光学作图题的类型及作图技巧

专题04 光现象作图（解析版）类型一光的反射作图【方法技巧】准确作图要求：（1）反射角等于入射角，像物到镜面等距。

（相等）（2）法线与反射面垂直，像物连线与镜面垂直。

（垂直）（3）实际光线、实像、反射面用实线；光线的反向延长线、法线、虚像用虚线。

（虚实）【专项训练】1.一束光照射到平面镜上，如图所示．请在图中画出反射光线并标出反射角的度数．【答案】如图所示【解析】本题考查光的反射作图．先过入射点作法线，根据反射角等于入射角画出反射光线，反射角的度数为90°−60°=30°．2.用一平面镜将与水平面成30°角的阳光竖直照射到深井内，请你在图中画出平面镜的位置，并标出反射角的大小。

【答案】解：因为太阳光竖直射入深井内，所以反射光线竖直向下，由此画出法线，过入射点画出法线的垂线，即平面镜的位置，因入射光线与水平面成30°，而反射光线是竖直向下的，所以入射光线与反射光线的夹角为30°+90°=120°，则入射角、反射角为60°.如图所示：【解析】首先根据反射光线的方向(竖直向下)作出反射光线，反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，画出法线，然后根据法线是与平面镜是垂直的关系画出平面镜，标明反射角的度数。

首先知道反射定律的内容，然后根据反射定律完成反射光路，最后根据图中角之间的关系计算反射角的大小。

3如图所示，一小球放在桌子的右侧，请画出人通过平面镜看到球的光路图。

【答案】解：作出球点S关于平面镜的对称点，即为像点S′，连接S′P交平面镜于点O，沿OP画出反射光线，连接SO画出入射光线，如图所示：【解析】利用平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称，作出球的像点，根据反射光线反向延长通过像点，可以由像点和眼睛点确定反射光线所在的直线，从而画出反射光线，并确定反射点，最后由发光点和反射点画出入射光线，从而完成光路。

初中物理专题────光学作图在初中物理中光学作图涉及到四种类型：1、有关光沿直线传播的概念和应用2、光的反射定律和平面镜成像规律的作图及应用3、光的折射定律及透镜的作图和应用4、凸透镜成像规律及其应用［知识点分析］一、光的反射光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角；光的反射中光路是可逆的。

二、光的折射光的折射定律：折射光线与入射光线、法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居在法线的两侧；折射角大于、小于或等于入射角；光的折射中光路是可逆的。

光的折射定律的内容、作图、应用及其与光的反射定律的异同。

（1）相同点①折射光线和反射光线都位于入射光线和法线决定的平面内。

②折射光线和反射光线均分居法线的两侧。

③当入射角变化时，折射角和反射角都随之变化。

④在折射和反射现象中，光路都是可逆的。

（2）不同点①反射光线与对应的入射光线在同种介质中；折射光线与对应的入射光线在两种不同介质中，位于界面的两侧。

②反射角等于入射角，但折射角一般不等于入射角，并且当光从空气斜射入其他介质中时，折射角小于入射角，而光从其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。

