专题28 光路作图专题【5考点14角度+真题训练】备战2025年中考物理一轮复习重难点讲与练

专题28 光路作图考点（解析版） 特别说明： 典例主要是2024年的中考真题，变式是最新的全国各地名校的模拟题，课后作业真题训练，全部来自于2024年的中考真题。 知识点以挖空的形式设计，便于学生提前预习，考点通过方法总结，知识加工，便于学生理解和记忆。 目录 【考点必备】 2 考点一 光的直线传播 2 角度1：根据光的直线传播确定观察范围 2 角度2：影子的形成 2 角度3：小孔成像作图 4 考点二 光的反射 8 角度1：做光的反射光路图 9 角度2：根据光的反射确定平面镜的位置 9 考点三 平面镜成像作图 13 角度1：根据平面镜成像特点判断物象位置关系 13 角度2：根据平面镜成像原理寻找光源位置 13 角度3：根据物像位置关系画平面镜 15 角度4：潜望镜 17 考点四 光的折射 22 角度1：光在介质中传播光路图 23 角度2：根据光的折射判断物体的位置 23 考点五 透镜作图 26 角度1：凸透镜的特殊光路 27 角度2：凹透镜的特殊光路 27 角度3：凸透镜和凹透镜组合的光路图 29 【真题训练】 32 1. 掌握光的直线传播的方法； 2. 理解光的光的反射定律，掌握光的反射的画法； 3. 掌握光的平面镜成像特点，掌握平面镜成像的作图方法； 4.掌握透镜的特点，并掌握透镜的光路作图方法； 考点一 光的直线传播 1.光线：用一条带箭头的直线表示光传播的径迹和方向； 2.光在同种均匀介质中沿直线传播，例如：小孔成像；影子 的形成；工程上的测绘、日食和月食等； 3.注意：光在传播（直线传播、反射和折射）的过程中，光路是可逆的； 角度1：根据光的直线传播确定观察范围 【典例1】（2023·湖南郴州·中考真题）“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。（温馨提示：必须标出光的传播方向）    【答案】   【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播，被井口挡住的光不能进入井中青蛙的眼睛，所以青蛙看不到井口以外的世界，连接井口两侧到青蛙的眼睛，此范围以内为井底青蛙所见范围，如图所示：    【变式1-1】（23-24八年级上·广东汕头·期末）最美人间四月天，不负踏青好时光。小刚一家到青龙潮湿地公园游玩，小刚坐在开着天窗的轿车里，通过天窗能看到天空的景色，如图甲所示，请在图乙的简化图中画出小刚看到天窗外天空范围的光路图，A点表示小刚的眼睛。 【答案】 【详解】光在同一均匀介质中沿直线传播，光线要进入人的眼中，最大范围就是从天窗的边缘处直线射入人的眼中，所以以天窗为分界，被挡住部分是看不到的。将A点与天窗口左、右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向人眼睛的光线，光的直线传播限制了人的观察范围，因此人所在的位置越深，它观察到的范围越小，如下图所示： 【变式1-2】室内一盏电灯通过墙上的两个小洞，射出两条细小光束（如图所示），请根据光束的方向确定室内电灯的位置。 【答案】   【详解】根据光沿直线传播的原理，每条光线通过小洞都是沿直线传播的，电灯的位置S，如图所示：    角度2：影子的形成 【典例2】如图，一盏路灯下站着两人，地上留下了他俩的影子，通过光路作图的方法画出路灯灯泡S的位置。 【答案】 【详解】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，就是灯泡S的位置，如图所示： 【变式2-1】日晷是古代的一种“时钟”，利用太阳光下指针的影子指示不同的时刻。请根据指针的影子AB，画出此时过指针顶端的那束太阳光。 【答案】 【详解】由于太阳光在均匀的空气中是直线传播的，所以通过指针顶端的太阳光射向A点，连接指针顶端及A点的带箭头的直线即为此时过指针顶撞的太阳光。作图如下： 【变式2-2】如图所示，小华站在路灯下，请画出小华在地面上形成影子的光路，并标出影子的范围。（保留作图痕迹） 【答案】 【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播，所以过路灯和人的头顶作一条光线，这条光线和地面的交点就是小华影子最右端的位置，AB之间即影子的范围，如下图所示： 角度3：小孔成像作图 【典例3】（2022·四川成都·中考真题）“圭表”是我国古代先进的天文观测仪器，根据“表”在“圭”面上形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，在“圭”面上放置一个可移动的景符（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，并标明两条光线的传播方向。 【答案】 【详解】光线照射到横梁上，由于光线沿直线传播，光线通过景符上的小孔，照射到“圭”面上，这是小孔成像，在“圭”上形成横梁的像。如图所示： 【变式3-1】（2024·江苏盐城·二模）按要求完成下列作图。如图所示，物体AB通过小孔O在虚线处的光屏上成像，请作出成像的光路图。 【答案】 【详解】由于光的直线传播，物体经小孔成倒立的实像，故作图如下： 【变式3-2】（2023·四川成都·一模）《墨经》有小孔成像的记录，物体的投影之所以会出现倒像，是因为光线沿直线传播，在针孔处，不同方向射来的光束互相交叉而形成倒影。图甲是小王同学做小孔成像实验的情景，在图乙中大致画出烛焰AB（烛焰可以抽象为带箭头的线段）通过纸杯的小孔在黑塑料膜虚线上所成的像，并标明两条光线的传播方向。 【答案】 【详解】因为光沿直线传播，所以火焰上顶点发出的光线经过小孔后在塑料膜上成像为A'，火焰下端点发出的光线经过小孔后在塑料膜上成像为B'，连接A'B'，如图所示： 考点二 光的反射 1. 光的反射定律：（1）入射光线（AO）、反射光线(OB)和法线(NO)位于同一平面内（三线合一）； （2）入射光线与法线的夹角即为入射角(∠i)，反射光线与法线的夹角即为反射角(∠r)； （3）反射角等于入射角； 　 2.