2021－2022学年人教版八年级物理上册期末复习之 光学作图专题训练（word版 含答案）

八年级期末复习之    光学作图专题训练（典型试题+答案详解）

1．如图所示，从点光源S发出的一条光线射向平面镜，经平面镜反射后射向墙壁上的O点处。请作出这条入射光线并完成光路图。

2．请完成以下光路图。

3．（1）如图所示，光线AO与水面成40°角射在水面上，请在图中画出折射光线的大致位置并标出折射角r；

（2）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45°，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；

（3）小美去鞋店买鞋，如图所示是她站在镜前试鞋的情景。请画出小美的眼睛A点看到鞋面B点在平面镜中所成像的完整光路图。

4．如图所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请根据平面镜成像的特点在图中标出点光源S和像点S′的位置。

5．如图太阳光与地面成40°角斜射过来，要使光线沿竖直方向反射入井中，请在图中画出平面镜的位置并完成光路图。

6．如图所示，画出三角形在平面镜中成的像。

7．（1）根据平面镜的成像特点，作出如图所示中物体AB在平面镜中的像。

（2）如图所示，a、b是水中的一个发光点S发出的两条光线．请画出a、b的折射光线及从岸上看的点S在水中像的位置。（保留作图痕迹）

8．两条光线通过透镜的光路如图。

（1）该透镜是_________透镜（选填“凹”、“凸”）。

（2）光线a从空气射向玻璃砖。①在图中画出a的反射光线；②大致画出a进入玻璃砖中的折射光线；③标示出折射角r。（__）

9．画出经图示平面镜组（两镜面互相垂直）反射后的反射光线。

10．周末，小明在家看电视时，对着墙按遥控器，发现有时能改变电视机频道。MN表示墙壁，A点表示遥控器发出红外线处，B点表示电视机接收信号处。请画出本次控制电视机的光路。

11．在图中，S为一发光点，S′为S经平面镜成的像，并作出S发出的光线SA经平面镜反射后的反射光线。

12．在图1中完成凸透镜光路图，在图2中完成凹透镜光路图。

13．一束光从某种玻璃射向空气，当入射角小于41.8°时，既有反射光线又有折射光线；当入射角大于或等于41.8°时，折射光线消失，只有反射光线，如图所示；该三棱镜由上述玻璃制成，让一束光从三棱镜的一个面垂直射入，请在图中完成这束入射光的光路图。

14．如图所示，发光点S在平面镜MN中的像为S1，当平面镜转过一定角度后，它的像为S2，请你利用平面镜成像的特点，画出转动后的平面镜的大致位置。

15．一束光线AO与水面成30°角斜射到水面。

（1）试在图中画出光线AO经过水面反射的光线OB，并在图上标注反射角的大小。

（2）大致画出光束AO通过水面折射的光路图。

16．如图是光从空气射向玻璃时，同时发生反射和折射的光路图，请补画出法线和界面位置，并标出折射角。

17．如图所示，一玻璃三棱镜的横截面为等腰直角三角形，边处的激光笔发出的光射入三棱镜，在边发生反射后恰好照到点。请画出光在这个三棱镜内传播的光路图。

18．（1）如图所示，一束光射到两个相互垂直的平面镜上，请画出经两个平面镜反射的光路图。（_______）

（2）根据图入射光线经平面镜反射后的光路，请作出反射面。（_______）

（3）小明同学想将一束与水平面成30°角的太阳光竖直射入深井内，如图所示，请你在图中画出反射光线和平面镜的位置，并标出反射角度数。（_______）

19．人在B处看到一个彩色玻璃球沉在C处，A点是球的实际位置，请完成人看到玻璃球在水中像的光路图，同时标出折射角r。

参考答案

1．

【详解】

据平面镜的成像特点，作出光源S在镜中的像S′，连接OS′，OS′与镜面的交点即为入射点，入射点与O的连线为反射光线，S与入射点的连线为入射光线，作图如下

2．

【详解】

光线会在界面吃反射，当光由水中斜射进入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角，如图所示：

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，如图所示：

3．（1）；（2）；（3）

【详解】

（1）光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线向法线靠拢，如下图所示：

（2）AO经平面镜反射后，反射光线平行于凹透镜的主光轴，经凹透镜折射后，折射光线反向延长线交于虚焦点F上，如下图所示：

（3）根据平面镜成像特点，作出鞋面B点在平面镜中所成像B′，眼睛A连接B′，与镜面交点为入射点，连接入射点和A、B点，即为人眼看到鞋面像的光路，如图所示：

4．

【详解】

先将两条反射光线反向延长交于一点S′即为像的位置，再通过平面镜作出S′的对称点S，即为光源S的位置，并连接S与两个反射点画出两条入射光线，如图所示

5．

【详解】

要使光线沿竖直方向反射入井中，所以反射光线是竖直向下的；因入射光线与水平面成40°角，而反射光线又竖直向下射入井中，所以反射光线和入射光线的夹角为

90°+40°=130°

反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，据此画出法线，过入射点画出法线的垂线，即平面镜的位置；如图所示，OB为反射光线，而MN为平面镜所在的位置。

