第08讲 光学6类中考作图问题-2022年中考物理二轮复习核心素养专题讲义

2022年中考物理二轮复习核心素养专题讲义

第8讲  光学6类中考作图问题 

作图问题基本理论知识

一、光学作图的理论依据

1.光沿直线传播

①根据光在同种均匀介质中沿直线传播的特点；

②利用两点决定一条直线的公理。

2.光的反射定律内容

(1)反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。

(2)反射光线和入射光线分居法线两侧。

(3)反射角等于入射角。

(4)光路是可逆的。

3.平面镜成像的特点

①像和物到镜面的距离相等；

②像和物的大小相同；

③像和物的连线与镜面垂直；

④物在平面镜里成的是正立、等大的虚像；

⑤像和物“左右相反”．

4．光的折射规律

（1）折射光线、入射光线和法线都在同一平面内。

(2)折射光线和入射光线分居法线两侧。

（3）光从空气斜射入其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，即折射角小于入射角(如图甲所示）；光从其他介质斜射入空气时，折射光线向远离法线的方向偏折，即折射角大于入射角(如图乙所示）。

(4)光路是可逆的。

5.透镜作图的依据就是熟练掌握透镜的三条基本光路

（1）凸透镜(如图)：

1)过光心的光线传播方向不变。

2)平行于主光轴的光线折射光线过焦点。

3)过焦点的光线折射光线平行于主光轴。

此外，过两倍焦距处的光线折射光线过两倍焦距处。

（2）凹透镜(如图)：

1)过光心的光线传播方向不变。

2)平行于主光轴的光线折射光线的反向延长线过焦点。

3)入射光线的延长线过焦点,折射光线平行于主光轴。

6.依据凸透镜成像规律。

A.心中要强记凸透镜成像的规律及应用的基础知识

B.对凸透镜成像规律的理解

（1）焦点是成实像和虚像的分界点；

（2）二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点；

（3）倒立的都是实像、正立的都是虚像；

（4）当u>v时，像是缩小的；反之，像是放大的；

（5）成实像时：当物距减小时，像距和像都增大；

反之，物距增大，像和像距都减小。简言之“物近像远像变大；”

（6）无论是成实像还是虚像，只要物体向焦点靠近，所成的像都变大；

（7）像与物左右相反，上下相反；

（8）凸透镜破损或有污渍，不影响成像的完整性，只是让像变暗；

（9）物和像在透镜同侧的是虚像；异侧的是实像。

二、光学作图的考法

1.利用光的直线传播规律作图考法

（1）小孔成像类

（2）坐井观天类

（3）影子形成类

2.利用光的反射定律作图考法

(1)根据要求作出入射光线或反射光线；

(2)根据光的发射定律以及入射角大小，标出反射角大小；

(3)根据给定的入射光线和出射光线，作出法线。

(4)根据给定的入射光线和出射光线，画出入射面。

3.光学平面镜作图考法

(1)根据要求作出点在平面镜中所成的像；

(2)根据平面镜成像特点作出物体的像或画平面镜的位置；

(3)根据给定的像，作出物的光路图。

4.光的折射规律作图考法

(1)根据入射光线及其给定的分界面作出折射光线或反射光线；

(2)根据入射光线和折射光线，作出法线；

(3)根据给定的入射光线和折射射光线，判断分界面及其介质。

5. 光的透镜作图考法

（1）给出入射光线特征，画出经过透镜作用后的折射光线；

（2）给出折射光线特征，画出经过透镜的入射光线；

（3）给出入射光线和经过透镜作用后的折射光线，画出透镜种类。

6. 凸透镜成像作图考法

（1）知道物距u＞2f，像距2f＞v＞f做出物体成像光路图；

（2）知道物距2f＞u＞f ，像距v＞2f做出物体成像光路图；

（3）知道物距u＜f ，做出物体成像光路图；

（4）其他情况。

三、光学作图的注意事项

(1)注意“箭头”方向；

(2)平面镜成像一定要画成“虚线”；

(3)根据入射光线与出射光线在光具同侧或者异侧来判定是面镜或透镜；根据出射光线与入射光线比较，是会聚或发散来判定凸透镜或凹透镜。

中考典型例题解析

【例题1】如图，路灯下站着小明和小华两人，地上留下了他们的影子，请你通过作图确定路灯灯泡S的位置。

【例题2】（2021广西贺州）如图所示，一束光线与镜面成30°角射向平面镜。请作出反射光线并标出反射角的度数。

【例题3】（2021山东菏泽）小明驾车通过小区道路转弯处时，通过转弯处的镜子 （可看作平面镜）看到了行人，他及时采取避让措施保证了行安全。下图为转弯时的俯视图，其中 是车内小明的眼睛， 为行人，请作出小明看到行人的光路图。 

【例题4】（2021山东枣庄）如图是光源S发出的光线从水中斜射入空气中的光路图，下列关于人在岸上观察到光源S所成像的说法正确的是（   ） 

A. 光源S所成的虚像在直线①上                              B. 光源S所成的虚像在直线②上
C. 光源S所成的实像在直线①上                              D. 光源S所成的实像在直线②上

【例题5】（2021青海）如图所示，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的两个焦点，请在图中画出光源S经凸透镜所成的像S′．

【例题6】（2021安徽）如图，L表示凸透镜，MN为主光轴。O为光心，F为焦点。从S点发出两条光线，一条经过光心，另一条平行于主光轴，请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线。