注意事项：（1）入射光线只能写成AO，表示光线从A点到O点，故不能写成OA； （2）反射光线只能写成OB，不能写成BO； （3）法线NO（或ON）用虚线表示； 角度1：做光的反射光路图 【典例4】（2024·陕西·中考真题）如图，请画出入射光线AO反射光线OB。 【答案】 【详解】如图所示，AO为入射光线，根据反射角等于入射角由入射点作出反射光线，反射光线和入射光线分居法线两侧，如图所示： 【变式4-1】（2023·四川德阳·二模）如图所示，请画出反射光线，并标出反射角的大小。 【答案】 【详解】先过入射点垂直平面镜作出法线，已知入射光线与平面镜的夹角为30°，所以入射角为 90°﹣30°=60° 再根据反射光线和入射光线分居在法线的两侧，反射角等于入射角在法线的下侧画出反射光线，如图所示： 【变式4-2】在图中，根据给出的反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角及其度数。 【答案】 【详解】由反射角为30°，可得入射角也为30°，在法线左侧画出入射光线AO，度数等于反射角为30°，如图所示： 角度2：根据光的反射确定平面镜的位置 【典例5】（2024·四川成都·中考真题）如图甲，小孟利用一面小镜子隔墙看到院里的小猫要偷吃鱼。如图乙所示，AO表示来自小猫的入射光线，O点为入射点，B点为小孟眼睛所在位置。请在图乙中完成作图：①画出反射光线OB；②根据光的反射定律画出镜面。（镜面用表示，保留作图痕迹） 【答案】 【详解】由于人眼看到的光是从入射点反射过来的，所以连接OB为反射光线，由光的反射规律可知，反射角等于入射角，所以做∠AOB的角平分线，即为法线，由于法线垂直于镜面，所以过O点做法线的垂线，即为镜面，如下图所示： 【变式5-1】利用一块平面镜使图中的一束光竖直射入井中，画出光路图并求出反射角的大小。    【答案】   【详解】由于反射光线竖直射入井内，过入射点竖直向下做出反射光线，然后根据反射角等于入射角，作的角平分线即为法线,再过入射点垂直于法线作出平面镜的位置。由图知：反射光线和入射光线的夹角大小为 则反射角大小为 如图所示：    【变式5-2】（2024上·四川达州·八年级统考期末）如图所示，光线L斜着射向地面，现用一平面镜改变其传播方向，使光线L沿水平方向向右传播，请用作图法画出图中的平面镜（保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】根据光的反射定律，反射角等于入射角，则法线是反射光线与入射光线所成的角的角平分线，先作出法线，法线与平面镜垂直，如图所示 考点三 平面镜成像作图 1. 平面镜成像的特点 （1）像和物的大小相等 ； （2）像和物的对应点的连线跟镜面垂直； （3）像和物到镜面的距离相等 ； （4）像和物的左右相反； （5）所成的像是虚像； 2. 实像和虚像的区别 （1）虚像：①虚拟光线传播所形成的像；②只能用眼睛观察到，不能用光屏去呈接。 （2）实像：②实际光线传播形成的像；②能用光屏去呈解； 角度1：根据平面镜成像特点判断物像位置关系 【典例6】（2023·山东滨州·中考真题）请利用平面镜成像的特点，在图乙中作出物体AB在平面镜中的像，保留作图痕迹。    【答案】     【详解】分别作出A、B两点关于平面镜的对称点A′、B′，连接A′、B′即为物体AB的像，如图所示：    【变式6-1】（2024·河南鹤壁·模拟预测）如图所示为某汽车的挡风玻璃，AB为车内的物体，当夜晚汽车内的灯打开时，驾驶员能看到物体AB在挡风玻璃上所成的像。请你作图中画出车内物体AB的位置。 【答案】 【详解】根据平面镜成像的特点，像与物关于平面镜对称，分别过、两点作垂直于镜面的垂线并等距离延长，确定对应的物点A和B，然后用实线连接并标上箭头即可，具体如下图所示 【变式6-2】（2024·广东中山·一模）如图所示，女孩到鞋店去买鞋，她站在镜子MN前看自己穿着新鞋的效果。画出代表着新鞋的A点在平面镜中的像；并画出女孩眼睛B点通过平面镜MN看到镜子中的新鞋A点的完整光路。 【答案】 【详解】根据平面镜成像的特点可知像和物体关于镜面对称，在平面镜的另一侧作出新鞋点A的对称点，即为其在平面镜中的像，连接B点和，与平面镜交于O点，连接OA，即为入射光线，连接OB即为反射光线，如图所示： 角度2：根据平面镜成像原理寻找光源位置 【典例7】（2024·四川自贡·中考真题）如图，是某一发光点S在平面镜里的像，Q是S发出的一束光经平面镜反射后经过的一点，请在图中找到S的位置，并完成光路图（保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】作出像点S'关于镜面的对称点S即为发光点；连接QS'，与镜面的交点为入射点O，连接SO即为入射光线，则OQ为反射光线。如图： 【变式7-1】（2024·山东泰安·一模）如图所示是光源S发出的两条入射线经平面镜反射后的两条反射光线，请你作出光源S的位置。（保留作图痕迹） 【答案】 【详解】两条反射光线的反向延长线会聚在一点，这点是光源S在平面镜中的像点S′，而像与物到平面镜的距离相等，据此作出光源S的位置。作图如下： 【变式7-2】如图所示，平面镜上方有一竖直挡板P，在AB和CD之间的区域内可以看见挡板左侧的一个发光点S在平面镜中的像。在图中找出挡板左侧这个发光点的位置。 【答案】 【详解】将AB和CD两条光线反向延长，相交于平面镜后一点S′，这就是发光点的像，再过镜面做这一点的对称点S，这就是发光点。从发光点S分别向AB和CD引出光线就完成了光的反射，光路如下图 角度3：根据物像位置关系画平面镜 【典例8】（2023·湖北·中考真题）“仙女飞天”魔术表演中，位于P点的观众看到云雾中漫舞的仙女，实质是挡板后的演员A在平面镜中的虚像，如图所示。请作出平面镜的位置，并完成P点观众看到仙女的光路图。    【答案】   【详解】平面镜成像时，像和物关于镜面对称，连接，做垂直平分线即镜面的位置，连接交镜面于O点，连接AO为入射光线，连接OP为反射光线，如图所示：    【变式8-1】（2024·山西大同·一模）有东西掉到沙发底下，爷爷弯不下腰，看不到东西在什么地方。