/光路圖專項訓練1．

光的反射

（2010河南）如下圖3所示，在O點放置一個平面鏡,使與水平方向成６0０角的太陽光經Ｏ點反射后，水平射人窗口P中。請你在圖中畫出平面鏡的位置，并標出反射角的度數(shù)。

例１.(２01６?內江）如上圖4所示,太陽光與水平地面成銳角，小聰想用一個平面鏡把太陽光豎直反射到井底，請在圖中幫小聰畫出平面鏡,并在圖中標出入射角i和反射角r。

（點撥：已知兩條光線作出反射面時，可以先根據(jù)“等角"作出兩條光線夾角的平分線,就是法線，再根據(jù)法線和反射面互相垂直的關系作出反射面,注意在反射面背面畫出斜線。）

變式1。(2014?眉山)如圖5所示,小明利用一塊平面鏡使此時的太陽光水平射入隧道內。請你通過作圖畫出平面鏡并標出反射角的度數(shù)。

變式２.（2０15?菏澤)光線Ｌ射到某平面鏡上，使其沿水平方向傳播，如圖6所示.請在圖中畫出平面鏡（圖中要顯示作圖痕跡）。

變式3。(２014黃岡)小宇的媽媽喜歡在家中養(yǎng)花,為了使客廳里花盆中的花能茁壯成長,小宇想讓室外太陽光照射到盆中花上的B處,如圖.請你在下圖中把光路補充完整并過A點畫出放置的平面鏡。

變式4。(2016蘇州)圖8中,兩塊平面鏡成90o放置,畫出圖示光線經兩次反射的光路圖（保留作圖痕跡）。

例2。（2０１6廣安)如圖9所示，作出入射線AO經平面鏡反射后的反射線ＯB，并標出反射角的度數(shù)。

(點撥：已知反射面和一條光線時,可以先作出法線,再根據(jù)“等角"作出另一條光線，注意標對光的傳播方向，明確角的大小關系。）變式1。（20１6揚州)如圖１0所示，作出圖中的反射光線.

變式2．(2016邵陽)如圖１1所示，ＯB是反射光線，ON是法線,請作出它的入射光線AO.

變式3.

圖12中反射光線跟鏡面的夾角是3０°，畫出入射光線并標出入射角的大小。

2。

光的折射

例1.(２０１4新疆）圖13中一束光射向并穿過玻璃磚，請畫出這束光進入和離開玻璃磚后的光線.

（點撥:作折射光路圖時，要根據(jù)界面兩側介質的疏密判定角的變化,直射時光路不變，兩次折射要注意根據(jù)光路可逆判定入射光線和最后的折射光線位置關系。）變式1。

如右圖1４所示，一束光射向左右表面平行的玻璃磚，畫出光從玻璃磚左表面射出的光線，并標出該光線與法線的夾角大小。

變式2．

如圖1５所示,一直角三棱鏡頂角為300，一束光線垂直AＢ邊入射，從AC邊又射入空氣，請畫出從AＣ邊出射的光線。

變式3.（2014鄂州）如圖１6所示，一束光線垂直入射到1/４圓形玻璃磚的平面上，請畫出光線通過玻璃出射到空氣中的光路圖。例2.

插入水中的筷子，在水中部分看起來向上彎折，如圖17所示,人眼在C點處看到筷子B點的像在位置B′點。請畫出B點的一條光線經水面折射后過C點的光路圖.(解：根據(jù)折射成像的原理，折射光線好像是從水中的像點B′發(fā)出的,將B′和C連接，與界面交與入射點O，則OC為折射光線，BO為入射光線。

點撥：折射成像的原理是光從物體發(fā)出,經過界面折射后，折射光線進入眼睛，眼睛逆著折射光線，光線好像是從像點發(fā)出來的，即像點、眼點和入射點三點共線.確定視野范圍時，視野范圍是入射光線的區(qū)域。）

