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《光学作图专题》
一、光的直线传播作图
1、请在图1、2中作出蜡烛AB在屏上所成的像A’B’（要求标出A’、B’）．

图1

图2

2、（1）如图3所示，画出点光源S照在不透明物体AB上在光屏MN上出现的影子．
（2）如图4点A处有一电灯，画出立杆BC在地面上的影子．
（3）如图5，路灯下站着小明和小红两人，请根据小明和小红的影长，标出图中路灯灯泡S的位置，要求画出光路图．

图3 图4 图5

3、（1）如图6，用作图的方法，表示人眼所能看到的档板右侧范围大小，并在此范围中打上阴影线．
（2）如图7“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（井中没有水）
（3）如图8甲所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射下，A为小铁球．标出小铁球A在图8甲中位置时，其影子A′在地面MN上的位置（用点表示即可）；若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，请在图8乙框中画出小球的影子在地面上运动的轨迹．

图6 图7 图8

二、光的反射作图
4、在图9中，根据反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角．

图9

5、（1）一束光线射到某平面镜上，使其沿水平方向传播，如图10所示．请在答题卡中画出所需平面镜的位置并标出入射角i和反射角r.
（2）如图11所示，小华想利用一块平面镜使此时的太阳光坚直射入井中．请你通过作图标出平面镜的位置，并在图中标出反射角的度数．
（3）如图12所示，小聪通过平面镜看到了小猫要偷吃鱼．请你在图中用箭头标出小聪看到小猫偷吃鱼时光的传播方向，并画出平面镜的位置．

图10
图12
图11

6、（1）如图13所示，小张喜欢在家中养花，为了使客厅里花盆中的花能茁壮成长，小张想让室外太阳光照射到盆中花上的B处．请你在图中把光路补充完整并画出过A点放置的平面镜．
（2）如图14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，请在图中利用反射规律标出点光源S和像点S′的位置，并完成反射光路图．

图14

图13

7、（1）如图15所示，请画出入射光线AO经多次反射后的出反射光线．
（2）如图16所示，利用两块平面镜可以制作一个潜望镜．如果一束光水平射入潜望镜镜口，它将经过怎样的路径射出？请画出其光路图．
（3）自行车尾灯的结构如图17所示，夜晚，当有光照射到尾灯时可起到明显警示作用．试画出图中这两条光线的反射光线．

图17
图16
图15

三、平面镜成像作图
8、（1）如图18所示，根据平面镜成像特点，作出物体AB在平面镜MN中的像．
（2）根据图19平面镜成像特点，AB像已作出，试作出AB实物图．
（3）根据平面镜成像特点，作出图20中ABC的像．
（4）A′O′是AO在平面镜中成的像，如图21，请画出平面镜的位置．

A’
O’
A
O

图18
图19
图20
图21

9、（1）如图22所示，O′是O在平面镜中成的像，请在图中画出平面镜，并根据平面镜成像特点画出物体AB在该平面镜中成的像．
（2）如图23，S是一发光点，L是由S发出的其中一条光线，S′是S在平面镜中的像，确定平面镜的位置，并完成光路图．
（3）已知点光源A和它发出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线，试在图24中画出此平面镜的位置．

图24
图23
图22

10、（1）如图25所示，S点为平面镜前跳棋子的位置，S′点为跳棋子的像的位置，P为人眼的位置，请在图中完成人眼在P点看到两个跳棋子的光路图．
（2）如图26所示，A是人眼的位置，S′是人眼睛在平面镜B前看到的烛焰像上的一点．请在图中作出像点S′对应的发光点S，并画出人眼看到像点S′的光路图（画一条入射光线和反射光线即可）．
（3）如图27所示，S′为发光点S在平面镜MN中的像，若S发出的一条光线SO经平面镜反射后过P点，请在图中找出发光点S的位置，并完成光路．

图26
图27
图25

11、（1）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28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．
（2）如图29所示，请你画出点光源S发出的两条光线经平面镜反射后的反射光线．
（3）如图30所示，平面镜上方有一竖直挡板P，AB和CD是挡板左侧的发光点S经过平面镜反射后的两条反射光线，请在图上作出发光点S．（要求留下作图痕迹）

