专项提优 光的世界 作图题 2024-2025学年沪科版（2024）物理八年级上学期

专项提优 光的世界 一、作图题 1．如图所示，室内有一点A，请根据下面的要求完成作图： （1）A处为光源，试画出A能够照亮室外的范围； （2）A处为人眼，试画出人眼能够观察到室外景物的范围。 2．“圭表”是我国古代先进的天文观测仪器，根据“表”在“圭”面上影长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”（如图甲），图乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁（有小孔的铜片）。他利用改进后的“圭表”，精确推算出了二十四节气和一回归年天数。请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像 3．画出在墙壁MN右侧通过中间的窗户能看到物体AB全部的空间范围，并用斜线涂上。 4．按要求作图（保留作图痕迹） 如图乙，一盏路灯下站着两人，地上留下了他俩的影子 5．如图所示，一束光线从空气斜射向水面上的O点，光线经水面反射后 6．人类在登上月球时，就在月球上放一套由两块平面镜组成的反射光装置，它能把地球上射向它的激光沿着原方向反射回去，请你在图中准确画出这两块平面镜的组合方式，并完成光路图。 7．如图所示，小明利用一块平面镜使此时的太阳光射入竖井内，请你通过作图画出平面镜 8．如图所示，物体AO放置在水平面上，A'O是AO在平面镜中的像，并标出镜面与水平面夹角的大小。 9．如图所示，已知S是点光源，请画出S在平面镜中的像S'的位置 10．如图所示是小花站在镜前试鞋的情景，请做出小花的眼睛A点看到鞋B点在平面镜中所成像的光路图。 11．图中，AB、CD是点光源S发出的光经平面镜MN反射后的两条反射光线，请在图中作出点为源S并完成光路图。 12．有一工作间，人在B处要想看到外间A处的花盆，需要在某处安装一块平面镜。请把平面镜C画到合适的位置（只需在图中画出一条光的完整路径）。 13．如图所示，平面镜MN上方有一个物体AB，要使人眼在镜前P点看不到物体在镜中所成的像，将镜面上要遮挡的部分用字母CD表示，并将CD描成粗线条。 14．图中S为发光点，从它发出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线分别与a′、b′重合，根据平面镜成像特点在图中画出平面镜 15．小明同学用激光笔照射玻璃砖时，观察到光在玻璃砖中的传播路径，如图所示。请画出入射光线AO的折射光线的大致位置。 16．如图所示，光线AO与水面成30°角射在水面上，请在图中画出反射光线、折射光线的大致位置并标出反射角的度数。 17．如图为光从空气斜射入水的光路图，请在图中画出界面和法线的位置。 18．如图所示，画出光射向玻璃三棱镜经两次折射的大致光路。 19．如图所示，潜水员的眼睛在水面以下A处，观察岸上的物体。图中的两个点B1和B2分别是物、像的位置。请在图中作出潜水员观察物体的光路图。 20．“坐井观天，所见甚小”，青蛙在枯井和有水的井中“观天”的范围大小是不同的。如图所示（井中有水）中央，请用光路图作出井底之蛙“观天”的最大范围。 21．小明将装有硬币A的空杯放在弟弟面前，弟弟的眼睛在P点看不到硬币，如图甲。小明向杯中缓缓注满水，如图乙。请你在图乙中画出弟弟看到硬币的入射光线、折射光线，并标出折射角r（保留作图痕迹）。 22．如图所示，在清水池底水平放置一平面镜，一束光射向水面的A点，请作出该过程的光路图。 23．如图所示一条光线从透明玻璃砖的一面垂直射入，玻璃砖的截面为直角三角形。请画出这条光线经过玻璃砖从另外两个面射出的光路图。 参考答案与试题解析 一、作图题 1．如图所示，室内有一点A，请根据下面的要求完成作图： （1）A处为光源，试画出A能够照亮室外的范围； （2）A处为人眼，试画出人眼能够观察到室外景物的范围。 【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播，当沿直线传播的光遇到不透明的物体时，被物体挡住。 【解答】答：（1）因为光在同种介质中是沿直线传播的，从A点过小孔的上，从而确定能够照亮的范围 （2）在房间内的A点能看到室外的景物，即是由于室外的景物反射光线射到A点造成的 【点评】本题考查的是光的直线传播作图，注意箭头不能标反。 2．“圭表”是我国古代先进的天文观测仪器，根据“表”在“圭”面上影长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”（如图甲），图乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁（有小孔的铜片）。他利用改进后的“圭表”，精确推算出了二十四节气和一回归年天数。请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像 【分析】经过横梁的光线通过景符的小孔，由于都是在空气中传播，则根据光在同种均匀介质中是沿直线传播的即可完成光路图。 