第四章 光的世界专项训练 光学作图 2025-2026学年 教科版（2024）八年级上册 物理

光学作图 专项训练 类型一 光的直线传播作图 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。 2.“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) 类型二 光的反射作图 3. 航天员舱外作业时,宽厚的航天服限制了他的视野,为了看清胸前的操作面板,可以通过手腕处的小镜子(如图甲)进行观察。图乙中A点代表航天员的眼睛,B点代表胸前某一按钮,C点是小镜子的位置,请你根据反射光路图在C点准确画出镜面并标出镜面与竖直面的夹角。(保留作图痕迹) 4. 被称为“超级镜子发电站”的敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站,电站内的1.2万多面定日镜以同心圆状围绕着260 m高的吸热塔,这些定日平面镜把 太阳光反射后会聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图,请在图中画出定日平面镜的位置,并标出反射角。 类型三 平面镜成像作图 5. 如图所示,S'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)。 6. 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。 ①画出代表新鞋的A点在平面镜中的像A'; ②画出女孩眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。 类型四 光的折射作图 7. 游泳池底安装一支射灯,当池内无水时会在右侧池壁上形成一个亮斑A;当向池内注水至图中虚线位置时,会在右侧池壁上形成一个亮斑B,请通过作图确定亮斑A、B的大致位置。 8. 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。请在图中画出该光线射入棱镜之后的光路图。   类型五 透镜的三条特殊光线作图 9. 在图中,根据折射光线画出对应的入射光线。 10. 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)   11. 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。   类型六 光学综合作图 12. 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P'; (2)将S点到P点的光路图补充完整。 13. 如图所示,A'是点光源A在平面镜中所成的像,A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜,反射光线恰好过凸透镜的焦点,请画出: (1)射向平面镜的入射光线; (2)经过凸透镜后的折射光线。   答案 1.解析　由于太阳光在均匀的空气中是沿直线传播的,所以通 过指针顶端的太阳光射向A点,连接指针顶端与A点并标出箭 头,即此时过指针顶端的太阳光,如图所示。 2.解析　因为光在同种均匀介质中沿直线传播,被井口挡住的 光不能进入青蛙的眼睛,画井口两侧的边缘与青蛙M的连线, 即进入青蛙眼睛的两条光线,这两条光线之间的范围即井底 青蛙的视野范围,如图所示。 3.解析　法线在入射光线和反射光线组成的角的平分线上;因 为法线是垂直于镜面的,所以作出法线后,过入射点作法线的 垂线,镜面就在这条垂线上,镜面要朝向入射光线和反射光线 的一侧。因为反射光线与竖直面的夹角为50°,入射光线与竖 直面的夹角为70°,所以反射角与入射角 之和为60°,则反射角等于入射角等于30°, 所以可以得出反射光线与镜面的夹角为 60°,则镜面与竖直面的夹角为60°-50°=10°, 如图所示。 4. 解析　由图和光的反射定律可知,入射光线和反射光线的夹 角为180°-64°-36°=80°,则入射角为=40°,反射角等于入射角,也为40°,用虚线作出入射光线和反射光线的角平分线即法线,过入射点作法线的垂线即定日平面镜的位置,如图所示。 5.解析　作出像点S'关于平面镜对称的点S,即发光点S的位置; 连接Q、S',与镜面的交点为入射点O,连接S、O,为入射光线, 则OQ为反射光线,如图所示。 6.解析　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点A的对称点A',即其在平面镜中的像; 连接B和A',与平面镜交于O点,连接O、A,则AO即入射光线,连 接O、B,则OB即反射光线,如图所示。 7. 解析　根据光的直线传播,将光线延长与池壁相交为A点;往 池内注水,光从水中斜射入空气中时发生折射,根据光的折射 规律可知,折射角大于入射角,水面升至虚线位置时,光偏折后 与池壁相交于B点,如图所示。 8.解析　根据平面镜成像时像与物关于平面镜对称,作出点O关 于BC面的对称点O',连接O'、P与BC交于点D,DP即反射光线, 连接O、D,OD即折射光线,如图所示。 9.解析　过凸透镜光心的光线传播方向不改变;通过焦点的光 线经凸透镜折射后将平行于主光轴,对应的入射光线如图所示。 10. 解析　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;过凹透镜光心的光线传播方向不改变,折 射光线如图所示。 11.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,由此画出经过凹透镜折射后的折射光线;平行于主光 轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,由此画出经凸透镜折射 后的折射光线,经过凹透镜、凸透镜的折射光路如图所示。 12.解析　根据平面镜成像特点,像与物关于平面镜对称,作P点 关于平面镜的对称点,即虚像P'的位置;连接P'与入射点O并延 长至与水面相交,交点O'即点光源发出的光在空气与水的界 面发生折射时的入射点,OO'即折射光线,连接S、O',SO'即入 射光线,光路图如图所示。 13.解析　根据平面镜所成的像与物关于平面镜对称,作A'关于 平面镜的对称点,即点光源A;连接A点与平面镜上的入射点,即 射向平面镜的入射光线。过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射 后平行于主光轴,画出经过凸透镜后的折射光线,如图所示。 学科网（北京）股份有限公司 $$