图28
图29
图30

12、（1）如图31所示，S是平面镜前一发光点，A是平面镜前的一点，求作一条从S点发出经平面镜反射后刚好通过A点的光线．
（2）画出图32中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路．
（3）在图33中作出人看到球的光路图．

图31
图32
图33

13、（1）如图34所示，小强在A点通过平面镜可以看到B物体．画出：
①B物体在平面镜中的像B′．
②小强在A点通过平面镜看到B物体的光路图．
（2）如图35所示，竖直方向悬挂一平面镜，PQ为平面镜两端点，平面镜前站立一人，假设人眼处于S位置，试在右侧光屏上标出人通过平面镜所能观察的范围Q1Q2，并画出光路图．
（3）如图36，B为隧道中的一堵墙，墙的左侧有一激光器（图中未画出），它发出一束激光经平面镜MN反射后恰好经过A点，请根据平面镜成像特点画出一条符合要求的入射光线和反射光线．

图34
图35
图36

14、1）如图37所示小英到鞋店去买鞋，她站在镜子MN前看自己穿着新鞋的效果．画出代表着新鞋的点A在平面镜
（2）如图38所示AB是水边的一物体，请作出它由水面形成的像．

图37

图38

15、（1）如图39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特点，画出转动后平面镜的大致位置．
（2）如图40所示，有一平面镜镜面与水平桌面相交成45°夹角，此时一小球沿与水平桌面向平面镜滚去，请在图中画出小球在平面镜中所成像运动的大致路径．

图39
图40

16、车内有一块竖直放置的玻璃板，如图41（甲）所示，车内一乘客通过玻璃板能看到左侧车窗外路旁树的像．如图41（乙）是某时刻乘客的眼睛、玻璃板和左侧树位置的简化图，图中眼睛和树用黑点代表．在图41（乙）中画出此时刻树在玻璃板中的像．

乙
甲
图41

17、楼梯拐角的墙上装了一块镜子（如图42所示），方便同学们日常整理仪容的同时，也能更好地在节电的情况下通过光的反射，对楼道进行照明（光能反射到A点）．画出
（1）灯S在镜中的像S′．
（2）灯S发出的光经过镜子反射到A点的径迹．（保留作图痕迹）
18、试在图43中画出钟表两指针像的位置．

图42

图43

19、问题解决题：
小明家的厨房如图所示（所给图44为俯视图），由于太暗，小明就找了2块平面镜，并固定在墙上，使从窗户射进的光线照亮煤气灶．请你完成这个光路图，并在图中标出光路中各入射角的度数．

图44

四、光的折射作图
20、(1) 一束光线从空气斜射向水面O点时发生了折射现象，请在图45中作出折射光线的大致方向．
(2) 完成如图46所示的光路图，画出折射光线的大致方向．
(3) 如图47所示，根据光的折射特点，画出光线从玻璃到空气的折射光线．
(4) 如图48中，OA′是光线AO的折射光线，请在图中大致画出入射光线BO的折射光线．

图45

图48
图47
图46

21、请画出图49中光线从空气中入射到不同形状玻璃砖的完整光路图.

图49

22、（1）如图50，空气中有一发光点S，发出的一条射向水中的光线，在水面发生折射后经过点P，请你在如图中大致作出入射光线和折射光线。
（2）如图51，水池底有一射灯A发出的光刚好射到喷头B上，作出这束光的光路图．
（3）如图52所示是一条小鳟鱼准备跃出水面捕捉蜻蜓的场景，请在图中画出小鳟鱼看见蜻蜓的光路图．

图51
图50
图52

23、（1）如图53所示，a，b是在水中的物点发出的光经水面折射后的两条光线，用A、B分别表示该物点（或像点）和它的像点（或该物点），完成该物点的成像光路图．
（2）插入水中的筷子，在水中的部分看起来向上弯折，如图54所示，人眼在C点处看到筷子B点的像在位置B′点．请画出B点的一条光线经水面折射后过C点的光路图．
（3）在碗底放一枚硬币S，向碗里倒水后，会观察到“硬币”上升，如图55所示．请将眼睛看到硬币像S′的光路图补充完整．

