小专题2 光学作图（一）【精品练习】物理沪科版2024八年级全一册（含解析）

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小专题 光学作图（一）类型1 光的直线传播作图1.如图所示为青蛙“坐井观天”的示意图，设点A为青蛙的眼睛，请画出它能看到天空的范围。第1题图 第2题图2.操场上竖直地插着两根竹竿AB，CD，在太阳光照射下AB的影子AB'如图所示，请在图中作出CD的影子CD′。3.请作出物体AB经小孔在墙面MN上所成的像A'B'并作出光路。类型2 光的反射作图4.在图中，根据给出的入射光线画出反射光线OB，并标出反射角及其大小。 第4题图 第5题图5.如图，OB是反射光线，画出其对应的入射光线AO并标出入射角的大小。如图所示，请根据光的反射定律，在图中作出平面镜的位置。 第6题图 第7题图7.如图所示，入射光线与水平面成30°角，要使反射光线竖直照射到矿井中，在图中画出平面镜的位置并标出反射角度数。类型3 平面镜成像作图8.如图，物体AB放在平面镜前，请作出物体AB在平面镜中所成的像。 第8题图 第9题图9.如图所示，物体S、不透光的塑料板放在平面镜前，请画出S在平面镜中的像S′。10.如图甲所示，平面镜上方有一竖直挡板P，AB、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，请在图中作出发光点S。（要求留下作图痕迹）11.傍晚时分，在水面平静的池塘边，小湘尝试用激光笔从A点去照亮池塘对面树上的一个果子（B点），发现可以用两种不同的方式实现。请在图中画出这两种方式的光路图（保留作图痕迹）。12.如图所示，A'O'是AO在平面镜中的像。请你画出平面镜的位置。13.如图所示，水平地面上有一障碍物ABCD，较大的平面镜MN在某一高度上水平放置。试用作图法求出眼睛位于S点时，从平面镜中所看到的障碍物后方的地面范围。类型4 光的折射作图14.如图所示，光从空气斜射在水面上，在图中画出折射光线。 第14题图 第15题图15.画出垂直于玻璃砖的光线OP经过玻璃砖射出后的大致光路图。16.防溺水六不准中“不要到不熟悉的河边、池塘等地方下水游泳”，清澈的水看似很浅，实则很深，不明水情擅自下水容易发生溺水事故。在学习了物理之后，我们可以从物理的角度认识其中的原理，请在图中画出人眼看到池底A的大致光路图（A′是人眼看到的池底A的像）。17.如图，潜水员在水下E处看到了空中小鸟的像。图中A、B两点，A是实际的小鸟位置，B是小鸟的像的位置，在图中画出水下E处的潜水员看到小鸟的光路图。18.如图所示，小明在清澈的湖边看到水中有一条小鱼，若实际小鱼的位置为S点。请根据光的折射原理，画出法线、小明眼睛看到小鱼的虚像S'和大致的入射光线。19.如图所示，一束光斜射到空气和玻璃砖的交界面上，画出光经过玻璃砖并再次进入空气中的大致光路.类型5 光学综合作图20.如图OB是一束光线自空气中斜射入水中时的反射光线，请画出对应的入射光线和折射光线。21.光线是表示光的传播路径和方向的物理模型，如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射现象，请在相对应的光线上标上箭头。22.如图所示中光从空气射向玻璃中的情况，则其中　 　 是两种物质的分界面，　 　 是入射光线，　 　 是折射光线，　 　 是反射角。小专题 光学作图（一） 答案1.【解答】解：在井水没有水时，光沿直线传播，青蛙能看到天空的范围如图所示：2.【解答】解：连接BB′，过点D作DD′∥BB′，交地面于点D′，则CD′就是CD的影子，如图所示：3.【解答】解：过A点和小孔画出一条光线交MN于A′，再过B点和小孔画出一条光线交MN于B′，即AB的像为A′B′，如下图所示：4.【解答】解：由图知，法线已画出，入射角为60°，则反射角也为60°；根据反射角等于入射角，在法线的另一侧画出反射光线，并标出反射角的大小，如图所示：5.【解答】解：过入射点O作出与界面垂直的法线，图中反射光线与镜面的夹角是30°，因此反射角为90°﹣30°＝60°，反射角等于入射角，则入射角也为60°，根据反射角和入射角相等在法线左侧画出入射光线AO，如下图（入射角是∠AON）：6.【解答】解：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：7.