 8 (2020广东省佛山市期末考试) 如图，发光点S发出一束光投射到水面上，其中一条光线反射后经过A点，请作出入射光线、反射光线和大致的折射光线。 9 (2020山东省泰安市期末考试) 有一光源S放在平面镜前，经平面镜反射得到两条反射光线，如图所示，请根据平面镜成像的特点，确定光源S的位置，并完成光路图。 随练 10 (2019全国章节测试卷) 如图所示，已知一束光的一条边缘光线a的传播光路，请根据光的反射定律作出另一条边缘光线b的传播光路，并在虚线框内画出相应的光学元件。 11 (2020河南省洛阳市期末考试) 如图BO是光线AO经一平面镜反射后的反射光线，且AO与BO的夹角是1200，试作出平面镜的位置并标出入射角的度数。 12 (2020山东省枣庄市中考真题) 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，请你通过作图画出平面镜，并在图中标出反射角的度数。 平面镜成像作图 例题 13 (2019全国章节测试卷) A、B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，如图所示，试作出这两条反射光线的入射光线，并确定发光点的位置。 14 (2022北京市怀柔区期末考试) 根据平面镜成像特点画出点光源S发出的光经平面镜反射后过A点的反射光线． 15 (2021北京市清华附其他) （1）请在图甲中画出光线经平面镜反射的光路，并标出反射角的度数． （2）如图乙所示，根据平面镜成像的特点，画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'． （3）如图丙所示，S是点光源，S'是S通过一个平面镜所成的像，请画出平面镜的位置及一条入射光线和对应的反射光线． 随练 16 (2019全国章节测试卷) 如图所示，B为隧道中的一堵墙，墙的左侧有一激光器S，发出一束徽光经 平面镜MN反射后恰好经过A点，请根据平面镜成像特点画出符合要求的入射光线和反射光线。 17 (2022北京市大兴区期末考试) 如图所示，是观察蜡烛在平面镜中成像的光路图，图中S是蜡烛的一个发光点，S′是S在平面镜中所成的像．请你在图中画出入射光线SP的反射光线，要求保留做图痕迹． 18 (2020北京市人大附其他) 如图，S为点光源，画出一条入射光线，使其经平面镜反射后的反射光线通过A点． 光的折射 知识精讲 三、光的折射作图 涉及知识：光的折射定律，初中主要考查光在空气中和其他透明物质（如水和玻璃）之间发生折射的大致情况； 注意：在空气中的角是大角。 （1）作出光线在不同介质中传播的大致光路图： 例1：如图所示，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下E处看到了路灯的像，图中A、B两点，其中一点是路灯的发光点，另一点是路灯的像点，请在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图； 解：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，潜水员在水下逆着光的传播方向看到路灯的像会比路灯本身偏高一点，所以A是路灯的虚像点，B是路灯的发光点； 连接E点与A点，EA与界面的交点即为入射点O，OE就是折射光线，连接BO，BO就是入射光线，如图所示： 光的折射作图 例题 19 (2020北京市西城区期末考试) 如图所示的四幅光路图中，能正确描述光从空气斜射入水中这一现象的是（　　） A. B. C. D. 20 (2021北京市清华附中上地中学期末考试) 如图所示，一束光沿SA方向从水中射向空气中。依据折射定律画出它的折射光线。（按要求完成光路图） 21 (2020河南省洛阳市期末考试) 将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射向水面，如图所示，请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图。 22 (2020湖南省益阳市期末考试) 某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示。往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（　　） A.P点在S点的上方，Q点在S点的上方 B.P点在S点的下方，Q点在S点的上方 C.P点在S点的上方，Q点在S点的下方 D.P点在S点的下方，Q点在S点的下方 随练 23 (2020江苏省南京市期末考试) 如图所示，看到S′处有一条鱼，为了叉到鱼，应对准位置更深的S叉去。请你在图中作出一条由S发出，经过水面后射入人眼看到像S′的光路图。 