變式1.(20１5河南)如圖16甲所示,人眼看到斜插入水中的筷子發(fā)生了彎折,請在圖乙中畫出能說明這一現(xiàn)象原理的一條入射光線及對應的折射光線，要求以O為入射點。變式２．（201５?資陽）“井底之蛙”這個成語大家都很熟悉。如圖17所示,在一個干枯的井底正中央P點有一只青蛙，它的視野范圍如圖甲所示，大雨將井全部灌滿水,若青蛙仍在P點，請你在圖乙中畫出青蛙視野發(fā)生變化后的大致情況。

變式３.（２01４?隨州）如圖１8，人眼透過玻璃三棱鏡觀察另一側的蠟燭Ａ，發(fā)現(xiàn)成像在Ａ′處。在A上選擇一點Ｓ畫出光路圖以表明成像于Ｓ′的原理(可以只畫一條光線)。

變式4。（２０14?丹東）如圖19所示,在平靜的湖邊有一盞路燈標記為S,潛水愛好者在水下Ｅ處看到路燈的像為S′。請畫出水下Ｅ處的人看到路燈S的光路圖，并根據(jù)平面鏡成像特點畫出路燈S通過水面所成的像A。３.

光的反射和折射綜合

例3。（2015?貴港)如下圖所示，當光從空氣斜射入水中時,在水面發(fā)生反射和折射，請你畫出光的反射線和光的大致折射方向。

（點撥：反射“等角”，折射時“空氣中角大”,根據(jù)法線和角的關系確定光線的位置。

）變式1.（2014?十堰）如下左圖所示，一束光線與水平面成30°角斜射到水面上，同時發(fā)生反射和折射,請在圖中畫出反射光線和折射光線的大致方向，標出反射角的度數(shù)。

變式２.(２014?赤峰）如圖2２所示，魚缸側壁有一平面鏡，畫出光線SA經平面鏡反射后的反射光線和該反射光線射出水面后的折射光線的大致方向.變式３．（201４廣州）如圖2３所示，一束光射入水中,在水底形成光斑。畫出水面的反射光線和水中的折射線。

變式4．（20１４?濱州）將一平面鏡斜放在裝有水的水槽中,有一束光線垂直射向水面,如圖24所示,請畫出這束光線在水中行進最后射出水面的光路圖。變式5。如圖25所示，人眼在A處看到河里的B處有一條魚。若從A處射出一束激光將這條魚照亮,請畫出光路圖并標出入射角i和折射角r.

（二）平面鏡作圖

【河南中考真題】

1.(０８年）如圖1所示，S是一個發(fā)光點，Ｓ′是它通過平面鏡所成的像,ＳＡ是S發(fā)出的一條光線。請在圖中畫出平面鏡的位置和SA經平面鏡反射后的光線。

２．（11年）如圖2所示,學校樓梯拐角的墻上裝有平面鏡,既方便同學們整理儀容，晚上又能利用光的反射對樓道進行照明。請在圖2中準確畫出燈S發(fā)出的光經平面鏡反射后到達A點的光路圖。

【知識鏈接】

１。平面鏡成像:光的反射現(xiàn)象。特點：

（１）等距、垂直、正立等大的虛像、上下一致,左右顛倒

.（２)像和物關于鏡面是對稱

的.（3）可以反射改變光路，如室內、礦井等反射采光；可以反射成像,如池水映月、潛望鏡等。

2.平面鏡光路：如圖３所示，理解平面鏡成像的光路圖要抓住“三點共線和兩對稱”,“兩對稱”指“反射光線和入射光線關于法線對稱”（反射角等于入射角）、“像和物關于平面鏡對稱”（平面鏡成像的特點）；“三點共線”指“眼點、入射點、像點在同一直線上”，可以通過像點作出反射光線，或者由反射光線作出像點。【典型例題】

1.

平面鏡成像特點--像和物關于鏡面“對稱"

。例1．

如圖4所示，物體ＡＢ上的點Ｂ在平面鏡里成的像點為Ｂ′,在圖中畫出平面鏡的位置和物體在平面鏡中的像A′B′。變式１。

已知一物體ＡB，分別在圖5的甲、乙、丙中畫出它在鏡中的像Ａ′B′.

