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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。
图1 图 2图3图4 图5图6 图7图8 第二部分 热点题型突破题型一 作图题一 光学作图题(一)根据光的直线传播作图1.如图1所示，在地面上竖直立一长杆AB ，图中带箭头的线是一条照到地面的太阳光线，请你作出长杆在地面上的影长。
2.如图2所示，某人站在路灯下，请画出此人在地面上形成影子的光路，并标出影子的位置。
(二)根据光的反射定律作图1.根据给定的反射光线，在图3画出由空气斜射到水面的入射光线。
2.画出图4中放置平面镜的位置。
3.如图5所示，一束与水平面成60°角的太阳光，要想把这束光线射到井底，请你通过作图标出平面镜的位置和镜面与水平面所成的夹角。
(三)根据平面镜成像特点作图1.如图6所示，A ′O ′是AO 在平面镜中成的像，请画出平面镜的位置。
2.如图7所示，从光源S 发出的光线经平面镜MN 反射后，经过点A ，请在图中完成光路图。
3.在图4中画出发光点S 发出的光线经平面镜反射后过图中P 点的光路图。
(三)根据光的折射定律作图1.一束光线从空气斜射到平静的水面上，请在图9中画出该入射光线的折射光线大致方向。
图9 图10图15图11图12图16图13图17图142.如图10所示，是光从水中斜射入空气中时，入射光线的光路情况。
请在图中适当位置画出该入射光线对应的折射光线。
3.请在图11中画出光线进入玻璃和穿过玻璃后的光路图。
4.请在图12中画出通过透镜后的折射光线。
5.请在如图13方框中画出合适的透镜。
6.图14所示为眼的成因光路图，请在图中方框内．．．画出可以矫正视力的透镜。
7.点燃的蜡烛通过凸透镜后在光屏上成实像，如图15所示，请画出A、B、C三条光线经凸透镜折射后的折射光线。
8.如图16所示，一束光射向三棱镜，画出这束光两次折射的大致光路9.图17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。
折射作图1. （ 2016?常州）平静水面上的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置如图所示，水面一侧C 点的人眼恰好看到它们在水中的像重合，以小鸟眼睛A 点代表小鸟，以小鱼眼睛B 点代表小鱼，请画出小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鱼的光路图.（保留作图痕迹）十4.2.（2016?聊城）如图所示，一束光射向一块玻璃砖，并穿过玻璃砖.画出这束光进入玻璃 和离开玻璃后的光线（注意标出法线）.4. （ 2016?大连）如图所示，一束光从空气斜射到水面上，请画出折射光线.5. （ 2016?泰安）如图所示，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下 E 处看到了路灯的像，图中A 、B 两点，其中一点是路灯的发光点，另一点是路灯的像点•请你区分发光 点、像点，在图中画出水下E 处的潜水员看到路灯的光路图.6. （ 2016?黄石二模）如图，A 为河底的鹅卵石，A '为河边观察者在 B 处看到的虚像，画出 入射光线和折射光线.OB 为一束光线在水面的反射光线,0为入射点.请画出入射光线和其进入水中的折射光线.& （ 2016?冠县二模）如图所示，一束光线垂直射到玻璃砖的一个面.作出这束光线进入玻 璃砖内的径迹和从斜面离开玻璃砖后的大致径迹•要求在斜面处标出法线.力％ 力玻璃12. （2016?南阳二模）如图甲所示，潜水员眼睛在水下方 A 点处，看到浮在水面上 B 点的小鸭子与飞在天空中 C 点的小鸟撞”在了一起•请在图乙中画出能说明人眼看到小鸟的一 条入射光线及对应的折射光线，7. （ 2016?荷泽二模）潭清疑水浅，安全记心间，如图, AO 的折射光线以及人从岸上看到A 的像AA 是水池底某点，请大致作出光线画出图中光线由三棱镜射向空气的折射光线.空10. （2016?宁城县模拟）作出折射光线.甲乙13.（2016?从化区模拟）岸上的人看水池底部所装的电灯S,光路如图所示.（1）请用箭头标示四条光线的方向；（2）在图中标出人看到灯在水中的像S';（要求：保留作图痕迹）（3）在图中画出其中一条光线在水面的反射光线.14 （2016?开封二莫）如图所示，一束光线垂直入射到:圆形玻璃砖的平面上，请画出光线通过玻璃出射到空气中的光路图.15.（2016?襄城区模拟）图中OA是入射光线AO的折射光线，请在图中画出入射光线的折射光线OB 的大致位置.16.（2016?大连二模）如图所示，一束光从空气斜射到玻璃砖上，请画出玻璃砖内的折射17.（2016?香坊区二模）小东在探究光的折射规律”时，收集了一组实验数据：当入射角BO---------- O为45。
初中物理竞赛及自主招生专题讲义:第三节光的折射当光由一种介质斜射入另一种介质中时，光的传播路径发生偏折的现象叫做光的折射。