【解答】答：经过横梁的光线是太阳发射过来的光线，则给出的光线是经从横梁通过景符的小孔入射到“圭”面上 【点评】本题考查了光的直线传播的应用，读懂文中内容是解题的关键。 3．画出在墙壁MN右侧通过中间的窗户能看到物体AB全部的空间范围，并用斜线涂上。 【分析】光沿直线传播，分别作出人眼能看到的端点A和B的范围，即可确定眼睛的大致位置。 【解答】解：分别作出物体两个端点A和B发出的经过孔MN上下边缘的两条光线，这两条光线之间是人眼能够看到的范围、B和下边缘的两条射线的交点即为眼睛的位置 。 【点评】光是沿直线传播的，利用数学上的两点确定一条直线来确定这条光线的位置，从而来确定范围。 4．按要求作图（保留作图痕迹） 如图乙，一盏路灯下站着两人，地上留下了他俩的影子 【分析】根据光的直线传播原理可知，连接人和他影子的顶端所形成的直线必定经过点光源。所以分别把两人的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点，即点光源S的位置。 【解答】解：光在空气中沿直线传播，将两人的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S，如图所示： 故答案为：如图所示： 【点评】本题考查光的直线传播的知识，属于基础题目。 5．如图所示，一束光线从空气斜射向水面上的O点，光线经水面反射后 【分析】入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角； 反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；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。 【解答】解：过入射点O作法线，连接OA为反射光线，在法线左侧空气中作出入射光线 【点评】本题考查根据反射定律作图，关键知道反射角和入射角的大小关系，注意作图要规范。 6．人类在登上月球时，就在月球上放一套由两块平面镜组成的反射光装置，它能把地球上射向它的激光沿着原方向反射回去，请你在图中准确画出这两块平面镜的组合方式，并完成光路图。 【分析】要解决此题，首先要掌握光的反射定律的内容：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两侧；反射角等于入射角。 知道两块相互垂直的平面镜对光进行两次反射后，可以使光线传播方向偏转180°。 【解答】解：根据光的反射定律，∠ABE＝∠EBD， 因为AB∥CD，所以∠ABD+∠BDC＝180° 则∠EBD+∠BDF＝90°， 因此两块镜面垂直。如图所示： 【点评】此题主要考查了光的反射光路图，首先要掌握光的反射定律的内容，并要结合几何知识解答。 7．如图所示，小明利用一块平面镜使此时的太阳光射入竖井内，请你通过作图画出平面镜 【分析】知道了反射光线的位置（太阳光竖直射入井中），反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置。反射光线竖直射入井内，和水平面成90°角，根据图中标出的入射光线和水平面的夹角，易求出入射光线和反射光线的夹角；由光的反射定律知：入射角和反射角等大，由此求得反射角的度数。在标反射角的度数时要注意：反射角是反射光线和法线的夹角。 【解答】解：由于反射光线竖直射入井内，过入射点O竖直向下做出反射光线OB，然后作∠AOB的角平分线即为法线（ON）。 由图知，反射光线和入射光线的夹角∠AOB＝30°+90°＝120°； 则反射角∠BON＝∠AOB＝，如图所示： 【点评】知道反射定律的内容，会根据反射定律完成反射光路，会根据角之间的关系计算角的大小。 8．如图所示，物体AO放置在水平面上，A'O是AO在平面镜中的像，并标出镜面与水平面夹角的大小。 【分析】根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像和物体关于平面镜对称。 【解答】解：平面镜所成的像和物体是以镜面为对称轴的轴对称图形，连接AA′，如图所示： 【点评】在平面镜成像作图中，若作出物体在平面镜中所成的像，要先根据像与物关于平面镜对称，先作出端点和关键点的像点，再用虚线连接各点即为物体的像。 9．如图所示，已知S是点光源，请画出S在平面镜中的像S'的位置 【分析】根据反射光线好像是从发光点的虚像上发出的作图，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。 【解答】解：根据平面镜成像的特点先作发光点S关于平面镜的对称点S′，然后连接S′A，连接SO即可 【点评】知道平面镜成像的特点，会根据反射光线好像是从发光点的虚像上发出的完成光路。 10．如图所示是小花站在镜前试鞋的情景，请做出小花的眼睛A点看到鞋B点在平面镜中所成像的光路图。 【分析】（1）根据平面镜成像的特点：像与物体关于镜面对称可作出B点在平面镜中的像B'。 （2）根据反射光线的反向延长线过像点即可作出小花的眼睛A点看到鞋面B点在平面镜中所成像的完整光路图。 