變式2。（２０１６威海)如圖7所示，Ａ’、Ｂ’是物體ＡB在平面鏡中所成的像，根據(jù)平面鏡成像的特點，在圖中畫出平面鏡(保留作圖痕跡）。２.像點和反射光線

例2.如圖8所示,S是一個發(fā)光點，請根據(jù)平面鏡成像的特點,作出S發(fā)出的經平面鏡反射后過A的光路圖。

(點撥：物體發(fā)出的光線經過平面鏡反射后進入眼睛，眼睛逆著反射光線，看到光線好像是從鏡后的像點發(fā)出來的。因此，眼點、入射點、像點在同一直線上,即“三點共線”，反射光線和像點可以相互求解。）變式1。（2０16宜賓)如９圖所示，S’為發(fā)光點S在平面鏡ＭN中所成的像，Ｓ發(fā)出的條光線經平面鏡反射后經過P點，請在圖中作出發(fā)光點S的位置，并作出經過P點的反射光線及相應的入射光線。（保留作圖痕跡）變式2．(20１4武漢）一束太陽光經平面鏡上的O點反射后到達B點,請在圖１0中畫出該入射光(保留作圖痕跡）。

變式3。（2014?永州)如圖11所示,a、b是鏡前一點光源S發(fā)出的光線經平面鏡反射后的兩條反射光線,請在答題卡的圖中根據(jù)反射光線a、b畫出點光源S的位置。變式4.（15

德州）“猴子望月”的故事家喻戶曉，小猴子看見水中月亮之后驚呼“月亮掉水里了”，惹得眾猴子爭相撈月。如圖１2所示，小猴子的眼睛用點A表示，小猴子看見的水中月亮,用點B表示,請你畫出小猴子看見水中月亮的光路圖，要求畫出月亮真實的位置（用點Ｃ表示)，并保留必要的作圖痕跡.變式5.

已知點光源Ａ和它發(fā)出的兩條光線對應的反射光線，請在圖1３中畫出平面鏡的位置并完成光路.

變式6。

如圖14所示，平面鏡上方有一豎直擋板P，AB和CD時擋板左側的發(fā)光點Ｓ經過平面鏡反射后的兩條反射光線,請在圖上作出發(fā)光點Ｓ的位置。（要求保留作圖痕跡)

變式７。(2016廣州)如圖１５所示，光源Ｑ發(fā)出的一束光經平面鏡反射在墻上顯示出一個光點。（1）畫出光源Q在平面鏡中的像。(2）畫出鏡面反射的光線并標出光點的位置。變式8。

如上右圖所示，平面鏡前有一發(fā)光點Ｓ，S1是它在平面鏡MN中所成的像,當平面鏡轉動一個角度后，像的位置為S２。試作出平面鏡的新位置。３．

視野范圍

例3.(20１6河南)如圖16所示,在某房間的天花板上裝有平面鏡M，Ｓ這一燈泡，P為不透明的墻。請畫出燈泡發(fā)出的光經平面鏡反射后，能夠照亮P墻右側區(qū)域的光路圖。

點撥：光線是從發(fā)光點發(fā)出,經過鏡面反射進入人眼,會根據(jù)像點確定反射光線的區(qū)域。注意根據(jù)光路確定光的傳播方向。

變式1.

如圖17所示，S是天花板上的一個燈泡，地面上放了一塊平面鏡MN,請做出燈泡發(fā)出的光經平面鏡反射后，能夠照亮天花板上區(qū)域的光路圖。變式2．

如圖１８所示,人站在平面鏡前A處，背后墻面上裝飾了一幅風景畫。請作出他通過平面鏡可以看到背后墻面上風景畫的范圍。

變式3．

如圖１9所示，乒乓球放在平面鏡前A處,請作出能夠看到乒乓球在鏡中的像的范圍.人眼在A處

（選填“能"或“不能”)看到B在平面鏡中的像。4。

折射成像和平面鏡反射成像的綜合

例4．

如圖2０所示,小明站在水池邊A處，看到路燈B在池水中的像與他看到的池中一塊鵝卵石在Ｃ點重合，請用光學作圖法確定路燈B的位置和鵝卵石的大致位置。

點撥:折射時折射光線好像是從像點發(fā)出來的，像點、入射點、眼點“三點共線”;反射時反射光線好像是從像點發(fā)出來的，像點、入射點、眼點“三點共線”.“三點共線”揭示了點和線的幾何關系。

變式1。

如圖２１所示，S是路燈的位置,請畫出路燈發(fā)出的經水面反射后經過A點光線的光路圖，并畫出它的入射光線折射入水中的大致光路。

變式2.