光的折射遵从折射定律，它由荷兰物理学家斯涅耳发现。
（一）折射定律如图2.94所示，在光的折射现象中，折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线和人射光线分居法线两侧；当光从真空斜射入其他介质时，入射角i与折射角γ满足sinsininγ=，式中n叫做介质的折射率。
一般说来，介质的折射率只与介质种类有关。
表2.1给出了几种介质对光的折射率。
表2.1介质折射率真空 1空气 1.0003水 1.33玻璃 1.4~1.9酒精 1.36冰 1.309折射率反映了介质对光折射本领的强弱，折射率越大，介质对光的折射能力越强。
同一介质对各种色光的折射率并不相同，红光的折射率最小，紫光的折射率最大，这也是白光通过三棱镜后能发生色散的原因。
表2.1实际上给出的是各种介质对黄光的折射率。
由于空气的折射率非常接近于真空，空气的折射率也往往被认为等于1。
例1 如图2.95所示，水池的宽度为L，在水池右侧距离池底高度为H处有一激光束，水池内无水时恰好在水池的左下角产生一个光斑。
已知L H=，现向水池内注水，水面匀速上升，则光斑（）。
A．匀速向右移动，且移动速度小于水面上升的速度B．匀速向右移动，且移动速度大于水面上升的速度C．减速向右移动，但速度始终大于水面上升的速度D．加速向右移动，但速度始终小于水面上升的速度分析与解如图2.96所示，设经过时间t，水面匀速上升的高度为d，则水面上升的速度为1dvt=，此时光斑由A点移动到P点，设入射角为i，折射角为γ，则由几何关系可知AP 长度为()tan tan l d i λ=-，因为图中L H =，所以45i =︒，因此()1tan l d γ=-d <，则光斑的速度21l v v t=<，且2v 大小不变，本题正确选项为A 项。
例2 如图2.97所示，一上下表面平行的玻璃砖，折射率3n =，厚度为h 。
光的折射作图能力训练（2）【凸透镜成像的规律】1、成实像时，像与物 侧，左右、上下相。
2、变化规律 （1）物距变小，像距变，像也变（2）物距变大，像距变，像也变3、特殊点 F 点：是像和 像的分界点2F 点：是 像和 像的分界点【作图能力过关】1．完成下列关于透镜的光路：2．发光点S 发出一束光投射到水面上，其中一条光线反射后经过A 点，请作出入射光线、反射光线和大致的折射光线3．处于主光轴上的物体AB 经凸透镜后在光屏上成的像A'B'，请你根据图中所给的条件画出凸透镜，并确定焦点F 的位置.A4．画出下列各图中光线经过玻璃砖的光路5、如图为一冰块中有一长方形气泡，画出这条光线的折射光线.6、下列两透镜组合中都有一个焦距是重合的，请画出经过两透镜的光路7、在图中的虚线框内填入适当类型的透镜，并完成光路图。
8、游泳池中灌入一定量的水后，从池岸上斜看池底，便会觉得池底比实际深度( ) A 深些 B 浅些C 无变化D 有时深有时浅有下列光学器具：照相机、潜望镜、幻灯机、穿衣镜、放大镜、牙医内窥镜，可以把它们分成两类：一类包括______________________________其特征为由__________组成，二类包括______________________其特征为由__________组成.9、在探究凸透镜成像规律的实验中（1）用一束平行光正对凸透镜射入，经透镜后会聚于A 点，测得A 点距透镜10厘米，则透镜的焦距是 厘米。
（2）若烛焰放在此透镜前12厘米处，经透镜可得到一个 像。
（3）若烛焰放在此透镜前25厘米处，经透镜可得到一个 像。
（4）若去观察邮票，想看清楚邮票上的细微之处，放大镜与邮票间的距离应为10、如图2中的四幅图，分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是（ ）A ．①②B ． ③④C ．②④D ． ③①【凸透镜实验题】【例1】在做“研究凸透镜成像规律”的实验中，某同学先把凸透镜固定在光具座上，然后将光屏和点燃的蜡烛分别放置在凸透镜的两侧，如果他在光具座上无论怎样左右移动光屏，在光屏上都不能呈现烛焰的像，则可能有几种原因?答案:有三个原因：(1)由于物距小于或等于焦距，凸透镜不能成实像.(2)凸透镜成实像，但由于物距太小，光屏调不到烛焰的像所在的位置.(3)凸透镜成实像，但光屏、凸透镜、烛焰三者的中心不在同一高度. 【例2】如图“探究凸透镜成像的规律”1)凸透镜成最大实像的是在 __点。
题型二作图题模块1 光学作图(2020·湖北十堰)如图，空气中某点光源S发出的一条光线射向水面，在水面发生反射和折射，反射光线经过P点。
请在图中作出这条入射光线、对应的反射光线和折射光线的大致方向(保留作图痕迹)。
思路点拨先作出S关于水面的对称点，得到S经过反射形成的虚像S′。
连接S′P，与水面的交点O即为入射点，连接SO即为入射光线，连接OP即为反射光线。
再根据折射规律作出折射光线。
(2020·福建)如图所示，点光源S位于凸透镜一侧。
在图中画出S发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线。