【解答】解：根据平面镜的特点在平面镜的另一侧作出鞋B点的对称点B′，即为其在平面镜中的像； 连接像点与眼睛A点与镜面相交于一点O，即为入射点、OA，OA为反射光线 【点评】本题主要考查的是平面镜成像的特点、利用平面镜作图，利用好反射光线好像是从虚像上发生出的是解题的关键。 11．图中，AB、CD是点光源S发出的光经平面镜MN反射后的两条反射光线，请在图中作出点为源S并完成光路图。 【分析】（1）根据光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出两条反射光线的入射光线，交点即为发光点的位置。 （2）根据反射光线反向延长过像点，作出反光点的像点S′，再根据平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称作出发光点S的位置，补出入射光线。 【解答】解： 方法1：先过A点垂直镜面作出法线，在法线右侧指向入射点画出入射光线，同理画出反射光线CD的入射光线，如图所示： 方法2：先将两条反射光线AB、CD反向延长交于一点S′，即为发光点的位置、SC画出入射光线 【点评】本题可根据光的反射定律也可根据平面镜成像特点作图，利用平面镜成像作图更方便。 12．有一工作间，人在B处要想看到外间A处的花盆，需要在某处安装一块平面镜。请把平面镜C画到合适的位置（只需在图中画出一条光的完整路径）。 【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，连接A′B与水平框的交点为入射点，再完成光路。 【解答】解：过地面作出点A的对称点A′，即为A在平面镜中的像，即为入射点（反射点），OB为反射光线，如下图所示： 【点评】把握平面镜成像的实质，并把握好作图的顺序，是完成此题的关键，同时，还要注意实线、虚线的区别。 13．如图所示，平面镜MN上方有一个物体AB，要使人眼在镜前P点看不到物体在镜中所成的像，将镜面上要遮挡的部分用字母CD表示，并将CD描成粗线条。 【分析】（1）根据平面镜成像特点画出物体AB在平面镜中的像。 （2）连接P点和像A'B'的两个端点分别交平面镜于点C和D，遮住连线与平面镜相交的部分，就不能看到物体的像。 【解答】解：由A点和B点向平面镜作垂线并延长，根据物像到平面镜的距离相等．连接PA'交平面镜于D点。 遮住平面镜CD部分，人眼在镜前P点就看不到物体的像了。 【点评】此题考查平面镜相关作图，连接P点和像点，确定P点看平面镜的部分，是解决本题的关键。 14．图中S为发光点，从它发出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线分别与a′、b′重合，根据平面镜成像特点在图中画出平面镜 【分析】根据平面镜成像的原理，平面镜所成的像是物体发出（或反射出）的光线射到镜面上发生反射，由反射光线的反向延长线在镜后相交而形成的，因此，反射光线的反向延长线必过像点，即a、b直线的交点为像点S′，又由于物与像关于镜面对称，连接SS′，则SS′的中垂线是平面镜所在的位置。 【解答】解：作出ab的反向延长线（虚线）、交点为S′，做SS′的垂直平分线；作出a和b的入射光线（带方向的实线） 【点评】本题利用了平面镜成像的原理和特点作图。关键是要确定出像点的位置。 15．小明同学用激光笔照射玻璃砖时，观察到光在玻璃砖中的传播路径，如图所示。请画出入射光线AO的折射光线的大致位置。 【分析】光的折射规律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧，光由玻璃斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。 【解答】解：先过入射点O垂直于界面作出法线，光由玻璃砖斜射入空气中时，折射角大于入射角，如图所示： 。 【点评】本题考查光的折射的作图，关键是掌握了角度关系，作图要规范。 16．如图所示，光线AO与水面成30°角射在水面上，请在图中画出反射光线、折射光线的大致位置并标出反射角的度数。 【分析】光在水面同时发生折射和反射： 根据反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出反射光线； 根据光由空气斜射进入水中遵循的规律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，光由空气斜射进入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，作出折射光线。 【解答】解：由题知，入射光线AO与水面的夹角为30°，则反射角也等于60°， 先过入射点O垂直水面作出法线，然后根据反射角等于入射角，并标明反射角的度数； 再根据折射角小于入射角，在法线的左侧的水中画出折射光线 【点评】在两种介质的界面上，折射和反射一般是同时发生的，反射角和折射角随入射角的增大而增大，反射光线和入射光线在同种介质中，折射光线和入射光线在两种不同的介质中。 17．如图为光从空气斜射入水的光路图，请在图中画出界面和法线的位置。 【分析】光从空气斜射入水时，在空气与水的界面上光会发生反射与折射现象，由光的反射定律与光的折射规律可确定界面及法线。 