24 (2020江苏省苏州市期末考试) 如图所示，是一束光由空气斜射入某种透明介质时。在界面上发生反射和折射的光路，则入射光线一定是__________，入射角的大小为__________。 25 (2022北京市顺义区期末考试) 请在图中画出光从水斜射空气与水的界面发生折射后的折射光线． 26 (2020北京市期末考试) 如图所示，S为光源，它发出的一条入射光线射到竖直放置的平面镜上发生反射，进入水中又折射．请作出S在平面镜中所成的像S′以及该光线在平面镜上的反射光线和进入水中的折射光线的大致方向． 凸透镜与凹透镜 知识精讲 四、透镜作图 涉及知识：主要是凸透镜和凹透镜对光线的折射规律； （1）凸透镜作图（主要掌握三条特殊光线）： ①过光心的光线传播方向不变； ②平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后将过另一侧焦点； ③过焦点或从焦点发出的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出。 （2）凹透镜作图（主要掌握三条特殊光线）： ①过光心的光线传播方向不变； ②平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线将过焦点； ③延长线过焦点的入射光线，经凹透镜折射后将平行于主光轴射出。 透镜作图 例题 27 (2021北京市丰台区中考一模) 早在我国西汉时期成书的《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”图中关于该记载解释的光路图正确是（　　） A. B. C. D. 28 如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A时，观测到在位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B，试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。 A B C 29 完成下列关于透镜的光路。 30 下图中，a、b是从点光源S发出的、经透镜折射后的两条光线，在图中完成光路并标出点光源S的位置。 随练 31 (2020广东省期末考试) 如图所示，为凸透镜的主光轴，为蜡烛，为蜡烛通过凸透镜成的像，请根据凸透镜成像原理在图中画出凸透镜并标出它的焦点。 32 如图所示，物体AB竖立在凸透镜的主光轴上，请根据凸透镜成像规律，在图中大致画出AB在凸透镜中所成的像A′B′的位置，并画出图中入射光线的折射光线的光路图。 33 完成下列关于透镜的光路。 34 完成光经过凹透镜的光路图。 光学黑箱问题 例题 35 (2020北京市门头沟区期末考试) 根据图中给出的入射光线和折射光线，在方框内画出一个适当类型的透镜。 36 (2021北京市清华附中上地中学期末考试) 如图所示，根据光线通过透镜前后的方向，画出适当的透镜。（按要求完成光路图） 随练 37 (2021北京市北大附中其他) 根据光线经过一个透镜前后的情况，在下图方框中填入适当的透镜． 38 (2022北京市第五十七中学期中考试) 一束跟主光轴平行的光通过凸透镜的光路如图所示，下列说法中正确的是（　　） A.O点为该凸透镜的焦点 B.任意一束平行光经过凸透镜后都可以会聚于F点 C.若把图中凸透镜的上半部分用手遮住，该凸透镜对光仍然具有会聚作用 D.若在F点放一个发光的小灯泡，则该凸透镜对小灯泡发出的光将不具有会聚作用 课堂小结 1、光在同种均匀介质中沿直线传播； 2、光反射定律： （1）反射光线、入射光线和法线在同一平面内； （2）反射光线和入射光线分居法线的两侧； （3）反射角等于入射角； 3、光的折射特点：空气中的角是大角； 4、透镜的三条特殊光路图： （1）过心不变； （2）平行过焦； （3）过焦平行。 拓展 39 (2018江苏省无锡市前洲中学期末考试) “井底之蛙”这个成语大家都很熟悉。如图所示，在一个干枯的井底正中央P点有一只青蛙，它的视野范围如图a所示。大雨将井全部灌满水，若青蛙仍在P点，请你在图b中画出青蛙视野发生变化后的大致情况。 40 (2020河北省唐山市期末考试) 完成下列光路。 41 (2020河南省焦作市期末考试) 如图所示，A为某物体的一点，P为不透光的挡光板，下面有一个平面镜。请你画出人眼在B点处通过平面镜看到A物体的像的光路图。 42 (2020安徽省蚌埠市期末考试) 如图所示，一束光从介质甲射向介质乙，两种介质中有一种是空气，另一种是玻璃，MN是其分界面。则图中的折射角和甲介质的种类分别是（　　） A.50°，空气 B.50°，玻璃 C.60°，空气 D.60°，玻璃 43 (2020北京市石景山区期末考试) 如图是平行光线经过透镜折射后的光路，请在方框中填入适当透镜的符号。 