思路点拨先确定所给的光线的特点，再根据透镜的光学特点作图是关键。
类型❶光的反射作图1．(2021·贵州黔东南)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。
2．(2022·改编)如图所示，光射到平面镜上，使其沿水平方向传播，请在图中画出平面镜的位置。
类型❷光的折射作图3．(2021·淄博)“珍爱生命，注意安全”是我们应具备的安全意识。
由于光的折射，池水看起来比实际的浅，夏季要特别注意防范溺水事故，用A、A′分别表示池底和看到的“池底”，请在图中画出人眼看到池底的光路图。
4．(2021·内蒙古赤峰)如图所示，请画出激光束从三棱镜折射入空气时，法线的位置和折射光线的大致位置。
类型❸平面镜成像作图5．(2021·四川德阳)如图所示，A′O′是AO在平面镜中的像，请根据平面镜成像特点在图中画出平面镜的位置。
6．(2020·四川广元)根据平面镜成像特点画出点光源S发出的光经平面镜反射后过A点的反射光线。
7．(2020·泰安改编)利用一块平面镜使图中的一束光竖直射入井中，请你通过作图标出平面镜的位置，并标出反射角的度数。
类型❹根据光线画透镜8．(2019·东营)根据入射光线和折射光线，请在图中虚线框内画出适当类型的透镜。
初中物理竞赛：第5讲光的折射初中物理竞赛：第5讲光的折射初中物理竞赛专题：第5讲光的折射【赛点图解】【技法透析】1．光的折射由于光在相同的介质中传播速度相同，所以当光穿裆至两种介质的表面上时，步入另一种介质中的光线的传播方向可以出现发生改变，这种现象叫作光的折射．当光横向箭至两种介质的界面上时，入射角和折射角都等同于0°，光的传播方向维持不变．在发生折射现象时，一定同时发生了反射，所以折射光的能量比入射光的能量小，这样就导致在拍照时折射光成的像暗些．由于光在光速小的介质中光线和法线的夹角小，而且折射角随其入射角的减小而减小，所以光从光速大的介质射入光速小的介质时折射角大于入射角，当入射角等同于或大于某个值时，折射角等同于或大于90°，偏折1光全部返回原来的介质中，这种现象叫作全反射，此时没偏折，所以光射至界面上时，一定存有散射现象，但不一定存有偏折现象．2．偏折光学物体发出或反射的光在两种不同的介质的界面处发生折射，折射光线的反向延长线交于交点，这个交点就是物体的像．从物体来的光在两种不同的介质的界面处还会发生反射，反射光线的反向延长线也有一交点，这个交点也是物体的像．这两个像虽然都是虚像，但形成的原理不同，前者是折射形成的，后者是反射形成的．虽然两个像都在界面同侧，但前者物、像在界面的同侧，后者物、像在界面的两侧，判断这两个像的试题很多，如“‘蝶在水中飞，鱼在云中游’的美景，‘蝶在水中飞’中的‘蝶’是由光的_______形成的，‘鱼在云中游’中的‘鱼’是由光的_______形成的”．做这样的题先分析人看到的“蝶”和“鱼”的位置和性质，空中飞的“蝶”在水中，水中游的“鱼”在空中，说明看到的都是像．然后分析人的位置，和人在同种介质中的物体的像是反射形成的，和人分处两种介质中的物体的像是折射形成的．3．物体的颜色人看见的颜色就是由步入人眼的色光的颜色同意的，什么颜色的光步入眼睛，看见的就是什么颜色．对于一个物体来说：它散射或借由某一种色光，稀释其他的色光．当太阳光照射一个不透明的物体时，它反射一种色光，进入眼睛引起视觉，所以不透明的物体的颜色是由它反射的色光决定的．如太阳光照射红色衣服时，红光被反射，其他的色光被衣服吸收，只有红光射进眼睛，看到的衣服就是红色的．当太阳光照射一个透明的物体时它透过的色光进入眼睛引起视觉，其它的色光被物体吸收了，不能进入人眼，所以透明的物体的颜色是由它透过的色光决定的，黑色的物体稀释所有的色光，不反射光也没光借由，就没光步入眼睛，所以就是白的．白色的物体散射所有色光，所以用太阳光反射时，这些被散射的色光混合在一起就是白光了．还有一种情况就是：本来物体不是黑色的，但用和物体不同颜色的色光照射它，光被衣服吸收了，人看起来也是黑的，如绿光照射红色衣服，衣服吸收了绿光；另外用色光照射白色物体，物体看起来的颜色就是色光的颜色．颜料的颜色就是它散射的色光同意的，但是一种颜料往往散射的就是几种色光，那么人看见的颜色必须就是它们共同散射的色光的颜色，当然，人看见的颜料的颜色也象人看见的物体的颜色一样，与反射的色光有关．4．光学元件的分解将平行玻璃砖从中间分离，分为一个凸透镜和凹透镜，打响一段距离后，使光线通过这两个透镜，可以怎样偏折呢？若再把它们无缝隙的拼合在一起，又变成了平行玻璃砖，平行光经过它平移一段距离后仍平行射出，说明凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用一样大，那么平行光通过它的问题可以一个透镜一个2透镜的单独考虑，最后的出射光到底是发散还是会聚，取决于两透镜间的距离．正方体玻璃中存有一个气泡，那么光通过它怎样偏折，物体通过它怎样光学？这些生活中的元件可以经过研磨，分为几个透镜去分析，我们从气泡中间将正方体玻璃分离，就是两个凹透镜，光经过它两次收敛，物体通过它两次成虚像．