【例题7】（2021内蒙古通辽）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。

【例题8】如图所示，L1为入射光线，L2为出射光线。请在图中添加合理的光学器件。（注意所添加的器件位置要正确）

专题问题综合训练 1.如图，PQ为一光屏，M、N是两个挡板，S是光源，试在PQ上确定光源S能照亮的范围。

2.如图所示，用光路图作出物体AB经小孔O在屏幕M上所成的像A'B'。

3.“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉。请你根据所学知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。（A点代表没有水的枯井底部青蛙所在位置，用阴影表示青蛙能够看到天的范围）

4.太阳光线跟水平方向成角，为了使反射光线水平行进，请在图中画出平面镜的位置并标出反射角的度数。

5.（2020山东德州）光与平面镜成角射在平面镜上，如图所示，请根据光的反射定律画出它的反射光线，并标明反射角的大小。

6.如图所示，射向平面镜的一束光经镜面反射后沿水平为向射出，图中ON是∠AOB的角

平分线，请在图中画出平面镜放置的位置并标出入射角．

7.（2021江苏泰州）如图所示，请根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜MN 中所成的像A'B'。

8.（2021贵州黔东南州）如图所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线，经平面镜MN反射后的两条反射光线，请在图中画出点光源S的位置。

9.（2021江苏南京）图甲中，牙医借助平面镜观察牙齿的背面。请在图乙中画出能反映此过程的光路图。

10.如图所示,S为一发光点,图中是其发出的两条照射到平面镜上的光线,请根据平面镜成像原理，找出S的像S′.(保留作图痕迹)

11.如图所示，AB、CD是平面镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请利用平面镜成像的原理，在图中找出光源S，再根据成像特点找出像点S′的位置。

12.一圆形蓄水池装满水，水面与地面相平，在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯，一人站在岸边，设A处为人眼，作出灯发出的光经过水面反射后进入人眼的反射光线。（保留辅助线）

13.如图，装有水的烧杯底部有一枚硬币A，眼睛在B处看到硬币在C处。画出人眼看到硬币的光路图。

14.（2021天津）如图中能正确表示光从空气进入玻璃中的光路是（　　）           

A.              B. C.                D. 

15.水中点光源S发出的光，经水面折射后被置于空气中的平面镜MN反射，反射光线为OP，如图所示。请画出水中的入射光线和对应的折射光线。

16.（2020山东潍坊）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，经水折射和平面镜一次反射后射向水面的B点，请作出该过程的光路图。

17.如图所示，S是点光源，作出入射光线SO的反射光线和大致的折射光线。

18. 一圆形蓄水池装满水，水面与地面相平，在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯，一人站在岸边，设A处为人眼，作出灯发出的光经过水面反射后进入人眼的反射光线。（保留辅助线）

19. 插入水中的筷子，在水中的部分看起来向上弯折，如图所示，人眼在C点处看到筷子B点的像在位置B′点。请画出B点的一条光线经水面折射后过C点的光路图。

20.（2021江苏连云港）如图所示，请画出这条光线经过凸透镜后的折射光线。

 21.（2021广西贵港）请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图。（F为焦点）

22.（2021广东省）如图所示，蜡烛的烛焰中心A在主光轴上距凸透镜光心O二倍焦距以外。
（1）根据凸透镜成像规律，在图甲中标出A所成的像的大致位置。

（2）借助辅助线或光路图，在图乙中找到A所成的像的确切位置，保留作图痕迹。
23.如图所示，请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线，并确定发光点S的像点S′.

24.图中L为凸透镜,MN为其主光轴,O为光心,若物体AB经凸透镜成的实像为A'B',试用作图的方法确定凸透镜的一个焦点F,并在图中标出F的位置。

25.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。

26．根据光的传播路径，在图中的虚线框内，填入符合要求的透镜．

27. 在图中的实线框内填上一个合适的透镜。

28. 完成光路图，根据图中的入社光线或折射光线作出相应折射光线或入射光线．

29.（2021四川达州）如图所示，凹透镜的主光轴处于水平位置，F是其焦点，平面镜与水平方向成，请画出竖直激光束AO经平面镜反射，再经凹透镜折射的光路图。

30.已知黑箱内有一只凹透镜和一只平面镜．请在黑箱内画出完整的光路，填上光学仪器，并标明凹透镜焦点F的位置．

31.如图所示，F为凸透镜L的焦点，OO′为凸透镜的主光轴，AB为射向凸透镜且过焦点的光线，在凸透镜的右侧有一平面镜MN和主光轴OO′成45°，请画出经凸透镜折射后和经平面镜反射后的完整光路图。

32.如图所示，凸透镜主光轴与水面重合，即：上半部分在空气中，下半部分在水中，请作出通过凸透镜的入射光线，以及折射入水后的光线（方向大致符合物理规律即可）。

33.（2020湖南衡阳）如图所示，请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线，完成光路图。

34．在疫情期间，小明需要上网课，由于他近视，要戴近视眼镜，发现他的眼镜形状像个凹透镜，刚好他做到了一道关于凹透镜的题，如图所示，一束光线经凹透镜折射后，射到与凹透镜主光轴平行的平面镜上，请画出：①射向凹透镜的入射光线；②经平面镜反射的反射光线。

35．（2020甘肃兰州）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，在墙壁上形成一个亮点A。请画出反射光线和对应的入射光线。