如圖2２所示，潛水員眼睛在水下A點處,B點有條小魚,C點有只小鳥,請作出潛水員同時觀察到魚、鳥的光路圖。（三)透鏡的光路圖

【知識鏈接】

１．

透鏡的光路:理解凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的

發(fā)散

作用,會作出特殊光線的折射光路，注意特殊的入射光線折射后也一定是特殊的折射光線。

2．

凸透鏡成像的特點：

（1）凸透鏡的三條特殊光線：過光心的光路不變,平行于主光軸的折射后過焦點，過焦點的折射后平行主光軸.

（２）實像像點形成：入射光線經過凸透鏡折射后會聚形成像點，所有的折射光線都經過像點，遮住部分凸透鏡之后，其余部分仍能折射形成完整的像，像由于光線減少變暗(模糊).

（３)凸透鏡成像的特點：u﹥2f時，凸透鏡成倒立縮小的實像，像距f﹤v﹤2ｆ;ｆ﹤v﹤2f時，凸透鏡成倒立放大的實像，像距v﹥2ｆ；ｕ﹤ｆ時,凸透鏡成正立放大的虛像。因此，凸透鏡成像的特點取決于物距u與焦距f的關系。【典型例題】

1.

透鏡光路

一條光線與凸透鏡主光軸夾角為６00,斜向上入射到放在主光軸上方的平面鏡上,如圖所示，入射光線與鏡面夾角為3０0，請完成經平面鏡反射后的光路，并標明光射向平面鏡時的反射角的度數(shù).

（

解析:入射光線首先經平面鏡反射,然后經凸透鏡折射，作圖分兩部分。根據(jù)反射定律,作出反射光線，入射角i

=

９00

-

3０0

=

600，反射角r

＝

i

=

６０0;入射光線平行主光軸,經過凸透鏡的會聚后過焦點。如圖所示.

點撥：透鏡的特殊光路作圖時，要根據(jù)會聚或發(fā)散作用理解特殊光路的對應性。如:過光心的光路不變;平行主光軸的入射光線,經過凸透鏡會聚后過焦點,經過凹透鏡發(fā)散后反向延長線經過虛焦點。）

變式1．

請你完成圖2中甲、乙的光路圖。

變式2.

在圖3中甲、乙的虛線內填上適當?shù)墓鈱W儀器.

變式3.(１）如圖４所示,一束光射向凸透鏡經折射后射到一個平面鏡上。請在圖中畫出射向凸透鏡這束入射光和經平面鏡反射的光路，并標出反射角的度數(shù)。

（２)如圖５所示,一個凸透鏡的主光軸與平靜水面重合，F(xiàn)為凸透鏡的焦點.請畫出圖中光線在凸透鏡左側的入射光線以及圖中光線進入水中的折射光線。

變式４．(2016濟寧)一束光經透鏡折射后水平射出,小希通過作圖提供了一種確定透鏡位置的方案,請你按小希的作圖方式，在圖6中的甲、乙位置各提供一種方案確定透鏡的位置.

變式5.（20１６十堰）如圖7所示是燭焰上Ｓ發(fā)出的三條特殊光線,其中SA經過左側焦點，ＳB經過光心，ＳC平行于主光軸，請畫出這三條光線經過凸透鏡后的折射光線。

2。

凸透鏡成像原理

例2.

如圖8所示，請畫出物體經凸透鏡后大致所成像.

(點撥:實像的像點是入射光線經過凸透鏡折射后折射光線會聚形成，所有的折射光線都要經過像點。凸透鏡的特