【名题精讲】赛点1光的折射规律基准1例如图，在一块玻璃砖上挖去一块半圆形的玻璃，例如存有一条通过圆心的光线箭至该玻璃砖上，则恰当的光路图为()abcd【切题技巧】一条通过圆心的光线箭至半球面上，它和界面的法线重合，其入射角和折射角都等同于0°，传播方向不发生改变；至了玻璃中以后在同种介质中，稳步沿直线传播；从玻璃中射出来，光从光速大的介质步入光速小的介质，所以折射光应当靠近法线．【规范答疑】a【借题发挥】若两种介质的界面是曲面，其法线应该和曲面的切面垂直，即先过入射点作曲面的切线，然后过入射点作切线的垂线即为该曲面的法线．若曲面是圆面或球面，则法线就是过入射点的圆面或球面的半径了，所以过圆面或球面半径的光线进入另种介质，传播方向不改变．【同类开拓】例如图，一块矩形玻璃砖切割成图中形状后打响一段距离，平行于主光轴的光线从左面射入，则从最为右边射向的光线()a．仍然保持平行光线b．一定是平行光线c．一定就是汇聚光线d．结论与d有关，以上结论都可能将赛点2光折射成像及像的应用基准2例如图，把由同种玻璃做成的正方体玻璃砖a和半球形玻璃砖b放到报纸上，若正方体的边长和半球的半径相同，则从正上方沿图中3虚线（中心线）方向往下看看中心线对准的文字()a．a和b中看见的都比实际的高b．a中看到的比实际的高．b中看到的比实际的低c．a中看到的比实际的高，b中看到的与实际的一样高d．a和b中看到的都与实际一样高【切题技巧】从半球形玻璃砖b正上方沿图中虚线（中心线）方向往下看看中心线对准的文字，字散射的光步入玻璃时都经过球心，沿法线传播，光的传播方向维持不变，光线的逆向延长线的交点仍在字处，边线维持不变；但正方体玻璃砖a下的字散射的光除垂线那条外，都就是穿裆进玻璃砖中，在界面松塔区偏折，偏折光线逆向延长线的交点就是字的像是，比字的边线低．【规范答疑】c【借题发挥】透过玻璃看下面的物体，看到的是物体的像，可以通过作光路图来确定像的位置．像和物的错位程度与玻璃的厚度有关系．本题中是一种特殊情况，如果透过半球形玻璃砖b看的不是中心线对准的文字，那么看到的就比实际的高．【同类开拓】细心的小明注意到这样一个现象：如果关上窗户，轻易看看远处的高架电线，电线呈圆形规则的锥形弧形；而如果隔着窗玻璃看看，电线虽然整体上也呈圆形弧形，但电线上的相同部位存有显著的圆形伸展，当轻微转动头部使视线移动时，电线上的圆形伸展情景也在移动．产生这种现象的主要原因就是()a．玻璃上不同部位对光的吸收程度不同b．玻璃上不同部位的透光程度不同c．玻璃上不同部位的厚度不同d．玻璃上不同部位对光的反射不同基准3例如图水面上方存有一闪烁点a1，水中Seiches一闪烁点a2，人在空气中看见a2在水中的边线就是a1在水中的像是的边线，图画出来：(1)a1发出的光经水面反射进入人眼的光路图(2)a2收到的光步入人眼的光路图甲乙【切题技巧】先用平面镜光学特点做出a1关于水面的对称点，即为a1经水面散射的像是a1'，然后相连接4眼睛和a1'，做出反射光线ob．与界面交点即为为入射点o，相连接a1o，就是入射光线了．由于人在空气中看见a2在水中的边线就是a1在水中的像是的边线，所以a1'也就是a2经水面偏折变成的虚像的边线，则ob同时也就是偏折光线，相连接a2o，就是入射光了．【规范答疑】例如图乙【借题发挥】眼睛看到水中的物体的像有两种作图方法：第一，可以直接用折射规律作出像的大概位置；第二，在知道像位置的情况下，可以作出成像的精确光路图，连接像和眼睛就得到折射光线和入射点，再连接物体和入射点，就能作出入射光线．在作图时应特别注意光线的传播方向，不是从眼睛射到物体上．【同类开拓】例如图，小明东站在游泳池边a处为，看见路灯b在池水中的像是与他看见的池中一条鱼在c点重合，用光学作图法确认路灯b的边线和鱼的大致边线．赛点3光的色散和色光的折射基准4一些科研工作者受三棱镜对自然光的色散现象的鼓舞，通过细致实验辨认出：分别用红光和蓝光以如图3-6的方式反射凸透镜时，凸透镜的焦点边线有所差异（图中a、b点）．根据你的分析，红光反射时的焦点边线应当就是图中的_______点，蓝光反射时的焦点边线应当就是图中的_______点．【切题技巧】自然光通过三棱镜两次折射后，在光屏在得到一条彩色光带，从上到下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，这个现象说明同个棱镜，对不同的色光的折射能力不同，对红光的折射能力弱，对紫光的折射能力强．若是凸透镜，对紫光的会聚能力就比对红光的强，所以紫光的焦距小，红光的焦距大，这种现象就是摄影上照片色差的形成原因．【规范答疑】b，a【借题发挥】对光的折射的程度不仅与介质有关，还于色光的种类有关．不同的介质对同种色光的偏折程度不同，同种介质对不同色光的偏折程度也不同，光的色散就利用这个原理将自然光中的不同色光分开的．5。
第4讲光的折射透镜4.1 学习提要4.1.1 光的折射1. 光的折射现象光从一种物质进入另一种物质时，它的传播方向通常会改变，这种现象叫做光的折射。