小华拿了一块小镜子放在下图中B处，调整好角度，让爷爷在A处看到了沙发下C处的东西。请画出调整好角度的镜子和看到C处东西的光路图。 【答案】 【详解】沙发下C处的东西发出的光线，经B处平面镜的反射，进入A处爷爷的眼睛里，则连接CB为入射光线，BA为反射光线，在光的反射中，反射角等于入射角，作出∠CBA的角平分线的垂线，即为平面镜的位置，作图如下： 【变式8-2】（2024·广东广州·二模）如图，发光点A发出一束光线a射向平面镜甲，为发光点A在另一平面镜乙所成的像。 ①请在图中画出a经平面镜甲反射后的反射光线，并标出反射角r。 ②画出平面镜乙的位置，平面镜乙用“”表示。 【答案】 【详解】①先作出法线，入射光线与法线的夹角即为入射角，根据光的反射规律，反射角等于入射角，反射光线与法线的夹角为反射角r，据此作出反射光线。 ②连接A，根据平面镜成像规律，物与像关于平面镜对称，物到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等，物与像的连线与平面镜垂直，据此在A的中点作出平面镜乙。 综上所述，如下图所示： 角度4：潜望镜 【典例9】如图所示是潜望镜的结构示意图，其中两块平面镜均相对水平面倾斜 45°角。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方，则人眼看到军舰所成的虚像位于什么位置，请作图说明 。 【答案】 【分析】平面镜成像特点：所成的像是虚像；像和物体形状、大小相同；像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等。 【详解】潜望镜是由两块平面镜构成的，且平面镜成正立、等大的虚像；由平面镜成像特点可知，像和物体各对应点到平面镜间距离相等；现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方，则人眼看到军舰是正立、等大的虚像；且所成的虚像位于与平面镜2等高的正前方，如图所示： 【变式9-1】这是某同学自制的一个潜望镜示意图，请画出从潜望镜中看到的物体AB的像 【答案】 【详解】如图物体AB会经过潜望镜的两个平面镜分别成像，根据平面镜成像时，像和物体关于平面镜对称的特点，分别作出A、B两点关于上面镜面的对称点A'、B'，连接A'、B'为物体AB的像；像A'B'会经过下面的平面镜再次成像，同理作出A'B'关于下面镜面的像A"B"，则A"B"为从潜望镜中看到的物体AB的像；如图 【变式9-2】如图所示,一条光线从左边入射,经过方框内的光学元件作用后,从右边射出．请在方框内画出所需光学元件及光路图(包括光线) ( ) 【答案】 【详解】由图可知，光线的传播方向没有变化，即最后光线射出的方向与入射光线是平行的，但向下平移一段距离； 该过程与潜望镜的原理是相同的，即经过两块平行放置的平面镜反射后，会产生如图的效果，根据反射定律作图如下： 考点四 光的折射 1. 光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，其传播方向发生折射，这种现象叫做光的折射； 2. 光的折射规律（光从空气斜射入水中） （1）折射光线（OB）、入射光线（AO）、法线（NM）在同一平面内（三线共面）； （2）折射光线和入射光线分居法线两侧（两线分居）； （3）折射角（∠r）<入射角（∠i）两角不等（两角不等）； （4）入射角增大，折射角也增大； 3. 注意事项 （1）当光线垂直与分界面时，光在分界面既发生了发射也发生了折射，入射角、反射角和折射角都为0°； （2）入射光线只能用AO，表示光线从A点到O点，故不能用OA表示；同样折射光线只能用OB表示； （3）法线MN用的是虚线表示； 角度1：光在介质中的折射 【典例10】（2024·青海西宁·中考真题）一束光从水中斜射入空气，请在图中画出折射光线的大致方向。 【答案】 【详解】光从水中斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，据此画出折射光线的大致方向如下： 【变式10-1】（2024·新疆昌吉·模拟预测）根据图中给出的折射光线，请画出对应的入射光线。 【答案】 【详解】根据光的折射规律可知，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，光由空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角，故首先过折射点垂直于界面画出法线，然后根据光由空气斜射进入水中时折射光线向法线偏折，折射角小于入射角画出入射光线，如图所示： 【变式10-2】（2024·江苏连云港·三模）如图，一束光斜射入水中，请您画出它的反射光线和折射光线并标出反射角的大小。 【答案】 【详解】图中已经过入射点作出了法线，已知入射角为，根据反射角等于入射角等于，在法线左侧作出反射光线；光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角，由此可以在水中法线的左侧画出对应的折射光线，如下图所示： 角度2：根据光的折射判断物体的位置 【典例11】（2024·河南·中考真题）如图，观光水池中，一束红光沿AO方向从水射入空气，折射光线为。若另一束红光沿BO方向从水射入空气，请大致画出入射光线BO的折射光线，并标出对应的折射角r。 【答案】 【详解】在光的折射现象中，折射角随入射角的减小而减小，折射角是折射光线与法线的夹角，据此画出入射光线BO的折射光线，并标出对应的折射角r，如下图所示： 【变式11-1】（2024·甘肃武威·一模）“潭清疑水浅”描绘了潭水清澈，让人感觉水变浅。如图，B是人眼所在处，A点和C点一个是物一个是像，请你在图中画出入射光线、折射光线。（保留必要的作图痕迹） 【答案】 【详解】人眼在空气中的B处，物体在水中，光由水斜射入空气，根据光的折射定律，此时折射光线偏离法线方向，因此人眼看到的是物体变浅了的虚像，所以图中A是物体，C是虚像。