【解答】解：由于反射光线竖直射入井内，过入射点O（入射光线与水平直线的交点）竖直向下作出反射光线OB；然后作∠AOB的角平分线即为法线（ON）；因平面镜与法线垂直，则据此可画出平面镜的位置。由图知：反射光线和入射光线的夹角∠AOB＝30°+90°＝120°；则反射角∠BON=12∠AOB=12×120°＝60°，如图所示：8.【解答】解：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。如图所示：9.【解答】解：分别作出物体S两个端点关于平面镜的对称点，然后用虚线连接，即为S在平面镜中的像，如图：【解答】解：由光的反射规律可知，两条反射光线的反向延长线交于像点S′，而S′与S关于平面镜对称。挡板P在镜子上方，会遮挡一部分反射光，但反射光线仍符合反射定律。将反射光线AB反向延长（用虚线）。将反射光线CD反向延长，两条延长线交于一点S′（这是像点）。作S′关于平面镜的对称点，即为发光点S，作图如下图所示：11.【解答】解：用激光笔从A点去照亮池塘对面树上的一个果子，根据光的直线传播，可以直接照射到果子，也可以经过水面反射此时对准水中的像B'照射，根据光路具有可逆性知，反射光线照到B，先画成水面的对称点B‘，量连接AB'是入射光，与水面的交点是入射点O，连接OB是反射光线，如图所示：12.【解答】解：平面镜所成的像和物体是以镜面为对称轴的轴对称图形，连接AA′，OO′，作这两条线段的垂直平分线即为平面镜的位置。如图所示：13.【解答】解：根据光的可逆性，将S点看成是一个发光点。作S点在平面镜的像S′，连接SA并延长交MN于F，连接S′F并延长交地面于H；连接S′B交MN于E，延长S′B交地面于G，连接SE，标上箭头，光的传播方向如图所示；图中GH区域就是眼睛位于S点时，从平面镜中所看到的障碍物后方的地面范围。如图所示：14.【解答】解：首先垂直于界面画出法线，光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线，注意折射角小于入射角，如图所示：15.【解答】解：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：16.【解答】解：连接眼睛和点A′与界面的交点即为入射点O，根据光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，连接AO为入射光线，点O和眼睛为折射光线，如下图所示：17.【解答】解：光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，潜水员在水下逆着光的传播方向看到小鸟的像会比小鸟本身的位置偏高一点，所以B是小鸟的虚像点，A是小鸟的位置。连接眼睛处的E点与点B，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处的小明看到小鸟的光路图，如下图：18.【解答】解：观察水中鱼时，鱼反射的光线斜射入空气中时，发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，眼睛逆着折射光线看上去，人看到的“鱼”在S′点，比鱼的实际位置偏高，如图所示：19.【解答】解：先画出法线，当光从空气斜射入玻璃时，折射光线和入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，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角。据此完成光路图，如下图所示：20.【解答】解：图中法线已经画出，根据反射角等于入射角，在法线左侧的空气中作出入射光线AO；光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线OC，如图所示：21.【解答】解：（1）由图可知，∠BOE＝60°，所以∠COE＝90°﹣60°＝30°，而∠COF＝30°，根据反射角等于入射角，所以CD为法线，AB为界面，而折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OG一定为折射光线，EO为入射光线，OF为反射光线。如图所示：22.【解答】解：由反射光线和入射光线关于法线对称可知，EF是法线，MN是两种物质的分界面，然后可知BO是入射光线，OA是反射光线，OC是折射光线，则∠EOA是反射光线与法线的夹角，即反射角。故答案为：MN；BO；OC；∠EOA。