2. 光的折射规律如图4-1所示，光线AO从空气斜射人水中，传播方向发生改变，折射光线是OB。
光折射时，折射光线、入射光线、法线在同一面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧。
当光从空气斜射入水（或其他透明介质）中时，折射光线向法线靠拢，折射角小于入射角。
入射角增大时，折射角增大。
光垂直射到水（或其他透明介质）的表面时，光的传播方向不变。
图4-1当光从水（或其他透明介质）斜射入空气中时，折射光线将偏离法线，折射角大于入射角。
如图4-2（a）和(b)所示，当光以相同的人射角分别从空气斜射人水或玻璃中时，在玻璃中的折射光线向法线偏折更明显，说明玻璃对光的折射本领比水强。
实验表明，不同介质对光的折射本领不同。
图4-24.1.2 透镜1. 三棱键三棱镜是一个截面为三角形的透明棱柱体。
如图4-3所示，由空气射人三棱镜内的光线，通过棱镜后出射光线向棱镜的底面偏折。
图4-3 图4-42. 凸透镜（1）中间比边缘厚的透镜叫做凸透镜。
通常透镜的两个表面都是球面，或者一面是球面，—面是平面。
通过透镜球面的球心C1、C2的直线叫做透镜的主光轴，透镜的中心O点叫做透镜的光心。
（2）凸透镜对光线有会聚作用，如图4-4所示，凸透镜的焦点为实焦点。
（3）经过凸透镜有三条特殊光线，如图4-5所示：（a）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。
（b）过焦点的光线绘凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。
（b）通过凸透镜光心的光线方向不改变。
图4-53. 凹透镜（1）中间比边缘薄的透镜叫做凹透镜。
（2）凹透镜对光线有发散作用，如图4-6所示，凹透镜的焦点为虚焦点。
（3）经过凹透镜有三条特殊光线，如图4-7所示：（a）平行于主光轴的光线经凹透镜折射后它的反向延长线过焦点。
图4-6（b）延长线过焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。
折射作图1．（2016•常州）平静水面上的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置如图所示，水面一侧C点的人眼恰好看到它们在水中的像重合，以小鸟眼睛A点代表小鸟，以小鱼眼睛B点代表小鱼，请画出小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鱼的光路图．（保留作图痕迹）2．（2016•聊城）如图所示，一束光射向一块玻璃砖，并穿过玻璃砖．画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线（注意标出法线）．3．（2016•咸宁）如图所示．OB为一束光线在水面的反射光线，0为入射点．请画出入射光线和其进入水中的折射光线．4．（2016•大连）如图所示，一束光从空气斜射到水面上，请画出折射光线．5．（2016•泰安）如图所示，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下E处看到了路灯的像，图中A、B两点，其中一点是路灯的发光点，另一点是路灯的像点．请你区分发光点、像点，在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图．6．（2016•黄石二模）如图，A为河底的鹅卵石，A’为河边观察者在B处看到的虚像，画出入射光线和折射光线．7．（2016•菏泽二模）潭清疑水浅，安全记心间，如图，A是水池底某点，请大致作出光线AO的折射光线以及人从岸上看到A的像A′．8．（2016•冠县二模）如图所示，一束光线垂直射到玻璃砖的一个面．作出这束光线进入玻璃砖内的径迹和从斜面离开玻璃砖后的大致径迹．要求在斜面处标出法线．9．（2016•商水县二模）如图所示，一束光射向三棱镜，画出这束光两次折射的大致光路．10．（2016•宁城县模拟）作出折射光线．11．（2016•淮安二模）画出图中光线由三棱镜射向空气的折射光线．12．（2016•南阳二模）如图甲所示，潜水员眼睛在水下方A点处，看到浮在水面上B点的小鸭子与飞在天空中C点的小鸟“撞”在了一起．请在图乙中画出能说明人眼看到小鸟的一条入射光线及对应的折射光线，13．（2016•从化区模拟）岸上的人看水池底部所装的电灯S，光路如图所示．（1）请用箭头标示四条光线的方向；（2）在图中标出人看到灯在水中的像S′；（要求：保留作图痕迹）（3）在图中画出其中一条光线在水面的反射光线．14．（2016•开封二模）如图所示，一束光线垂直入射到圆形玻璃砖的平面上，请画出光线通过玻璃出射到空气中的光路图．15．（2016•襄城区模拟）图中OA′是入射光线AO的折射光线，请在图中画出入射光线BO 的折射光线OB′的大致位置．16．（2016•大连二模）如图所示，一束光从空气斜射到玻璃砖上，请画出玻璃砖内的折射光线．17．