44 (2020江苏省南京市期末考试) 在图中，F为焦点，P为两倍焦距处，请画出入射光线a、b通过透镜后的对应的折射光线a′、b′。 45 (2019河北省秦皇岛市期末考试) 如图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凸透镜是（　　） A.a B.b、d C.c D.a、b、c、d 46 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后，反射光线经过A点，水中的折射光线经过P点，请你作出入射光线、反射光线和折射光线。 1． 47 如图所示，F 是透镜的焦点，其中光路正确的是（　　） A.甲和乙 B.甲和丙 C.甲和丁 D.乙和丙 48 为了制作一束平行光，班里的同学提出了以下的方法，你认为可行的方法是（ ） A.选用凹透镜并把一小灯泡放在凹透镜的焦点上 B.选用凸透镜并把一小灯泡放在凸透镜的焦点上 C.选用凹透镜并把一小灯泡放凹透镜的2倍焦点处 D.选用凸透镜并把一小灯泡放凸透镜的2倍焦点处 答案解析 课程目标 课堂引入 光的直线传播与反射作图 光的直线传播作图 例题 1 (2019全国章节测试卷) 【答案】 【解析】 当月球转到地球和太阳之间，且三者处于同一直线上时，月球就挡住了太阳射向地球的太阳光，由于光的直线传播，在地球的阴影部分的地区就发生了日食；根据光的直线传播，画出光路；发生日环食时，月球遮住了太阳的中心部分，在地球上能看到太阳的边缘部分。 2 (2020江苏省徐州市期中考试) 【答案】 【解析】 在井没有水时，光沿直线传播。 3 (2012山东省东营市中考真题) 【答案】 【解析】 （1）日食是由于月球挡住了太阳照向地球的光，太阳发出的光照不到我们的眼睛，我们就看到太阳是黑色的，这是光的直线传播造成的； （2）日环食是日食的一种，发生时太阳的中心部分黑暗，边缘仍然明亮，形成光环，这是因为月球在太阳和地球之间，但是距离地球较远，不能完全遮住太阳而形成的．   答案如图 随练 4 (2019江苏省常州市期中考试) 【答案】 【解析】 发光物体的每一个点都可看作为点光源，每个点光源发出的光都会通过小孔照到屏幕的某个区域。A点发出的光线经小孔下边缘，到达光屏下部，B点发出的光线经小孔上边缘，到达光屏的上部，成的像是倒立的实像。 5 (2020江苏省徐州市期中考试)[复合题] 【答案】(1) (2) 【解析】(1) 灯光照射到人身体在身体后形成黑色的区域，这个黑色的区域是人的影子。 (2) 根据光的直线传播，作出两条光线的反向延长线，反向延长线的交点是光源位置S。 光的反射作图 例题 6 【答案】 略 【解析】 光路作图的一般步骤：1.确定（反）入射光；2.根据法线与反射面垂直，作出法线，用虚线表示；3.根据反射角等于入射角，画出入射光线或反射光线。 7 (2020北京市日坛中学､日坛实验期中考试) 【答案】 B 【解析】 暂无解析 8 (2020广东省佛山市期末考试) 【答案】 【解析】 做S关于水面的对称点即为S点的像，像与A的连线与水面的交点便是入射点，从而做出入射光线和反射光线。 根据光的折射定律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧，从空气斜射入水中，折射角小于入射角。作图如下： 9 (2020山东省泰安市期末考试) 【答案】 【解析】 先将两条反射光线反向延长交于一点，即为发光点的像点S′； 再作出像点S′关于平面镜的对称点，就是发光点S的位置； 从发光点S到反射点画出两条入射光线。 随练 10 (2019全国章节测试卷) 【答案】 【解析】 本题考查了光的反射定律的应用。画图时注意实、虚线分开。 （1）画出入射光线和反射光线夹角的角平分线，可得法线O1N1，再作法线的垂线，可得平面镜的位置； （2）延长第二条入射光线，与平面镜的交点即入射点O2，过O2画出法线O2N2，根据反射角等于入射角画出反射光线。 11 (2020河南省洛阳市期末考试) 【答案】 【解析】 由题知，OB为反射光线，过入射点作入射光线AO与反射光线OB夹角的平分线（即法线），再过入射点作垂直于法线的平面镜；入射角是入射光线与法线的夹角，AO与BO的夹角是120°，故入射角等于。 12 (2020山东省枣庄市中考真题) 【答案】 【解析】 暂无解析 平面镜成像作图 例题 13 (2019全国章节测试卷) 【答案】 或 【解析】 本题考查光的反射、平面镜成像的特点及原理。 