连接BC，与水面的交点O为入射点，连接AO为入射光线，OB为折射光线。如图所示： 【变式11-2】（2023·陕西西安·二模）如图甲所示，游客徒步在海底隧道间，可以看到漂亮的海底世界，在图乙中，A、B、C三点分别是游客的眼睛、真实鱼以及游客观察到的鱼的位置，请你画出游客看到水中鱼的光路图。 【答案】 【详解】上方水中鱼身上反射的光线由水斜射入下方空气发生折射后进入A处游客的眼睛，且折射角大于入射角，游客逆着折射光线看到鱼的虚像，所以鱼的实际位置在B处，人看到鱼的像在C处，据此画出光路图如图所示: 考点五 透镜作图 凸透镜 凹透镜 定义 中间厚边缘薄（孕妇） 中间薄，边缘厚（肚子饿扁了） 特点 光线提前相交（汇聚） 光线延后相交（发散） 对光线的作用光路（可逆） 特点 （1）过心不变；（2）平行过焦；（3）过焦点不变； 角度1：凸透镜的特殊光路 【典例12】（2024·四川内江·中考真题）如图，F是凸透镜的焦点，a、b、c是三条入射光线，请画出这三条光线经凸透镜后的出射光线。 【答案】 【详解】平行于凸透镜主光轴的光经凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点；过凸透镜光心的光线传播方向不变；过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于凸透镜主光轴。如图所示： 【变式12-1】（2024·黑龙江大庆·一模）三束光线射向凸透镜，请补充完整这三束光线通过凸透镜的光路图。 【答案】 【详解】经过凸透镜光心的光传播方向不变；经过凸透镜焦点的光经凸透镜折射后，平行于凸透镜主光轴射出；物距等于二倍焦距时，像距也为二倍焦距，成倒立、等大的实像。所以，过二倍焦距处的入射光线的折射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处。如图所示： 【变式12-2】（2024·江苏宿迁·二模）按照题目要求作图：如图所示，完成图中的光路图。 【答案】 【详解】经过凸透镜光心的光线，经过凸透镜后传播方向不改变；平行于主光轴的光线，过凸透镜折射后，折射光线过焦点。即可完成光路，如图所示： 角度2：凹透镜的特殊光路 【典例13】（2024·黑龙江大庆·中考真题）如图所示，光源S发出的两条光线射向凹透镜，其中光线①平行于主光轴，光线②经过光心，画出它们经过凹透镜的折射光线。（须保留必要的作图痕迹） 【答案】 【详解】（1）过光心的光线经凹透镜后传播方向不改变。 （2）入射光线平行于主光轴，则经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，如图所示： 【变式13-1】（2024·辽宁大连·一模）如图所示，AB为一经凹透镜折射后的光线，F为透镜的焦点，利用平面镜使AB沿竖直方向射入杯底。请在图中画出：①光线AB的入射光线；②平面镜的位置。 【答案】 【详解】连接凹透镜与折射光线的交点和折射光线同侧的焦点，反向延长该连线即为入射光线；过B点作竖直方向射入杯底的反射光线，由光的反射定律可知，反射角等于入射角，故作出入射光线与反射光线的角平分线即为法线的位置，平面镜与法线垂直，如图所示 【变式13-2】如图所示，请画出通过凹透镜的两条折射光线。 【答案】 【详解】根据凹透镜的三条特殊光线，射向凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后，平行于主光轴；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变；如图所示： 角度3：透镜组合的光路图 【典例14】（2024·山东枣庄·中考真题）如图所示，一束光射向凹透镜，请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。 【答案】 【详解】根据凹透镜的三条特殊光线：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；根据凸透镜的三条特殊光线：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示： 【变式14-1】（2024·山东潍坊·三模）在光具座上自左向右依次竖直放置一个平面镜、凸透镜和凹透镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦点为F1，凹透镜的焦点为F2，在凹透镜的右侧有两束光线射向凹透镜，如图所示。请画出此光束完整的传播光路图。 【答案】 【详解】指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，该点恰好射到平面镜上，再进行反射；根据光路是可逆的，画出这条光线通过两个透镜折射和平面镜反射后的光路，如图所示： 【变式14-2】（2024·辽宁鞍山·二模）如图，a是光源S发出的光经平面镜反射后的反射光线，并经过凸透镜的焦点F，是光源S在平面镜中的像，请利用平面镜的成像特点确定光源S的位置，并画出反射光线a经凸透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】a经过凸透镜的焦点F，将沿着与主光轴平行的方向射出，即折射光线是一条与主光轴平行的直线；由平面镜成像规律可知，平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，过作平面镜的垂线，在平面镜另一侧找到与到平面镜距离相等的点，即为光源S的位置，如图所示 1．（2024·内蒙古通辽·中考真题）一束光从玻璃斜射入空气中时，在玻璃与空气的交界面上发生了反射和折射，反射光线OC如图所示，请在图中画出入射光线AO和折射光线OB的大致方向。 【答案】 【详解】法线已画出，反射光线为OC，根据反射角等于入射角画出入射光线AO，在法线的右侧空气中画出折射光线OB，注意光从玻璃斜射入空气中时折射角大于入射角；如图所示： 2．