（2016•香坊区二模）小东在探究“光的折射规律”时，收集了一组实验数据：当入射角为45°时，折射角为30°，请你在图中帮助小东画出折射光线，根据图示可知光的传播方向改变的角度是．18．（2016•香洲区模拟）如图所示，一束光从玻璃砖AC面重直射入，并从AB面射出，画出该过程的光路图．19．（2016•洛阳一模）如图所示，入射光经水面反射后，反射光线与水面的夹角是30°．请画出入射光线和大致的折射光线，并标出入射角的度数．20．（2016•南沙区一模）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′．（1）请画出水下E处的人看到路灯S的入射光线；（2）作出该入射光线的反射光线；（3）根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A．21．（2016•射阳县二模）一束光线AO从玻璃斜射到空气，在图甲中画出它的折射光线．21图22图22．（2016•孝义市一模）将一平面镜斜放在水槽中，有一束光线垂直射入水面，如图所示，请画出这束光线进入水中的折射光线和入射到平面镜后的反射光线．23．（2016春•大冶市期末）如图所示，请画出光线进入球形镜和通过球形镜两次折射的光路图（O为圆心）．23图24图24．（2016春•太康县期中）如图所示，一束光从空气中照射到半圆形玻璃砖上，入射点是直径面的圆心O点，折射后从半圆玻璃砖圆弧面射出，请画出这束光穿过半圆形玻璃砖的大致光路图．25．（2016春•淮安校级期中）画出图中入射光线AO对应的大致的折射光线，并标出折射角r．26．（2016春•威海校级期中）（1）小明利用星期天帮助五保户张奶奶从河中挑水浇园，如图1所示：A处为张奶奶家，B处为张奶奶家的菜园子．为了节约时间，请在图中确定小明的最短的行走路线．（2）小明来到河边后看到水中有一个发光物体，如图2所示：请根据图中发光物体的真实的位置做出小明看到的虚像的位置．27．（2015秋•槐荫区期末）如图所示为光从空气射到水面时的一条反射光线，请完成光路图，作出光线由空气斜射入水时的入射光线和大致的折射光线，并标出反射角．28．（2015秋•黄冈校级期末）有一种玻璃制成的长方体玩具，内有光源S，摇动玩具就能发光．如图是S发出的两条入射光线，请作出其折射光线．29．（2015秋•岳阳校级期末）如图所示，入射光线AO从空气斜射入水中，请画出折射光线的大致位置；30．（2016•淮安三模）一束光射向两物质的分界面时，折射光线如图丙所示，且折射角恰好为入射角的一半，请画出入射光线（要求标出入射角）．光的折射作图参考答案与试题解析一．作图题（共30小题）1．（2016•常州）平静水面上的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置如图所示，水面一侧C点的人眼恰好看到它们在水中的像重合，以小鸟眼睛A点代表小鸟，以小鱼眼睛B点代表小鱼，请画出小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鱼的光路图．（保留作图痕迹）【解答】解：（1）找出小鸟关于水面的对称点A′，便为小鸟的像位置．连接A′C，与水面交于点O，连接AO即为入射光线，OC为反射光线；（2）看到水中的鱼与飞在天空中的小鸟在水中的像重合，说明小鸟和小鱼处光线的入射点都在O点，连接BO即为入射光线，OC为折射光线，逆着折射光线看上去，看到了水中的鱼与飞在天空中的小鸟在一条直线上．如图所示：2．（2016•聊城）如图所示，一束光射向一块玻璃砖，并穿过玻璃砖．画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线（注意标出法线）．【解答】解：先画出法线，当光从空气斜射入玻璃时，入射光线和折射光线分居法线的两侧，折射角小于入射角．当光从玻璃斜射入空气时，入射光线和折射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角．如下图所示：3．（2016•咸宁）如图所示．OB为一束光线在水面的反射光线，0为入射点．请画出入射光线和其进入水中的折射光线．【解答】解：先过入射点作出法线，然后根据反射角与入射角相等作出入射光线AO，根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角作出折射光线OC，如图所示：4．（2016•大连）如图所示，一束光从空气斜射到水面上，请画出折射光线．【解答】解：首先作出法线；再由光从空气斜射入水或玻璃等透明介质中时，折射角小于入射角的规律作出折射光线，折射光线向法线靠近．如图所示：5．（2016•泰安）如图所示，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下E处看到了路灯的像，图中A、B两点，其中一点是路灯的发光点，另一点是路灯的像点．请你区分发光点、像点，在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图．