专题06 光学综合能力作图 专项训练--2024-2025学年度人教版物理八年级上学期期末复习

2024-2025学年度人教版8年级上册期末考试必考的四种题型专练 专题06 光学综合能力作图（共13题） 1．如图是投影仪的简化结构图，F为透镜焦点。请在图中画出凸透镜的入射光线和平面镜的反射光线。 2. 如图所示，水槽内装满水，槽底有一点光源S，紧贴右侧槽壁竖直固定一平面镜。S发出的一条光线经水面折射，又经平面镜反射后过P点。 （1）画出P点在平面镜中所成的像； （2）将S点到P点的光路图补充完整。 3. （2024四川达州）一束平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后在水面发生反射和折射，请完成光路图。 4．如图所示，在一个水槽中倾斜放置一平面镜，水面上A处有一光源，其发出的一束光经平面镜反射后恰好从水面上的B点射出，请作出该过程的光路图。 5．如图所示，MN是平面镜，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的反射光线OA射到凹透镜上。请画出： （1）点光源S的位置； （2）光线OA的入射光线； （3）光线OA经凹透镜后的出射光线。    6．如图是经凹透镜折射的一束光入射向水面，请在图中画出凹透镜左侧的入射光线，并画出进入水中的折射光线和在水面的反射光线。    7．如图所示，凸透镜的主光轴与水面相平，F是凸透镜的焦点，一束与水面平行的光射到凸透镜上，经凸透镜折射后在水面发生了反射和折射，请画出此过程的光路图。 8．如图所示， 一束光经平面镜反射后，平行透镜的主光轴射向凸透镜，请画出平面镜和经过凸透镜后的折射光线。 9. 如图所示，凸透镜的主光轴与水面重合，F是凸透镜的焦点，水中有一平面镜。一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中，再经过水中的平面镜反射后恰好过P点。请画出： （1）经过凸透镜的折射光线； （2）进入水中的折射光线； （3）经平面镜后的反射光线。 10. 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。 11. 承德避暑山庄湖景如画，如图甲所示。小玉同学在岸边，通过平静的湖面，既可看到建筑物的倒影，又可看到水中的鲤鱼。图乙中，A点代表建筑物的顶点，B点代表小玉看到的鱼，C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出： （1）A点在水中的像A'； （2）小玉看到A'的光路； （3）鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。 12. 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。 13. 如图所示，Sʹ是光源S在平面镜中的像。光线是光源S发出的光线经平面镜反射后，平行于凸透镜主光轴射向凸透镜的光线。请画出： （1）光源S的位置； （2）反射光线a对应的入射光线； （3）光线a经凸透镜折射后的折射光线。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度人教版8年级上册期末考试必考的四种题型专练 专题06 光学综合能力作图（共13题） 1．如图是投影仪的简化结构图，F为透镜焦点。请在图中画出凸透镜的入射光线和平面镜的反射光线。 【答案】如图所示 【解析】折射光线平行于主光轴的入射光线过焦点； 图中入射角为45°，根据反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，在法线右侧画出反射光线，如图所示： 2. 如图所示，水槽内装满水，槽底有一点光源S，紧贴右侧槽壁竖直固定一平面镜。S发出的一条光线经水面折射，又经平面镜反射后过P点。 （1）画出P点在平面镜中所成的像； （2）将S点到P点的光路图补充完整。 【答案】如图所示 （1） （2） 【解析】（1）平面镜所成的像与物关于平面镜对称，因此P点在平面镜中的像和P点关于水面对称，过P做P点关于平面镜的对称点。如图所示： （2）平面镜所成的像与物关于平面镜对称，因此P点在平面镜中的像和P点关于水面对称，过P做P点关于平面镜的对称点，与平面镜交于A，在光的反射中，光路是可逆的，若光由P点发出，则经过平面镜反射后，其反射光线的反向延长线经过，故将和A点连接并延长，与水面的交点O即为光由水中射出时的出射点，连接SO，即为光在水中的光线，如图所示： 3. （2024四川达州）一束平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后在水面发生反射和折射，请完成光路图。 【答案】如图所示 【解析】凸透镜光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经过凸透镜后将会聚于焦点，当光线达到水面时水面会发生反射和折射现象，与水面的交点即为入射点，先作出法线，法线与入射光线的夹角为入射角，根据反射角等于入射角在水面上方作出反射光线，再根据光线与法线在空气中的夹角大于在水中的夹角，在水面下方作出折射光线。 4．如图所示，在一个水槽中倾斜放置一平面镜，水面上A处有一光源，其发出的一束光经平面镜反射后恰好从水面上的B点射出，请作出该过程的光路图。 【答案】见解析 【解析】先画出光源A关于平面镜的对称点，即光源的像，连接，与平面镜的交点为入射点O，连接AO，则AO为入射光线，连接OB，为反射光线。