（2024·山东日照·中考真题）物理兴趣小组的同学在实验室找到一棱镜，其横截面为直角三角形ABC，如图所示，其中BC面镀银。一条光线从AB面上的O点射入棱镜，经过BC面一次反射后，从AC面的P点出射。请在答题卡的图中画出该光线射入棱镜之后的光路图。 【答案】 【详解】经O点折射的光线射到BC面上时发生反射，且反射光线恰好过P点，根据平面镜成像特点，虚像P'到BC面的距离等于P点到BC面的距离，作P点关于BC面的对称点，确定虚像P'的位置；连接虚像点P'与O点，与BC面交于O'，OO'为经AB面的折射光线，O'P即为反射到P的反射光线，如下图所示： 3．（2024·山东泰安·中考真题）如图所示，一束光从水中斜射入空气，请作出折射光线的大致位置。 【答案】 【详解】根据光从水中斜射入空气时遵循：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，折射光线远离法线，折射角大于入射角，作出折射光线，如图所示： 4．（2024·辽宁·中考真题）如图，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请画出： （1）入射光线a经凸透镜的折射光线； （2）折射光线b对应的入射光线。 【答案】 【详解】过焦点的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后，折射光线过凸透镜的焦点，如下图所示： 5．（2024·江苏无锡·中考真题）在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像。    【答案】   【详解】根据平面镜成像的特点，像和物体关于平面镜对称，先过A点作平面镜的垂线，根据距离相同，找到对称点A'，同理在画出B'，C'， 由于平面镜成的是虚像，故需要用虚线连接A'B'，B'C'，如图所示：    6．（2024·广西·中考真题）了解水深，防止溺水。人在岸边看水池池底的发光点A，感觉该点的位置升高，池水看起来比实际的浅。请在图中画出从A点发出的光进入人眼E的光路图。 【答案】 【详解】眼睛观察到的A′点在A点的斜上方，然后连接A′与眼睛与界面的交点为折射点O，在图中A′点是A点的像，光由A点发出，经水面射入空气中时发生折射，折射角大于入射角而射入眼睛点，A′就在折射光线的反向延长线上，如图所示： 7．（2024·山东滨州·中考真题）根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。 【答案】 【详解】根据凸透镜的三条特殊光线可知，过光心的光线经凸透镜后传播方向不变，平行于主光轴的光线，经凸透镜后过焦点，如图所示： 8．（2024·安徽·中考真题）据晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法，体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，若把冰块制成的凸透镜正对着太阳，将太阳光看成平行光，冰透镜的焦点为F，请在图中完成光路。 【答案】 【详解】根据凸透镜对光的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凸透镜后向焦点会聚，如图所示： 9．（2024·福建·中考真题）在图中，根据折射光线画出对应的入射光线。 【答案】 【详解】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出，过光心的光线传播方向不变，作图如下： 10．（2024·甘肃白银·中考真题）如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景，请在图中作出烛焰（用表示）在塑料膜上成的像（用箭头表示）及光路图。 【答案】 【详解】A点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像A′，B点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像B′，连接A′B′即为烛焰在塑料膜上成的像，如下图所示： 11．（2024·四川泸州·中考真题）如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图，其三个反射面相互垂直，其中两个反射面如图乙所示，一束光只在这两个反射面发生了反射，请在图乙中画出这束光反射的光路图（保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】先过第一次入射点垂直镜面作出法线，再根据反射角等于入射角画出反射光线；反射光线到达第二个反射面，同理先作法线，再作反射光线，注意第二次反射的反射光线与第一次反射的入射光线平行，如图所示： 12．（2024·四川南充·中考真题）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，如图甲所示。一束星光入射到望远镜，经主镜反射后到达成像装置，如图乙所示，是反射光线，请画出其入射光线并标出入射角大小（保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】先画出法线，反射角是反射光线与法线的夹角，则反射角为 反射角等于入射角，所以入射角是37°，根据反射角等于入射角，在法线的左侧画出入射光线，如下图所示： 13．（2022·山东德州·中考真题）如图所示，点光源S射出的一条光线在平面镜处发生反射，反射光线与凸透镜的主光轴平行。请画出： （1）平面镜的位置； （2）反射光线经凸透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】作入射光线与反射光线的角平分线即法线，然后作出法线的垂线即平面镜所在位置；反射光线平行于凸透镜的主光轴，则折射光线过凸透镜右侧的焦点F。如图所示： 14．