【解答】解：连接EB，EB与界面的交点即为入射点O，OE就是折射光线，连接AO，AO 就是入射光线，即可完成水下E处的人看到路灯A的光路图；如图所示：6．（2016•黄石二模）如图，A为河底的鹅卵石，A’为河边观察者在B处看到的虚像，画出入射光线和折射光线．【解答】解：连接A′B，与水面的交点为折射点，折射点与B点间的连线为折射光线；然后连接A与折射点，即为入射光线，如图所示：7．（2016•菏泽二模）潭清疑水浅，安全记心间，如图，A是水池底某点，请大致作出光线AO的折射光线以及人从岸上看到A的像A′．【解答】解：先过折射点垂直界面作出法线，再在水中法线的另一侧画出折射光线，注意入射角小于折射角，将两条折射光线反向延长，其交点即为人所看到的A点的像的位置A′，如图所示：8．（2016•冠县二模）如图所示，一束光线垂直射到玻璃砖的一个面．作出这束光线进入玻璃砖内的径迹和从斜面离开玻璃砖后的大致径迹．要求在斜面处标出法线．【解答】解：首先光从空气垂直入射到玻璃的表面，所以传播方向不变．然后光从玻璃斜射入空气中，首先过入射点画出法线，然后根据折射角大于入射角，画出折射光线．如图所示：9．（2016•商水县二模）如图所示，一束光射向三棱镜，画出这束光两次折射的大致光路．【解答】解：作出法线，根据光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，当光从玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角．作图如下：10．（2016•宁城县模拟）作出折射光线．【解答】解：首先作出法线，然后根据光从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角画出折射光线．见下图：11．（2016•淮安二模）画出图中光线由三棱镜射向空气的折射光线．【解答】解：第二条光线是光从玻璃斜射入空气中，折射光线向远离法线的方向偏折，即折射光线向三棱镜的底边偏折．如下图所示：12．（2016•南阳二模）如图甲所示，潜水员眼睛在水下方A点处，看到浮在水面上B点的小鸭子与飞在天空中C点的小鸟“撞”在了一起．请在图乙中画出能说明人眼看到小鸟的一条入射光线及对应的折射光线，【解答】解：（1）直接连接BA，光线方向从B指向A，光线BA即为潜水员观察小鸭子的光路图；（2）看到浮在水面上B点的小鸭子与飞在天空中C点的小鸟“撞”在了一起，说明小鸟处光线的入射点入射点在B点，连接CB即为入射光线，BA为折射光线，逆着折射光线看上去，看到了浮在水面上B点的小鸭子与飞在天空中C点的小鸟在一条直线上．故答案为：13．（2016•从化区模拟）岸上的人看水池底部所装的电灯S，光路如图所示．（1）请用箭头标示四条光线的方向；（2）在图中标出人看到灯在水中的像S′；（要求：保留作图痕迹）（3）在图中画出其中一条光线在水面的反射光线．【解答】解：因为水池底部所装的电灯s，所以光线从水底射入水面，则四条光线的方向如图所示：先过折射点垂直界面作出法线，将两条折射光线反向延长，其交点即为人所看到的S点的像的位置S′，根据反射角等于入射角做其中一条光线在水面的反射光线，如图所示：14．（2016•开封二模）如图所示，一束光线垂直入射到圆形玻璃砖的平面上，请画出光线通过玻璃出射到空气中的光路图．【解答】解：光从空气垂直入射到玻璃界面上，传播方向不变，当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线将远离法线．在作图时，注意先做出法线．如图所示：15．（2016•襄城区模拟）图中OA′是入射光线AO的折射光线，请在图中画出入射光线BO 的折射光线OB′的大致位置．【解答】解：入射光线AO和BO，BO入射角小，所以BO的折射光线OB′的折射角也较小，OB′应画在OA′和法线之间，如图所示：16．（2016•大连二模）如图所示，一束光从空气斜射到玻璃砖上，请画出玻璃砖内的折射光线．【解答】解：过折射点做法线，再根据光从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角作出玻璃砖内的折射光线；如图所示：17．（2016•香坊区二模）小东在探究“光的折射规律”时，收集了一组实验数据：当入射角为45°时，折射角为30°，请你在图中帮助小东画出折射光线，根据图示可知光的传播方向改变的角度是15°．【解答】解：已知当入射角为45°时，折射角为30°，由入射点做与法线成30°的角，标出方向即为折射光线，如图所示：由图知，折射光线与入射光线夹角为15°，即光的传播方向改变的角度是15°．故答案为：见上图；15°．18．（2016•香洲区模拟）如图所示，一束光从玻璃砖AC面重直射入，并从AB面射出，画出该过程的光路图．【解答】解：首先画出法线，当光线从空气中先折射入玻璃中时，折射角小于入射角．当折射光线入射到玻璃与空气的界面时，又将发生折射而进入空气中，此时的折射角大于入射角，如下图所示：故答案为：．19．（2016•洛阳一模）如图所示，入射光经水面反射后，反射光线与水面的夹角是30°．