【解答】解：AO是入射光线，若OC为反射光线，可得法线EF，可得界面GH，∠FOB为折射角 由图知折射角小于入射角，不是光从空气斜射入水时的现象； AO是入射光线，若OB为反射光线，可得法线PQ，可得界面MN，∠QOC为折射角 由图知折射角大于入射角，是光从空气斜射入水时的现象。 【点评】熟悉入射光线、反射光线、折射光线的传播方向，知道它们与界面及法线的位置关系，是解此题的关键。 18．如图所示，画出光射向玻璃三棱镜经两次折射的大致光路。 【分析】由折射规律可知，当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，当光从玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角，由此作图。 【解答】解： 当光从空气斜射入三棱镜左侧表面时，折射角小于入射角； 当光从玻璃斜射到三棱镜右侧表面时，先作出法线，折射角大于入射角，如图所示： 【点评】本题考查了根据光的折射规律作图，牢记当光从空气进入水、玻璃等透明介质时，折射角小于入射角；当光从水、玻璃等透明介质进入空气中时，折射角大于入射角。 19．如图所示，潜水员的眼睛在水面以下A处，观察岸上的物体。图中的两个点B1和B2分别是物、像的位置。请在图中作出潜水员观察物体的光路图。 【分析】光从空气中斜射入水中，折射角小于入射角，人逆着折射光线的方向看去，看到的是折射光线的反向延长线会聚成的虚像，虚像的位置比实际位置要高一些，据此作图。 【解答】解：连接AB2两点（空气中用虚线，水中用实线）与水面相交；连接B1O即为入射光线，OA为折射光线 【点评】本题考查了根据光的折射规律作光路图，属于基础题。 20．“坐井观天，所见甚小”，青蛙在枯井和有水的井中“观天”的范围大小是不同的。如图所示（井中有水）中央，请用光路图作出井底之蛙“观天”的最大范围。 【分析】青蛙之所以坐在井里，只能看到很小的一片天，就是因为光是沿直线传播的缘故。 当井中有水时，光由空气进入水中，在水面上要发生折射，根据折射定律画出大致的光线传播路径，确定青蛙的视野范围。 【解答】解：井中有水时，光线射到水面会发生折射现象，所以入射角大于折射角；大致范围如图中两条入射光线之间的区域所示 【点评】本题通过作图的形式考查了光是沿直线传播的，并结合了成语，是一道好题，解答此题的关键有两点：一是看光线的方向是否正确，光线是从外界射进井里；二是光的传播路径是否是直的。 21．小明将装有硬币A的空杯放在弟弟面前，弟弟的眼睛在P点看不到硬币，如图甲。小明向杯中缓缓注满水，如图乙。请你在图乙中画出弟弟看到硬币的入射光线、折射光线，并标出折射角r（保留作图痕迹）。 【分析】光的折射规律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，折射光线与法线的夹角为折射角。 【解答】解：人眼看到的池底A点像的位置，连接人眼与B，连接AO为入射光线，过O点画出法线，如图所示： 【点评】本题考查的是光从水中斜射向空气的折射规律，难度不大。 22．如图所示，在清水池底水平放置一平面镜，一束光射向水面的A点，请作出该过程的光路图。 【分析】光线由A点斜射入水中时发生光的折射，要使射到水底平面镜的光反射后射向水面B点，根据反射光线的延长线一定过像点，可选作A在平面镜中的像点，再连接像与B的连接可得反射光线，再画出经A点的折射光线（射向平面镜的入射光线）即可。 【解答】解： 过平面镜做A点的对称点A′，即A的像点，连接这个交点与B的连线，连接A与交点的连线，如图所示： 【点评】本题考查了平面镜成像特点作图以光的折射的作图，知道平面镜成像时，反射光线延长线一定过像点。 23．如图所示一条光线从透明玻璃砖的一面垂直射入，玻璃砖的截面为直角三角形。请画出这条光线经过玻璃砖从另外两个面射出的光路图。 【分析】（1）光的折射规律的内容：入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧。当光线垂直入射时，折射光线、法线和入射光线在同一直线上。当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其它介质斜射入空气时，则折射角大于入射角； （2）根据反射定律，反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。 【解答】解：过入射点做出法线，根据反射光线与入射光线分居法线两侧， 因为是等腰直角三角形，所以反射光线与法线的夹角也为45° 当光线由玻璃垂直入射时，传播方向不改变，折射光线与入射光线分居法线两侧，由此可画出折射光线 【点评】此题考查了光的折射光线的画法，首先要熟练掌握光的折射定律的内容，关键是搞清折射角与入射角的关系。特别注意垂直入射时，光的传播方向不变。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/1/12 12:55:00；用户：sjwocakd；邮箱：13851372384；学号：59917209 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$