三、透镜透镜的分类：凸透镜、凹透镜。

凸透镜：中间厚，边缘薄，有双凸、平凸、凹凸三种，如右图所示；凸透镜对光有会聚作用。

凹透镜：中间薄，边缘厚，有双凹、平凹、凸凹三种，如右图所示；凹透镜对光有发散作用。

凸透镜成像规律：规律1：当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。

此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。

应用：照相机、摄像机。

规律2：当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距，成倒立、等大的实像。

此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。

规律3：当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像。

此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。

应用：投影仪、幻灯机、电影放映机。

光学作图要点光学作图题是每年中考中的“常客”，虽然简单但学生经常是做而不对，对而不全. 现在跟着小编看一下光学作图中的要点，做到光学作图不失分.反射作图一.根据入射光线画出反射光线，并标明反射角要点：1. 法线要用虚线，法线与垂直面要标注垂直符号2. 光线一定要带箭头，反射光线的箭头是从入射点指向介质3. 入射角、反射角都是光线与法线的夹角，且反射角=入射角二、利用一块平面镜使太阳光水平射入隧道内，请画出平面镜的位置要点：1. 反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置2. 法线要用虚线，法线与垂直面要标注垂直符号3. 平面镜的位置与法线垂直4. 画平面镜时，一定要用斜线标注出背面涂层折射作图一.根据入射光线画出折射光线，并标明折射角要点：1. 入射光线、反射光线分居法线两侧2. 法线要用虚线，法线与垂直面要标注垂直符号3. 发生折射时，空气中的角始终是大角二.水中S处有一条鱼，站在岸上的小明，看到的鱼却在S’处，画出小明看到鱼的光路图要点：1. 鱼的像是人眼逆着折射光线看到的，所以连接AS’,与水面的交点就是入射点2. 人看到鱼，是鱼反射的光线，经水面折射后进入人眼，因此光线方向为S→A平面镜作图一.画出物体AB在平面镜中的像要点：1. 物体上的特殊点，作此点关于平面镜的对称点2. 像、物连线用虚线并与平面镜垂直，且要标注垂直符号3. 成的像要用虚线表示（平面镜成虚像）二.OB、O’B’分别是S发出的两条光线经平面镜反射后的反射光线，画出发光点的位置要点：1. 反射光线的反向延长线为虚线，且交点为像点2. 像物的连线为虚线且与平面镜垂直，并标垂直符号3. 要用箭头标注光的传播方向4. 像、物关于镜面对称，而不是关于竖直面对称透镜作图类型一：凸透镜作图画出三条入射光线经过凸透镜后的折射光线要点：1. 通过光心的光经凸透镜后传播方向不变2. 通过凸透镜焦点的光经过凸透镜折射后平行于主光轴射出3. 跟主光轴平行的光经过凸透镜折射后通过焦点类型二：凹透镜作图画出三条入射光线经过凹透镜后的折射光线要点：1. 通过光心的光线经凹透镜后传播方向不变2. 射向凹透镜的光线，如果其延长线通过虚焦点，则该光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出3. 跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过虚焦点小试牛刀1. 如图所示，一束光从水中斜射向水面，入射光线及法线已画出，请画出这条入射光线的反射光线和大致的折射光线.2. 如图所示，一束光线垂直入射到1/4圆形玻璃砖的平面上，请画出光线透过玻璃射到空气中的光路图.3. 如图所示，竖直方向悬挂一面平面镜，P、Q为平面镜两个端点，平面镜前站立一人，假设人眼处于S位置，试在右侧光凭上标出人通过平面镜所能观察到的范围Q1Q2，并画出光路图.4. 请画出图中所缺的光线.5. 如图所示，补画两条光线：光线AB通过凹透镜的折射光线，折射光线CD的入射光线.。

八上物理期末专题训练光学作图6种常考题型常考题型一：光直线传播作图在图中，请画出小明同学透过学校围墙的小洞观看到校园内的范围（围墙及小洞如图所示）。

【解答】由眼睛和小洞的上边缘可以确定观察范围的最上面的边缘；由眼睛和小洞的下边缘可以确定观察范围的最下面的边缘，两者之间即为眼睛所能看到的范围，如右图所示。

常考题型二：光反射现象作图如图所示，S为平面镜MN前的一个发光点，A为平面镜前某一点。

请在图中画出由S发出经平面镜反射后过A点的光线，并完成光路图。

【解答】作出发光点S关于平面镜的对称点，即为像点S′，连接S′A点交平面镜于点O，沿OA画出反射光线，连接SO画出入射光线，如右图所示。

常考题型三：平面镜成像现象作图根据平面镜成像特点画出图中物体AB在镜中的像AʹBʹ。

【解答】分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像，如右图所示：常考题型四：光折射现象作图如图所示，一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射，OB为反射光线，请作出入射光线和大致的折射光线方向。

【解答】先过折射点O垂直水面作出法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧的空气中画出入射光线，方向指向入射点，然后再根据折射角小于入射角在水中画出折射光线，如右图所示：常考题型五：透镜光路图作图如图所示，根据一束与主光轴平行的光线经凹透镜折射后的光线，找出凹透镜的焦点F的位置（O为光心）。

【解答】作一条与入射光线平行且通过光心的直线，根据凹透镜的特点，这条直线即为主光轴；作折射光线的反向延长线，那么该延长线与主光轴的交点即为凹透镜焦点F，如右图所示：常考题型六：眼睛和眼镜视物作图请在图中画出两束平行的入射光线经过近视眼晶状体折射后对应的光线。

【解答】晶状体相当于是一凸透镜；远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成的，这是近视眼；平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后通过焦点，如右图所示。