第一种作法：根据反射光线反向延长过像点，先将两条反射光线CA、DB反向延长交于一点S′，再通过平面镜作出S′的对称点S，即为发光点的位置，并连接SC、SD画出入射光线，如图所示： 第二种作法：先过C点垂直镜面作出法线，在法线左侧指向入射点画出入射光线，注意反射角要等于入射角，同理画出反射光线DB的入射光线，两条入射光线的交点S即为发光点的位置，如图所示。 14 (2022北京市怀柔区期末考试) 【答案】 【解析】 先通过平面镜作出发光点S的对称点S′，连接S′A交平面镜于点O，OA为反射光线，再连接SO为入射光线，如图所示： 15 (2021北京市清华附其他) 【答案】 （1） （2） （3） 【解析】 暂无解析 随练 16 (2019全国章节测试卷) 【答案】 【解析】 暂无解析 17 (2022北京市大兴区期末考试) 【答案】 【解析】 由图可知，S′是S在平面镜中所成的像，连接S′P并延长得到入射光线SP的反射光线，如图所示： 18 (2020北京市人大附其他) 【答案】 【解析】 暂无解析 光的折射 光的折射作图 例题 19 (2020北京市西城区期末考试) 【答案】 D 【解析】 、当光线从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，图中折射角大于入射角了，故错误。 、当光发生折射时，折射光线和入射光线分居法线两侧，图中折射光线与入射光线在法线的同侧了，故错误。 、当光从空气斜射入水中，折射光线应该向法线方向发生偏折，折射角应小于入射角，图中折射光线没有向法线方向发生偏折，折射角等于入射角了，故错误。 、当光从空气斜射入水中，折射光线和入射光线分别位于法线两侧；当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角。图中光线符合光的折射规律，故正确。 20 (2021北京市清华附中上地中学期末考试) 【答案】 【解析】 先过入射点垂直于水面画出法线，光从水中斜射入空气中，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角大于入射角，据此在法线左侧的空气中画出折射光线，如图所示： 21 (2020河南省洛阳市期末考试) 【答案】 【解析】 暂无解析 22 (2020湖南省益阳市期末考试) 【答案】 B 【解析】 （1）往池内注水，水面升至a位置时，发生折射，根据折射角大于入射角画出折射光线，P点如下图； （2）水面上升至b位置时，光在水中沿直线传播，经水池侧壁反射后，光线从水中斜射向空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线； 通过上图可知：我们在上方看起来，光斑的虚像在Q点，即Q在S的上方。 故选：B。 随练 23 (2020江苏省南京市期末考试) 【答案】 【解析】 人之所以能看到水中的鱼，是由鱼反射的光线经水面折射后进入人眼，因此光的传播方向大致为S→A；鱼的像是人眼逆着折射光线看到的，所以直接连接AS′，与水面的交点即为入射点；连接S和入射点即为入射光线。 24 (2020江苏省苏州市期末考试) 【答案】 BO；75° 【解析】 当光线从空气射入其它透明介质时，折射角小于入射角； 假设AO或CO是入射光线，若OC或OA为反射光线，OB为折射光线，根据图中的角度关系可知，此时的折射光线与法线重合，不可能； 假设AO或CO是入射光线，若OB为反射光线，则OC或OA为折射光线，折射光线与入射光线在法线同侧，不可能； 假设BO是入射光线，若OC为反射光线，OA为折射光线，折射角小于入射角，可能； 若OA为反射光线，OC为折射光线，折射角小于入射角，可能； 可见，BO一定是入射光线，OA、OC可能是反射光线也可能是折射光线；此时反射光线与入射光线之间的夹角都为150°，则入射角为。 故答案为：BO；75°。 25 (2022北京市顺义区期末考试) 【答案】 【解析】 作出过入射光线跟水面的交点的虚直线与水平面垂直，即法线；光从光密介质射到光疏介质时，折射角大于入射角，作出折射光线，如图所示： 26 (2020北京市期末考试) 【答案】 【解析】 由平面镜成像规律可知物与像关于平面镜成轴对称，作S关于平面镜的对称点S′，又因为反射光线的反向延长线过像点，连接入射点和S′点，并延长画出反射光线，再根据当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角．作出其折射光线，如下图所示． 凸透镜与凹透镜 透镜作图 例题 27 (2021北京市丰台区中考一模) 【答案】 A 【解析】 暂无解析 28 【答案】 【解析】 从物体A的顶端做平行于主光轴的光线，过凸透镜后经过焦点而会聚到像点。 由A的顶端发出过光心的光线，传播方向不变。 从物体B的顶端做平行主光轴的光线，折射后过焦点，再从B的顶端做过光心的光线，这两条折射光线的反向延长线的交点就是像的位置。 