请画出入射光线和大致的折射光线，并标出入射角的度数．【解答】解：因为反射光线与镜面的夹角为30°，所以反射角等于入射角等于90°﹣30°=60°；过反射点做法线，根据入射角等于反射角画出入射光线，并标出入射角的大小；如图所示：20．（2016•南沙区一模）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′．（1）请画出水下E处的人看到路灯S的入射光线；（2）作出该入射光线的反射光线；（3）根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A．【解答】解：（1）连接ES′与界面的交点即为入射点，根据光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，可画出水下E处的人看到路灯S的光路图；（2）根据反射角等于入射角，在法线左侧画出反射光线；（3）过界面作S点的对称点A，即为路灯S通过水面所成的像A．如下图所示：21．（2016•射阳县二模）一束光线AO从玻璃斜射到空气，在图甲中画出它的折射光线．【解答】解：题目已经过入射点O作出垂直于界面的法线，根据折射角大于入射角画出折射光线即可．如图所示：22．（2016•孝义市一模）将一平面镜斜放在水槽中，有一束光线垂直射入水面，如图所示，请画出这束光线进入水中的折射光线和入射到平面镜后的反射光线．【解答】解：①先画出光线垂直射入水中，此时光线方向不变．②接着画光在平面镜上的反射光线：先画法线，然后反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角．如图所示：23．（2016春•大冶市期末）如图所示，请画出光线进入球形镜和通过球形镜两次折射的光路图（O为圆心）．【解答】解：光从空气垂直入射到球形镜界面上，传播方向不变，当光从球形镜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线将远离法线．在作图时，注意先做出法线．如图所示：24．（2016春•太康县期中）如图所示，一束光从空气中照射到半圆形玻璃砖上，入射点是直径面的圆心O点，折射后从半圆玻璃砖圆弧面射出，请画出这束光穿过半圆形玻璃砖的大致光路图．【解答】解：首先过入射点作出法线，光线从空气斜射入玻璃砖时，折射光线向法线偏折，折射光线小于入射光线，据此作出第一条折射光线；折射光线从玻璃砖射入空气中时，由于此光线是由圆心O射出，当经过第二个折射面时，正好与该入射点处的切线垂直，因此第二次折射光线的传播方向不变，如图所示：25．（2016春•淮安校级期中）画出图中入射光线AO对应的大致的折射光线，并标出折射角r．【解答】解：首先画出法线，然后根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，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：26．（2016春•威海校级期中）（1）小明利用星期天帮助五保户张奶奶从河中挑水浇园，如图1所示：A处为张奶奶家，B处为张奶奶家的菜园子．为了节约时间，请在图中确定小明的最短的行走路线．（2）小明来到河边后看到水中有一个发光物体，如图2所示：请根据图中发光物体的真实的位置做出小明看到的虚像的位置．【解答】解：（1）作出A关于河岸的对称点A′，连接A′与B，交河岸于一点O，即为取水点，连接AO、BO即可，如图所示：（2）光由A点发出，经水面射入空气中时发生折射，折射角大于入射角而射入人的眼睛点．物体的虚像的位置A′就在折射光线的反向延长线上．答案如图：27．（2015秋•槐荫区期末）如图所示为光从空气射到水面时的一条反射光线，请完成光路图，作出光线由空气斜射入水时的入射光线和大致的折射光线，并标出反射角．【解答】解：先过折射点垂直水面作出法线，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，如图所示：28．（2015秋•黄冈校级期末）有一种玻璃制成的长方体玩具，内有光源S，摇动玩具就能发光．如图是S发出的两条入射光线，请作出其折射光线．【解答】解：由图可知，玻璃中有两条入射光线；一条入射光线从玻璃斜射入空气中，根据折射角大于入射角，画出其中的一条折射光线；另一条入射光线垂直射向玻璃表面，传播方向不发生改变，画出另一条折射光线；如图所示：29．（2015秋•岳阳校级期末）如图所示，入射光线AO从空气斜射入水中，请画出折射光线的大致位置；【解答】解：首先画出法线，然后根据折射规律画出折射光线．光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角．如图所示：30．（2016•淮安三模）一束光射向两物质的分界面时，折射光线如图丙所示，且折射角恰好为入射角的一半，请画出入射光线（要求标出入射角）．【解答】解：已知折射角为30度，由折射角恰好为入射角的一半，可知入射角为60°，据此根据光的折射定律画出入射光线即可，如图所示：。