专题02：光学作图光学作图是学习光学的重要组成部分,也是各省市中考的主要的考查点之一。

通过光学作图能考查学生对光学知识模块的理解和掌握情况,而且也能考查学生的画图能力、分析能力和解决实际问题的能力。

考查的主要有反射作图、折射作图平面镜成像作图和透镜作图四个方面的作图。

一、光学作图要求：在光学作图中,无论是哪类作图,都要注意以下几点：1、分清实线和虚线：入射光线、反射光线及折射光线均用实线表示,虚像、法线和光的反向延长线等均用虚线表示。

2、光线连续不能断开,箭头要标正确：入射光线的箭头方向都是“指向界面”,反射、折身光线的箭头方向都是“背离界面”；3、分清角的关系：不要把入（或反或折）射光线与反射面或界面的夹角视为入（或反或折）射角。

4、作图一定要用尺规作图,并保留作图痕迹,作图清晰规范,不能涂改。

5、法线与界面或反射面垂直,标垂直符号。

二、光学作图方法：1、反射作图：方法一根据光的反射定律作图,适用于较简单的作图：（1）过入（反）射光线和界面的交点且垂直界面作法线（用虚线表示）,并标垂直符号；（2）根据反射角等于入射角,利用量角器作出反（入）射光线,并标上箭头。

方法二利用平面镜成像特点作图,适合较复杂的作图：（1）作发光点关于平而统的对称点,即像点；（2）用虚线连接像点和光线接收点（或人眼）交平面镜于一点,即为反射点；（3）用实线连接发光点与反射点,标上箭头为入射光线,用实线连接光线接收点（或人眼）与反射点,标上箭头,即为反射光线。

2、折射作图：（1）确定入(折)射点:入(折)射光线与界面的交点即为入(折)射点；（2）根据法线和折射面垂直,过入(折)射点作出法线(用虚线),并标出垂直符号；（3）根据光的折射定律,画出入射光找的折射光线、或画出折射光线的入射光线(通常情况下,不管是入射角还是折射角,总是空气中的角较大)（4）对于较复杂的折射作图,由于人的眼睛总认为光是沿直线传播的,所以可以连接人眼和人眼看到的像,根据光的折射规律确定入射点,从而确定入射光线和折射光线,注意传播方向。

中教研究2016.7~8图1甲图1乙在每年的中考试题中，作图题必不可少，作图题是反映学生对知识理解和掌握程度的一类题型。

在光学部分，对光的反射和平面镜成像的考查是中考的重点，特别是根据光的反射定律、平面镜成像特点、光的折射规律和凸透镜成像规律等知识设计的作图题。

作图时，解答要求准确、规范，然而学生在作图时，常常会有虚实线不分，把光的传播方向标反等问题，都会导致学生失分严重。

一、法线是桥梁在光的反射和折射现象中，中考试题中经常会出现以下题型：1.已知入射光线（或反射光线）要求画出反射光线（或入射光线）和折射光线。

解答这类题的技巧是：（1）先确定入射点，画出法线；（2）根据它所遵循的规律定律得出光线的位置。

例1：在图1甲中画出对应的反射光线和折射光线。

分析：在光的反射和光的折射中，法线是桥梁，只有先画出法线才能根据光的反射定律或折射规律作出反射光线或折射光线。

（如图1乙）2.已知入射光线和反射光线确定平面镜位置。

解题技巧：（1）作出入射光线和反射光线夹角的角平分线即“法线”；（2）根据法线与镜面垂直，过入射点作法线的垂线就是平面镜的位置。

例2：如图2甲所示，考古人员需要对一口古井进行清理，为了解决照明问题，请帮他们把太阳光反射到井里，并能垂直照亮井底。

分析：先用尺规作图找出法线（即反射光线与入射光线夹角的角平分线），因法线与镜面垂直，方可确定平面镜的位置。

（如图2乙）3.已知角度确定光线。

解题技巧：（1）先找出入射角和反射角，从而确定法线；（2）由法线来确定两种介质的界面（界面与法线垂直）；（3）由入射角和折射角的大小确定介质和传播方向。

例3：右图中，OA ，OB 和OC 分别是射到空气和玻璃界面上的入射线、反射线和折射线，则____是法线，反射角为_____度，折射角为______度。

分析：先根据反射角等于入射角确定NN ′为法线，再由法线确定MM ′为界面，最后由入射角和折射角的大小光学作图题解答技巧笪华宁县第三中学汪丽图2甲图2乙AMB N ′M ′CN60°60°60°O课例案例５４中教研究2016.7~8确定MM ′的左边为空气，右边为玻璃，CO 为入射光线。