（2016·山东烟台·中考真题）如图，从S点发出的一条光线，经平面镜反射后，其反射光线恰好通过P点。请你作出这条入射光线并完成光路图。 【答案】 【详解】由于反射光线的反向延长线过S的像S＇，所以先根据平面镜成像特点作出S的对称点S＇，即S的虚像，然后连接S＇P，交平面镜上一点，这个点就是入射点，然后作出入射光线，如图所示： 15．（2023·辽宁鞍山·中考真题）小明用手机给水中的小鱼拍照，发现手机在水中的像刚好与鱼缸中的一条小鱼的像重合，图中A点表示小明眼睛的位置，B′点是小明看到的小鱼和手机的像重合的位置。请画出： （1）手机的位置B； （2）小明看到手机的像的光路图； （3）水中鱼的大致位置C及看到鱼的光路图。    【答案】   【详解】（1）根据平面镜成像像与物关于镜面对称，作出B′关于水面的对称点，即为手机的位置B。 （2）由题知，小明看到手机在鱼缸中的像刚好与鱼缸中一条小鱼重合在B点，手机在鱼缸中的像是由光的反射形成的（水面相当于平面镜），看到鱼缸中一条小鱼是由光的折射形成的虚像。连接B′A交水面于点O，则点O为入射点，连接BO即为入射光线，连接OA即为反射光线。 （3）水中鱼“射向”水面的光由水斜射入空气发生折射后进入人眼，人眼逆着折射光线看到鱼的像在B′点，根据光的折射规律可知，鱼的实际位置C应该在像的下侧，如图所示：    16．（2023·山东菏泽·中考真题）室内有一吸顶灯S，人从平面镜MN中能够看到吸顶灯。请在图中画出人眼A经平面镜MN看到吸顶灯的完整光路图。    【答案】       【详解】人眼A经平面镜MN看到吸顶灯，是由于吸顶灯发出的光经平面镜反射后浸入人的眼睛，作点S关于平面镜的对称点S′，连接S′A与镜面的交点O即为入射点，连接SO即为入射光线，如图所示      第 1 页 共 42 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题28 光路作图考点（原卷版） 特别说明： 典例主要是2024年的中考真题，变式是最新的全国各地名校的模拟题，课后作业真题训练，全部来自于2024年的中考真题。 知识点以挖空的形式设计，便于学生提前预习，考点通过方法总结，知识加工，便于学生理解和记忆。 目录 【考点必备】 2 考点一 光的直线传播 2 角度1：根据光的直线传播确定观察范围 2 角度2：影子的形成 2 角度3：小孔成像作图 3 考点二 光的反射 4 角度1：做光的反射光路图 5 角度2：根据光的反射确定平面镜的位置 5 考点三 平面镜成像作图 6 角度1：根据平面镜成像特点判断物象位置关系 7 角度2：根据平面镜成像原理寻找光源位置 7 角度3：根据物像位置关系画平面镜 7 角度4：潜望镜 8 考点四 光的折射 10 角度1：光在介质中传播光路图 10 角度2：根据光的折射判断物体的位置 10 考点五 透镜作图 12 角度1：凸透镜的特殊光路 12 角度2：凹透镜的特殊光路 12 角度3：凸透镜和凹透镜组合的光路图 13 【真题训练】 14 1. 掌握光的直线传播的方法； 2. 理解光的光的反射定律，掌握光的反射的画法； 3. 掌握光的平面镜成像特点，掌握平面镜成像的作图方法； 4.掌握透镜的特点，并掌握透镜的光路作图方法； 考点一 光的直线传播 1.光线：用一条带箭头的直线表示光传播的径迹和方向； 2.光在同种均匀介质中沿直线传播，例如：小孔成像；影子 的形成；工程上的测绘、日食和月食等； 3.注意：光在传播（直线传播、反射和折射）的过程中，光路是可逆的； 角度1：根据光的直线传播确定观察范围 【典例1】（2023·湖南郴州·中考真题）“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。（温馨提示：必须标出光的传播方向）    【变式1-1】（23-24八年级上·广东汕头·期末）最美人间四月天，不负踏青好时光。小刚一家到青龙潮湿地公园游玩，小刚坐在开着天窗的轿车里，通过天窗能看到天空的景色，如图甲所示，请在图乙的简化图中画出小刚看到天窗外天空范围的光路图，A点表示小刚的眼睛。 【变式1-2】室内一盏电灯通过墙上的两个小洞，射出两条细小光束（如图所示），请根据光束的方向确定室内电灯的位置。 角度2：影子的形成 【典例2】如图，一盏路灯下站着两人，地上留下了他俩的影子，通过光路作图的方法画出路灯灯泡S的位置。 【变式2-1】日晷是古代的一种“时钟”，利用太阳光下指针的影子指示不同的时刻。请根据指针的影子AB，画出此时过指针顶端的那束太阳光。 【变式2-2】如图所示，小华站在路灯下，请画出小华在地面上形成影子的光路，并标出影子的范围。（保留作图痕迹） 角度3：小孔成像作图 【典例3】（2022·四川成都·中考真题）“圭表”是我国古代先进的天文观测仪器，根据“表”在“圭”面上形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，在“圭”面上放置一个可移动的景符（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，并标明两条光线的传播方向。 【变式3-1】（2024·江苏盐城·二模）按要求完成下列作图。如图所示，物体AB通过小孔O在虚线处的光屏上成像，请作出成像的光路图。 【变式3-2】（2023·四川成都·一模）《墨经》有小孔成像的记录，物体的投影之所以会出现倒像，是因为光线沿直线传播，在针孔处，不同方向射来的光束互相交叉而形成倒影。图甲是小王同学做小孔成像实验的情景，在图乙中大致画出烛焰AB（烛焰可以抽象为带箭头的线段）通过纸杯的小孔在黑塑料膜虚线上所成的像，并标明两条光线的传播方向。 考点二 光的反射 1. 光的反射定律：（1）入射光线（AO）、反射光线(OB)和法线(NO)位于同一平面内（三线合一）； （2）入射光线与法线的夹角即为入射角(∠i)，反射光线与法线的夹角即为反射角(∠r)； （3）反射角等于入射角； 　 2.