图55
图54
图53

24、（1）如图56，小雪在A点看到水中物体S的像在S′点，请你画出一条看到物体像S′的光路图．
（2）如图57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．
（3）如图58所示，潜水员眼睛在水下A点处，B点有条小鱼，C点有只小鸟，D点是潜水员观察到小鸟像的位置，请画出潜水员观察鱼、鸟的光路图．

图58
图57
图56

25、（1）“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉．如图59所示，在一个干枯的井底正中央P点有一只青蛙，它的视野范围如图a所示．大雨将井全部灌满水，若青蛙仍在P点，请你在图b中画出青蛙视野发生变化后的大致情况．
（2）如图60，人眼透过玻璃三棱镜观察另一侧的蜡烛A，发现成像在A′处．在A上选择一点S画出光路图以表明成像于S′的原理（可以只画一条光线）．

图60
图59

26、（1）将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射向水面，如图61所示，请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图．
（2）如图62，S是发光点，要求反射光线经过A点，画出入射光线、反射光线和大致的折射光线．
（3）“猴子望月”的故事家喻户晓．如图63所示，若小猴子的眼睛用点A表示，小猴子看见的水中月亮用点B表示，请你画出小猴子看见水中月亮的光路图．要求画出直实月亮的位置（用点C表示），并保留必要的作图痕迹．

图63
图62
图61

27、（1）如图64所示，水面上方有一发光点A1，水中另有一发光点A2．人在空气中看到A2在水中的位置就是A1在水中的像A的位置，请画出：
①A1发出的光经水面反射进入人眼的光路图；
②A2发出的光进入人眼的光路图．
（2）画出图65中人通过池塘中的水面看到对岸树木顶端的光路图，并大致画出此时对应的折射光线．
（3）如图66所示水面上方有一发光点A1，水中另有一发光点A2，人在空气中看到A2在水中的位置就是A1在水中的像的位置，画出A1发出的光经水面发射进入人眼的光路图；A2发出的光进入人眼的光路图．

图66
图65
图64

五、透镜及其应用作图
28、请完成以下透镜光路图.

29、根据已给出的入射光和出射光，请在方框内画出合适的透镜．

30（1）如图67所示，一个凸透镜的主光轴与平静水面重合，F为凸透镜的焦点．请画出图中光线在凸透镜左侧的入射光线以及图中光线进入水中的折射光线．
（2）如图68所示，凸透镜的主光轴垂直于平面镜，一束平行于主光轴的光先后经凸透镜折射和平面镜反射后，平面镜前的人看到经过平面镜反射后的光束好像是从平面镜后的P点射出（P点在凸透镜的主光轴上）．请你找出凸透镜的一个焦点F，并完成光线α的光路图．

图68

图67

31、（1）请在图69中完成物体AB经凸透镜成像的光路图．
（2）如图70所示，请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线，并确定发光点S的像点

图69

图70

（3）如图所示，S为蜡烛，S′为蜡烛通过凸透镜所成的像，请根据凸透镜成像特点，画图确定并标出凸透镜光心O点的位置及两侧焦点F的位置．

图71

32、（1）根据图72，解释眼睛“视物原理”。
（2）如图73甲乙、丙、图中是近视眼、正常眼和远视眼的原理图，判断哪个是正常眼、近视眼和远视眼。

图73
图72

33、（1）如图74所示为近视眼睛的成像光路图，为了矫正它，请你在方框内画出所用透镜的符号．
（2）图75甲是某人眼睛观察某物体的成像示意图，请在图75乙中的虚线框内画上适当的透镜，使该物体能成像在视网膜上．

图75
图74

34、图76所示是投影仪的原理图，请画出来自投影片上一条平行主光轴的光线，经过凸透镜和平面镜，最后射到屏幕上的光路图．

图76

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