过B点画出法线，根据光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，在法线右侧的空气中画出折射光线，如图所示： 5．如图所示，MN是平面镜，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的反射光线OA射到凹透镜上。请画出： （1）点光源S的位置； （2）光线OA的入射光线； （3）光线OA经凹透镜后的出射光线。    【答案】如图所示    【解析】（1）平面镜成像时，像与物体关于镜面是对称的，画出S关于平面镜的对称点，即发光点S的位置； （2）连接S和反射点（入射点）O，SO为入射光线； （3）延长线过凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，如图所示：    6．如图是经凹透镜折射的一束光入射向水面，请在图中画出凹透镜左侧的入射光线，并画出进入水中的折射光线和在水面的反射光线。    【答案】如图所示    【解析】凹透镜的特殊光线：平行于主光轴的光线经凹透镜后折射光线的反向延长线交于虚焦点；折射光线射到水面后发生反射，根据光的反射定律可作出反射光线，同时根据法线画出折射光线，由于光线是从空气射入水中，入射角大于折射角，故图如下    7．如图所示，凸透镜的主光轴与水面相平，F是凸透镜的焦点，一束与水面平行的光射到凸透镜上，经凸透镜折射后在水面发生了反射和折射，请画出此过程的光路图。 【答案】如图所示 【解析】由图示知，入射光线平行于主光轴，则通过凸透镜后的折射光线过焦点，此折射光线射向水面，在水面处发生反射和折射，根据反射定律中，反射角等于折射角，确定反射光线的位置，再根据：光从空气射向水中，折射角小于入射角，大概确定折射光线，所以作图如下： 8．如图所示， 一束光经平面镜反射后，平行透镜的主光轴射向凸透镜，请画出平面镜和经过凸透镜后的折射光线。 【答案】如图所示 【解析】做出反射挂光线与入射光线夹角的角平分线，即法线，然后做法线的垂线，便是镜面的位置；入射光线平行于主光轴，经凸透镜折射后，其折射光线经过焦点，由此作出折射光线，如图所示： 9. 如图所示，凸透镜的主光轴与水面重合，F是凸透镜的焦点，水中有一平面镜。一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中，再经过水中的平面镜反射后恰好过P点。请画出： （1）经过凸透镜的折射光线； （2）进入水中的折射光线； （3）经平面镜后的反射光线。 【答案】如图所示 【解析】平行与主光轴的光线经过凸透镜的折射后会聚于焦点F，作光线经过凸透镜后的折射光线；根据平面镜成像的特点，由于光线经过水中的平面镜反射后恰好过P点，故作P点的对称点P'，连接FP'交平面镜于A点，则A点为光线的入射点，此时连接FA即为平面镜的入射光线，也是光线经凸透镜折射后进入水中的折射光线，连接AP即为经平面镜后的反射光线。 10. 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。 【答案】如图所示 【解析】由凸透镜的三条特殊光线知，入射光线平行于主光轴，折射光线过焦点，作出a光线的入射光线，a光线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与平面镜的交点作法线（用虚线），然后画出反射光线，与法线的夹角为60°，与墙壁交于A点。 11. 承德避暑山庄湖景如画，如图甲所示。小玉同学在岸边，通过平静的湖面，既可看到建筑物的倒影，又可看到水中的鲤鱼。图乙中，A点代表建筑物的顶点，B点代表小玉看到的鱼，C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出： （1）A点在水中的像A'； （2）小玉看到A'的光路； （3）鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。 【答案】如图所示 【解析】（1）作出建筑物的顶点A关于水面的对称点A'，即为建筑物的顶点A在水中的像A'。 （2）连接A'和小玉的眼睛C的连线，交水面于O，OC为反射光线，连接AO为入射光线，即为小玉看到A'的光路。 （3）水中的鱼反射的光线斜射入空气中时，折射角大于入射角；折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线看过去，看到鱼的虚像在鱼的实际位置的上方；连接BC交水面于O'，过点O'作法线，O'C为折射光线，根据折射角大于入射角作出入射光线B' O'，即为看到B'的光路图，鱼的大致位置B'在B的正下方。 12. 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。 【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. 13. 如图所示，Sʹ是光源S在平面镜中的像。光线是光源S发出的光线经平面镜反射后，平行于凸透镜主光轴射向凸透镜的光线。请画出： （1）光源S的位置； （2）反射光线a对应的入射光线； （3）光线a经凸透镜折射后的折射光线。 【答案】如图所示： 【解析】（1）根据平面镜成像特点，首先做像Sʹ关于镜面的对称点S，即为光源S的位置，标出虚线和直角； （2）反射光线a与镜面的交点为入射点，连接光源S和入射点，标出箭头，即为反射光线a对应的入射光线； （3）光线a是平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后的折射光线过焦点。如图所示。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$