注意事项：（1）入射光线只能写成AO，表示光线从A点到O点，故不能写成OA； （2）反射光线只能写成OB，不能写成BO； （3）法线NO（或ON）用虚线表示； 角度1：做光的反射光路图 【典例4】（2024·陕西·中考真题）如图，请画出入射光线AO反射光线OB。 【变式4-1】（2023·四川德阳·二模）如图所示，请画出反射光线，并标出反射角的大小。 【变式4-2】在图中，根据给出的反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角及其度数。 角度2：根据光的反射确定平面镜的位置 【典例5】（2024·四川成都·中考真题）如图甲，小孟利用一面小镜子隔墙看到院里的小猫要偷吃鱼。如图乙所示，AO表示来自小猫的入射光线，O点为入射点，B点为小孟眼睛所在位置。请在图乙中完成作图：①画出反射光线OB；②根据光的反射定律画出镜面。（镜面用表示，保留作图痕迹） 【变式5-1】利用一块平面镜使图中的一束光竖直射入井中，画出光路图并求出反射角的大小。    【变式5-2】（2024上·四川达州·八年级统考期末）如图所示，光线L斜着射向地面，现用一平面镜改变其传播方向，使光线L沿水平方向向右传播，请用作图法画出图中的平面镜（保留作图痕迹）。 考点三 平面镜成像作图 1. 平面镜成像的特点 （1）像和物的大小相等 ； （2）像和物的对应点的连线跟镜面垂直； （3）像和物到镜面的距离相等 ； （4）像和物的左右相反； （5）所成的像是虚像； 2. 实像和虚像的区别 （1）虚像：①虚拟光线传播所形成的像；②只能用眼睛观察到，不能用光屏去呈接。 （2）实像：②实际光线传播形成的像；②能用光屏去呈解； 角度1：根据平面镜成像特点判断物像位置关系 【典例6】（2023·山东滨州·中考真题）请利用平面镜成像的特点，在图乙中作出物体AB在平面镜中的像，保留作图痕迹。    【变式6-1】（2024·河南鹤壁·模拟预测）如图所示为某汽车的挡风玻璃，AB为车内的物体，当夜晚汽车内的灯打开时，驾驶员能看到物体AB在挡风玻璃上所成的像。请你作图中画出车内物体AB的位置。 【变式6-2】（2024·广东中山·一模）如图所示，女孩到鞋店去买鞋，她站在镜子MN前看自己穿着新鞋的效果。画出代表着新鞋的A点在平面镜中的像；并画出女孩眼睛B点通过平面镜MN看到镜子中的新鞋A点的完整光路。 角度2：根据平面镜成像原理寻找光源位置 【典例7】（2024·四川自贡·中考真题）如图，是某一发光点S在平面镜里的像，Q是S发出的一束光经平面镜反射后经过的一点，请在图中找到S的位置，并完成光路图（保留作图痕迹）。 【变式7-1】（2024·山东泰安·一模）如图所示是光源S发出的两条入射线经平面镜反射后的两条反射光线，请你作出光源S的位置。（保留作图痕迹） 【变式7-2】如图所示，平面镜上方有一竖直挡板P，在AB和CD之间的区域内可以看见挡板左侧的一个发光点S在平面镜中的像。在图中找出挡板左侧这个发光点的位置。 角度3：根据物像位置关系画平面镜 【典例8】（2023·湖北·中考真题）“仙女飞天”魔术表演中，位于P点的观众看到云雾中漫舞的仙女，实质是挡板后的演员A在平面镜中的虚像，如图所示。请作出平面镜的位置，并完成P点观众看到仙女的光路图。    【变式8-1】（2024·山西大同·一模）有东西掉到沙发底下，爷爷弯不下腰，看不到东西在什么地方。小华拿了一块小镜子放在下图中B处，调整好角度，让爷爷在A处看到了沙发下C处的东西。请画出调整好角度的镜子和看到C处东西的光路图。 【变式8-2】（2024·广东广州·二模）如图，发光点A发出一束光线a射向平面镜甲，为发光点A在另一平面镜乙所成的像。 ①请在图中画出a经平面镜甲反射后的反射光线，并标出反射角r。 ②画出平面镜乙的位置，平面镜乙用“”表示。 角度4：潜望镜 【典例9】如图所示是潜望镜的结构示意图，其中两块平面镜均相对水平面倾斜 45°角。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方，则人眼看到军舰所成的虚像位于什么位置，请作图说明 。 【变式9-1】这是某同学自制的一个潜望镜示意图，请画出从潜望镜中看到的物体AB的像 【变式9-2】如图所示,一条光线从左边入射,经过方框内的光学元件作用后,从右边射出．请在方框内画出所需光学元件及光路图(包括光线) ( ) 考点四 光的折射 1. 光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，其传播方向发生折射，这种现象叫做光的折射； 2. 光的折射规律（光从空气斜射入水中） （1）折射光线（OB）、入射光线（AO）、法线（NM）在同一平面内（三线共面）； （2）折射光线和入射光线分居法线两侧（两线分居）； （3）折射角（∠r）<入射角（∠i）两角不等（两角不等）； （4）入射角增大，折射角也增大； 3. 注意事项 （1）当光线垂直与分界面时，光在分界面既发生了发射也发生了折射，入射角、反射角和折射角都为0°； （2）入射光线只能用AO，表示光线从A点到O点，故不能用OA表示；同样折射光线只能用OB表示； （3）法线MN用的是虚线表示； 角度1：光在介质中的折射 【典例10】（2024·青海西宁·中考真题）一束光从水中斜射入空气，请在图中画出折射光线的大致方向。 【变式10-1】（2024·新疆昌吉·模拟预测）根据图中给出的折射光线，请画出对应的入射光线。 【变式10-2】（2024·江苏连云港·三模）如图，一束光斜射入水中，请您画出它的反射光线和折射光线并标出反射角的大小。 角度2：根据光的折射判断物体的位置 【典例11】（2024·河南·中考真题）如图，观光水池中，一束红光沿AO方向从水射入空气，折射光线为。若另一束红光沿BO方向从水射入空气，请大致画出入射光线BO的折射光线，并标出对应的折射角r。 【变式11-1】（2024·甘肃武威·一模）“潭清疑水浅”描绘了潭水清澈，让人感觉水变浅。如图，B是人眼所在处，A点和C点一个是物一个是像，请你在图中画出入射光线、折射光线。（保留必要的作图痕迹） 【变式11-2】（2023·陕西西安·二模）如图甲所示，游客徒步在海底隧道间，可以看到漂亮的海底世界，在图乙中，A、B、C三点分别是游客的眼睛、真实鱼以及游客观察到的鱼的位置，请你画出游客看到水中鱼的光路图。 