光学作图题解题指导一、平面镜（一）作图依据的原理1、光的反射定律：(1)反射光线与入射光线、法线在同一平面上；(2)反射光线和入射光线分居在法线的两侧；(3)反射角等于入射角．2、平面镜成像的特点：(1)平面镜所成的像和物体到镜面的距离相等；(2)像与物体的大小相等；(3)像与物体的连线与镜面垂直．(二)、平面镜作图题的类型和解法1、确定平面镜的位置(1)根据入射光线和反射光线位置确定平面镜的位置解这类题的一般程序：①找到入射光线和反射光线及其交点．②画法线．根据光的反射定律知，反射角等于入射角，所以反射光线与入射光线的角平分线即为法线．③画平面镜．平面镜与法线垂直．2、确定物的位置3、确定平面镜中像的位置4、确定观察范围例题 1.一束与水平地面成45°斜向下射的光线被一对垂直地面放置的平面镜中的一面档住，光线在两平面镜中多次反射到地面上，已知入射光和反射光所在平面与镜面垂直，若光线的入射点离地面高度为h，两镜面间距为d，求在两镜面间多次反射的光线通过路径的总长度及光线在两镜面间反射的次数。

解：如图3所示，经平面镜M反射的光线DE与入射光的延长线DE′关于平面镜对称，而CE＇与CE″关于平面镜N对称，……，因此，经两镜面多次反射的光的总路径长度与入射光的延长线AF相同。

由于入射光与水平地面成45°角，可以推知，，因此反射光通过的路径总长度为，此结论与两平面镜的间距d无关。

但光线在两平面镜之间反射次数与平面镜间距d有关。

当为整数时，反射次数为；若为非整数时，反射次数于的整数部分加1．例2两个平面镜MN与PQ相对放置，镜面相交成直角，一光源S在两平面镜中共成多少个像？如果两平面MN与PQ夹一锐角，点光源S在两平面镜中成几个像？(1)两平面镜成直角，则S在MN中成像S1，在PQ中成像S2，其光线经MN和PQ两次反射还能成像S3，但由于MN与PQ成直角，所以S发出的光线先经PQ后经MN所成的像恰恰也位于S3点，因此，总共成三个像(见图4)设两平面镜夹角为60°，则根据成像规律，S在MN中成像S1，在PQ中成像S2，由于光在镜面上多次反射，还可以再成像S3，相当于虚像点S1又在PQ中成像，也可以成像S4，相当于S2在MN的延长镜面中成像。

光学作图题的类型及作图技巧一、光的反射作图1、光的反射作图的依据就是:反射角等于入射角。

2、三类具体问题:(1)如图1所示,已知入射光线与反射面的位置,请画出反射光线。

(2)如图2所示,已知反射光线与反射面的位置,请画出入射光线。

(3)如图3所示,已知入射光线与反射光线,请画出反射面的位置。

3、如图所示,S为某发光点,SO就是它发出的其中一条光线。

根据平面镜成像特点,画出入射光线SO的反射光线。

4、画反射光线并标反射角或画入射光线并标入射角。

(1)如图2所示,光线沿A射到一平面镜,请画出反射光线,在图中标出标出反射角。

(2)在图3中,根据反射光线OB画出入射光线AO,并标出入射角。

二、光的折射作图1、根据光的折射规律作图(1)依据:光的折射规律(2)方法:(1)先找交点。

(2)确定法线的位置。

(3)根据光的折射规律画出折射光线。

例1:在图4中根据入射光线大致画出折射光线。

例2:如图12所示,光线从水中射入空气,试画出折射光线的大致方向,标出折射角。

1) 2)图2A图312F FFFF FFF F FF F F F 例 3:如图13所示,光线从空气中射入水中,试画出折射光线的大致方向。

2、根据光经过透镜的会聚或发散作用作图 依据:光线过凸透镜会聚;过凹透镜发散。

例1:根据下图中光的传播方向,在虚线框内画上凸透镜或凹透镜。

例2:根据图16中各图光线通过透镜前后的方向,画出适当的透镜。

图163、凸透镜、凹透镜三条特殊光线作图 (1)凸透镜三条特殊光线的作图:1、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。