29 【答案】 【解析】 暂无解析 30 【答案】 【解析】 根据凸透镜成像特点来作图。 随练 31 (2020广东省期末考试) 【答案】 【解析】 （1）在烛焰上取一点，在所成的像上找出其对应的像点，连接，其与主光轴的交点就是凸透镜的光心，由此可以确定凸透镜的位置； （2）过点作平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后要过，折射光线与主光轴的交点就是凸透镜焦点的位置（因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点）；如图所示： 32 【答案】 【解析】 经过光心光线不改变方向；平行于主光轴光线折射经过右焦点。两条光线交点就是成像点。 33 【答案】 【解析】 过光心走直线；平行主光轴，过焦点；过焦点，平行主光轴。 34 【答案】 【解析】 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。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。过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。 光学黑箱问题 例题 35 (2020北京市门头沟区期末考试) 【答案】 【解析】 暂无解析 36 (2021北京市清华附中上地中学期末考试) 【答案】 【解析】 由图中光线可知，入射光线经透镜折射后，折射光线变得会聚了，故虚线框内的是凸透镜，如图： 随练 37 (2021北京市北大附中其他) 【答案】 【解析】 暂无解析 38 (2022北京市第五十七中学期中考试) 【答案】 C 【解析】 暂无解析 课堂小结 拓展 39 (2018江苏省无锡市前洲中学期末考试) 【答案】 【解析】 当井里灌满水后，光线照到水面会发生折射现象，由于光是从空气射向水，所以入射角大于折射角，因此井底之蛙看到的视野范围比没水时会看到更大； 变化的大致范围如图中两条入射光线之间的阴影区域所示： 40 (2020河北省唐山市期末考试) 【答案】 【解析】 （1）在左图中，过入射点画出法线（用虚线），根据反射角等于入射角在法线左侧画出入射光线。 （2）中图中，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点； 右图中，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。 41 (2020河南省焦作市期末考试) 【答案】 【解析】 做A关于镜面的对称点A′，连接像点A′与B，与镜面相交于一点O，即为入射点，连接AO、BO，则AO是入射光线，OB为反射光线。 42 (2020安徽省蚌埠市期末考试) 【答案】 D 【解析】 已知MN是界面，过入射点O垂直于界面作出法线EF， 由图知，∠AOM＝∠BON＝40°，则∠AOF＝∠BOF＝90°−40°＝50°， 根据“反射角等于入射角、折射光线和入射光线分别位于法线EF的两侧”可知，BO是入射光线，OA为反射光线，OC为折射光线， 折射光线CO与法线EF的夹角为折射角，则折射角∠COF＝90°−30°＝60°； 由图可知，折射角∠COE大于入射角∠BOF，由光的折射规律可知，光是从玻璃斜射入空气，则介质甲是玻璃。 故选：D。 43 (2020北京市石景山区期末考试) 【答案】 【解析】 暂无解析 44 (2020江苏省南京市期末考试) 【答案】 【解析】 过二倍焦距处的入射光线经凸透镜折射后，折射光线过另一侧的二倍焦距处；过焦点的入射光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，据此完成光路图。 45 (2019河北省秦皇岛市期末考试) 【答案】 C 【解析】 从四个光线通过透镜的情形可知，a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的，所以都是凹透镜；只有c是凸透镜，且入射光线是从凸透镜的焦点以内发出的，折射光线变得会聚了。 46 【答案】 【解析】 根据平面镜成像的规律，作出点光源S在平面镜中成的像S′，由于反射光线的反向延长线要过像点S′，连接AS′，其与水面的交点就是入射点O。 分别连接SO、OA、OP，可以确定入射光线、反射光线、折射光线。 47 【答案】 C 【解析】 对凸透镜而言，从焦点发出的光线，过透镜后平行于主光轴，所以甲图正确； 对凹透镜而言，平行于主光轴入射的光线，过透镜后反向延长线过焦点，故丁图正确。 所以选C。 48 【答案】 B 【解析】 凸透镜的三条特殊光线的作图。 1 高小思的专属讲义 . 学科网（北京）股份有限公司 $$