考点五 透镜作图 凸透镜 凹透镜 定义 中间厚边缘薄（孕妇） 中间薄，边缘厚（肚子饿扁了） 特点 光线提前相交（汇聚） 光线延后相交（发散） 对光线的作用光路（可逆） 特点 （1）过心不变；（2）平行过焦；（3）过焦点不变； 角度1：凸透镜的特殊光路 【典例12】（2024·四川内江·中考真题）如图，F是凸透镜的焦点，a、b、c是三条入射光线，请画出这三条光线经凸透镜后的出射光线。 【变式12-1】（2024·黑龙江大庆·一模）三束光线射向凸透镜，请补充完整这三束光线通过凸透镜的光路图。 【变式12-2】（2024·江苏宿迁·二模）按照题目要求作图：如图所示，完成图中的光路图。 角度2：凹透镜的特殊光路 【典例13】（2024·黑龙江大庆·中考真题）如图所示，光源S发出的两条光线射向凹透镜，其中光线①平行于主光轴，光线②经过光心，画出它们经过凹透镜的折射光线。（须保留必要的作图痕迹） 【变式13-1】（2024·辽宁大连·一模）如图所示，AB为一经凹透镜折射后的光线，F为透镜的焦点，利用平面镜使AB沿竖直方向射入杯底。请在图中画出：①光线AB的入射光线；②平面镜的位置。 【变式13-2】如图所示，请画出通过凹透镜的两条折射光线。 角度3：透镜组合的光路图 【典例14】（2024·山东枣庄·中考真题）如图所示，一束光射向凹透镜，请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。 【变式14-1】（2024·山东潍坊·三模）在光具座上自左向右依次竖直放置一个平面镜、凸透镜和凹透镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦点为F1，凹透镜的焦点为F2，在凹透镜的右侧有两束光线射向凹透镜，如图所示。请画出此光束完整的传播光路图。 【变式14-2】（2024·辽宁鞍山·二模）如图，a是光源S发出的光经平面镜反射后的反射光线，并经过凸透镜的焦点F，是光源S在平面镜中的像，请利用平面镜的成像特点确定光源S的位置，并画出反射光线a经凸透镜后的折射光线。 1．（2024·内蒙古通辽·中考真题）一束光从玻璃斜射入空气中时，在玻璃与空气的交界面上发生了反射和折射，反射光线OC如图所示，请在图中画出入射光线AO和折射光线OB的大致方向。 2．（2024·山东日照·中考真题）物理兴趣小组的同学在实验室找到一棱镜，其横截面为直角三角形ABC，如图所示，其中BC面镀银。一条光线从AB面上的O点射入棱镜，经过BC面一次反射后，从AC面的P点出射。请在答题卡的图中画出该光线射入棱镜之后的光路图。 3．（2024·山东泰安·中考真题）如图所示，一束光从水中斜射入空气，请作出折射光线的大致位置。 4．（2024·辽宁·中考真题）如图，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请画出： （1）入射光线a经凸透镜的折射光线； （2）折射光线b对应的入射光线。 5．（2024·江苏无锡·中考真题）在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像。    6．（2024·广西·中考真题）了解水深，防止溺水。人在岸边看水池池底的发光点A，感觉该点的位置升高，池水看起来比实际的浅。请在图中画出从A点发出的光进入人眼E的光路图。 7．（2024·山东滨州·中考真题）根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。 8．（2024·安徽·中考真题）据晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法，体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，若把冰块制成的凸透镜正对着太阳，将太阳光看成平行光，冰透镜的焦点为F，请在图中完成光路。 9．（2024·福建·中考真题）在图中，根据折射光线画出对应的入射光线。 10．（2024·甘肃白银·中考真题）如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景，请在图中作出烛焰（用表示）在塑料膜上成的像（用箭头表示）及光路图。 11．（2024·四川泸州·中考真题）如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图，其三个反射面相互垂直，其中两个反射面如图乙所示，一束光只在这两个反射面发生了反射，请在图乙中画出这束光反射的光路图（保留作图痕迹）。 12．（2024·四川南充·中考真题）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，如图甲所示。一束星光入射到望远镜，经主镜反射后到达成像装置，如图乙所示，是反射光线，请画出其入射光线并标出入射角大小（保留作图痕迹）。 13．（2022·山东德州·中考真题）如图所示，点光源S射出的一条光线在平面镜处发生反射，反射光线与凸透镜的主光轴平行。请画出： （1）平面镜的位置； （2）反射光线经凸透镜后的折射光线。 14．（2016·山东烟台·中考真题）如图，从S点发出的一条光线，经平面镜反射后，其反射光线恰好通过P点。请你作出这条入射光线并完成光路图。 15．（2023·辽宁鞍山·中考真题）小明用手机给水中的小鱼拍照，发现手机在水中的像刚好与鱼缸中的一条小鱼的像重合，图中A点表示小明眼睛的位置，B′点是小明看到的小鱼和手机的像重合的位置。请画出： （1）手机的位置B； （2）小明看到手机的像的光路图； （3）水中鱼的大致位置C及看到鱼的光路图。    16．（2023·山东菏泽·中考真题）室内有一吸顶灯S，人从平面镜MN中能够看到吸顶灯。请在图中画出人眼A经平面镜MN看到吸顶灯的完整光路图。    第 1 页 共 18 页 学科网（北京）股份有限公司 $$