6．

【详解】

由平面镜成像特点，分别作三点关于镜面的对称点；用虚线连接就是三角形在平面镜中的像，如图所示：

7．（1）

（2）

【详解】

（1）作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB的像，如图所示
 

（2）过两入射点分别做出法线，然后根据“光从水中斜射入空气中时折射角大于入射角”确定两条折射光线的大致位置；折射光线进入岸上人的眼睛，人逆着折射光线看去就能看到S的像，即两折射光线的反向延长线的交点S'为像点，如下图所示：

8．凸       

【详解】

[1]由图知，折射光线相对于入射光线靠近了主光轴，即该透镜对光有会聚作用，所以是凸透镜。

[2]光线a射向玻璃表面时，过入射点作垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角，在法线上侧的空气中画出反射光线；光线从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角，据此在法线上侧的玻璃中画出折射光线；折射光线与法线的夹角为折射角r。如图所示：

9．

【详解】

由图可知，此时的入射角为60°，根据反射角等于入射角，作出反射光线，此时

反射光线照射到下面的平面镜上，先做出法线，此时的入射光线与下面平面镜之间的夹角为

所以此时入射角为

则此时反射角为

所以，又因为，所以同旁内角互补，因此可知光线与光线平行，所以最终的反射光线与开始的入射光线平行，如图所示：

10．

【详解】

先根据平面镜成像规律作出A的像点A′，再连接像点A′与接收信号处B点，与墙壁的交点为入射点O，再连A与入射点O作为遥控器发出的红外线，据此标出光的传播方向，如下图所示：

11．

【详解】

平面镜成像中，像与物关于平面镜对称，连接SS′并做其垂直平分线，可得到平面镜的位置，延长SA，交平面镜一点O为入射点，过入射点画出法线，再根据反射角等于入射角，画出反射光线，如图所示：

12．

【详解】

在图1中，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，故如下图所示：

在图2中，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；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，如图所示：

13．

【详解】

光线从空气进入玻璃时，因是垂直入射，所以方向不变；当光从玻璃中斜射到玻璃与空气的界面时，由图知，其入射角为45°，大于41.8°，所以折射光线消失，只有反射光线，再根据反射角等于入射角画出反射光线，反射后的光线垂直玻璃砖的下表面，所以光的传播方向不变，光路图如图所示：

14．

【详解】

据平面镜的成像特点知，MN平分且垂直线段SS1，从而确定发光点S的位置。连接线段SS2，作出其平分垂直的线段为M′N′，M′N′就是转动后平面镜的位置。如图所示：

15．

【详解】

（1）先过入射点O垂直水面作出法线，入射角为

90°-60°=30°

所以反射角也为60°。

（2）在空气中法线的右侧画出反射光线；折射角小于60°，在法线的右侧的水中画出折射光线，如图所示：

16．

【详解】

光从空气斜射玻璃时，在空气与玻璃的界面上，光会发生反射现象与折射现象，法线与界面垂直。由光的反射定律知道，入射光线与反射光线在界面的同侧，在同一种介质中，入射光线与反射光线位于法线的两侧，入射光线射向界面，反射光线背离界面射出。由折射定律知道，光从空气斜射入玻璃时，入射光线与折射光线在界面的两侧，入射光线与折射光线位于法线的两侧，折射角小于入射角。由光路图及以上光的反射及折射定律可确定法线及界面，如下图

17．

【详解】

①画出S关于平面镜BC的对称点 ， 即S在镜面BC中的虚像，连接 交 BC于O点，O点即入射点，连接SO为入射光线；OP是反射光线，如图

18．           

【详解】

（1）[1]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，如下图

（2）[2]过入射点作入射光线与反射光线夹角的平分线（即法线），再过入射点作垂直于法线的平面镜，如下图

（3）[3]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）。由图知道，反射光线和入射光线的夹角

∠AOB=30°+90°=120°

则反射角

19．

【详解】

连接BC，过折射点做法线，根据光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，连接A点与折射点，画出入射光线，人看到的玻璃球在水中的C点，是折射光线的反向延长线上，折射角是折射光线与法线的夹角，如图所示