中考冲刺：光学作图专题（基础）知识讲解

中考冲刺：光学作图专题（基础）

【中考展望】

 1、中考要求

一般指根据题目的要求，完成相应的作图。它可以反映学生对某个物理概念和物理规律的理解和掌握程度，在中考试卷中所占分值约4分到9分。（各地要求略有不同）作图题一般分为两大类：基本作图题和设计作图题。基本作图题考察基本作图方法和基本作图能力，设计作图题考察建模能力，设计能力、创新能力和作图技巧。

2、中考动向

中考作图题主要在光学、力学、电学和电磁学部分。

光学作图题一般包括光的直线传播、光的反射、折射作图和平面镜成像作图。

【方法点拨】

1、光学作图主要考查如下内容

（1）光的直线传播：小孔成像，影子的形成；

（2） 光的反射和折射：根据要求作出入射或反射光线、折射光线；

（3）平面镜成像：根据平面镜成像特点作出物体的像或平面镜的位置 ；

（4） 根据给定的入射光线和出射光线，在虚框内填适当光具。

2、解题指导 

(1)光线要画实线并加箭头，注意“箭头”方向 ；光的反向延长线要画虚线。

(2)平面镜成像成的是虚像，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异侧判定面镜或透镜；根据出射光线变得会聚或发散判定凸透镜或凹透镜 。

【典型例题】

类型一、光的直线传播

1、室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两条细小光束。如图请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位置（保留作图痕迹）

【思路点拨】这是小孔成像的实验，要想找到光源处，将每条光束反向延长，它们的交点即为光源处。

【答案与解析】如图所示，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。故图为：
              

【总结升华】本题主要考查了光沿直线传播的应用。

举一反三：

【变式】（高清课堂《中考冲刺—力、电作图专题》例1）“坐井观天，所见甚小”。请在图中用光路图作出井底之蛙“观天”的最大范围（用斜线标出）

【答案】

类型二、光的反射

2、（2012•南宁）请在图中画出AO的反射光线，并标明反射角的大小。

【思路点拨】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、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，根据反射定律作出反射光线并标出反射角及其度数。

【答案与解析】因为入射光线与法线的夹角是60°，所以入射角为60°。根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，所以反射角也为60°。根据反射角等于入射角画出反射光线，则反射光线与法线的夹角为反射角；如下图所示：

【总结升华】此题考查了对光的反射光路的画法，首先要掌握光的反射定律的内容，特别是反射角等于入射角。同时考查了入射角与反射角的概念，知道入射角与反射角都是光线与法线的夹角。

举一反三：

【变式】画出图中的入射光线。

【答案】

3、（高清课堂《中考冲刺—力、电作图专题》例5）请在下图中，画出平面镜的位置。

【思路点拨】根据光反射定律知，反射角等于入射角，故反射光线与入射光线的夹角的平分线是法线的位置，再过入射点作出法线的垂线，就是平面镜所在的位置。

【答案与解析】由光反射定律知，反射角等于入射角，所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线，然后再过入射点作这个角平分线的垂线即可。如图所示：
                        

【总结升华】本题利用了光的反射定律作图：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角。

举一反三：

【变式】竖直向下照射的太阳光经平面镜反射后，沿水平方向射入涵洞中，请在图中画出平面镜的位置，并完成光路图。

【答案】

4、在图中，AO、BOˊ为点光源S射向平面镜的两条入射光线，请在图中标出点光源S和像Sˊ的位置并画出光路图。
                                 

【思路点拨】根据题意，两条入射光线为同一点光源S发出的光线，所以两条入射光线反向延长的交点即为点光源的位置，再根据平面镜成像的特点作出S的像点S′；最后用反射光线反向延长通过像点作出两条反射光线。

【答案与解析】先将两条入射光线反向延长，找到交点，即为点光源S的位置，再通过平面镜作出点光源S的对称点S′，连接S′O和S′O′并延长，画出两条反射光线，如图所示：
              

【总结升华】在光的反射现象中注意反射光线反向延长一定过发光点的像点；平面镜成像中像与物关于平面镜对称。

举一反三：

【变式】根据平面镜成像特点画出物体S的像S′。
 

【答案】根据平面镜的成像规律，从S点画一条垂直于平面镜的线段，且平面镜可将此线段平分，这条线段的另一点S′为S通过平面镜所成的像，如图所示。
 

类型三、光的折射

5、有一束光从空气中射入水中，折射光线如图，请在图中画出入射光线的大致方向。
 

【思路点拨】根据光由空气斜射进入水中时遵循的规律：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，作出入射光线并完成光路图。

【答案与解析】

根据光由空气斜射进入水中时遵循的规律：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，作出入射光线并完成光路图。

【总结升华】折射定律的详细内容：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，光由水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。

6、画出下图中光线经过透镜折射的光线。
 

【思路点拨】根据凸透镜三条特殊光线作图，过凸透镜光心的光线其传播方向不变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。

【答案与解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；②通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，如图所示。
 

【总结升华】考查了凸透镜的三条特殊光线。