2、通过3、过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。

(2)凹透镜三条特殊光线的作图: 1、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。

2、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。

3、过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。

巩固练习:1、画出下列图中透镜的折射光线的方向。

光学作图（附答案）光学作图类型主要包括光的反射作图、平面镜成像作图、光的折射作图.方法技巧：（1）光的反射现象中，任知入射光线、反射光线和反射面三个要素中的两个，就可以利用光的反射规律画出第三个要素；（2）平面镜成像作图：方法是根据平面镜成像规律，即物像关于平面镜对称，反射光线的反向延长线过像点等知识作图；（3）在光的折射作图中，判断是折射角大还是入射角大的方法：光速大的介质所在光线与法线夹角大；（4）作图时要注意线的虚实，箭头的方向.反向延长线、作对称的垂线和法线都要用虚线，箭头的方向是指向被观察者的眼睛.02专题训练］J类型1光的反射作图1.（汕尾中考）在图中画出反射光线并标出反射角.................Z/Z/Z///////O2.（徐州中考）如图所示，一束太阳光射到竖直的玻璃幕墙上，请作出其反射光线.3.潜望镜中两块平面镜平行放置与水平方向成45°夹角，已知一条沿水平方向的入射光线，作出光在潜望镜中的光路.4.A、B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，如图所示，试作出这两条反射光线的入射光线，并确定发光点的位置.M N类型2平面镜成像作图5.根据平面镜成像特点，在图中画出烛焰上A点在平面镜中所成的像A’ .&nu6.（遵义中考）小芸家在装修房子时，为了美观，在客厅的天花板上安装了一块平面镜，如图所示，请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像.7.如图所示，。

是O在平面镜―窑画出平面镜的位置，并画出线段AB在该平面镜中的像.8.如图所示，发光点S发出的某光线经平面镜反射后，反射光线恰好经过A点，请在图中画出这条光线.•s•A类型3光的折射作图9.（泰安中考）如图，请作出AB入射光线由空气斜射入水中后折射光线的大致方向./空气10.（丹东中考）如图所示，在平静的湖边有一盏路灯标记为S,潜水爱好者在水下E 处看到路灯的像为S’.请画出水下E处的人看到路灯S的光路图，并根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A• S'• s空气水11.（茂名中考）如图为一等腰直角三棱镜，一束光垂直AB边入射，从AC边射出三棱镜，请画出光线经过三棱镜的光路图.射光线和该反射光线射出水面后的折射光线的大致方向.u 空气d .. ........... … …13.（黄冈中考）小宇的妈妈喜欢在家中养花，为了使客厅里花盆中的花能茁壮成长，小宇想让室外太阳光照射到盆中花上的B处，如图.请你在图中把光路补充完整并过A点画出放置的平面镜.14 .（大庆中考）如图所示，竖直方向悬挂一平面镜，尸。

光学作图题解题指导一、常见画图规范1、虚实线 “镜子前用实线。

镜子后用虚线”这一说法不正确。

2、箭头： 在两端表示物体顶端或首段 在中间表示光线方向有些图中为了区别不同光线，可以在同一条光线上画两个箭头3、镜面：不反光面有斜线（与墙面、地面画法一样，题目中注意区别）4、保留作图痕迹（如法线、垂线、延长线等辅助线、垂足标记、角的标记）5、反射、折射类作图题都有辅助线。

法线是重要的辅助线，但不是唯一的辅助线。

6、透镜符号图应该垂直于主光轴，在透镜符号图的内部不画光线。

7、主光轴应该用点划线，但简单处理时虚实线皆可，需要注意的是，实线有时是与主光轴重合的光线。

8、画透镜图时透镜要垂直于主光轴，焦点也在主光轴上。

二、常用作图技巧1、法线是反射光线与入射光线之间夹角的角平分线平面镜的镜面是发光点与它的像点两点连线的中垂线光源是所有入射光的起点或交点例1、图1中反射光与水平面重合，请画出平面镜，并计算出它与水平面的夹角。

例2、如图2，S`是发光点S 在平面镜中的像，请画出平面镜的位置。

例3、如图3，两条反射光线是同一点光源发出的光经反射后形成的，试确定发光点的位置。

2、反射光线和折射光线都与入射光线分居在法线两侧，所以在法线两边，入射光线是单独出现的。

3、入射角变大时，反射角和折射角都变大，但镜面旋转θ角时，反射光将旋转2θ角。

（入射光不动）例4、图4中入射光不动，镜面旋转30°角时，反射光将旋转 角。

画出镜面旋转前与旋转后的反射光例5、如图5是一束光在空气与某种透明物质界面上发生反射和折射现象，图中_______为分界面；界面的_______边是空气；∠______为入射角；∠______为折射角。

实物 实线 实像 光线 法线虚线 虚像其他辅助线60° S` S 图1 图2 图3 图4图54、实像是反射光线（或折射光线）的交点，虚像是反射光线（或折射光线）的延长线的交点。

所以每条反射光线（或折射光线）都可以直线连接像。