【初二物理】光学作图典型题型练习（内附答案） / 开普饭

——子木老师

一．作图题（共20小题）

1．如图所示，A′B′是物体AB在平面镜中所成的像，根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜（保留作图痕迹）。

2．如图所示，在某房间的天花板上装有平面镜M，S为一灯泡，P为不透明的墙。请画出灯泡发出的光经平面镜反射后，能够照亮P墙右侧区域的光路图。

3．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。

4．画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。

5．如图所示，S′为发光点S在平面镜MN中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后经过P点，请在图中作出发光点S的位置，并作出经过P点的反射光线及相应的入射光线（保留作图痕迹）

6．请画出图中人眼通过平面镜M看到桌子底下橡皮S的光路。

7．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，试做出这两条反射光线的入射光线，并确定发光点的位置。

8．如图所示，护林员利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中P点，请你通过作图标出平面镜的位置，并标出反射角的度数。

9．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′。

10．如图所示，AB、CD是点光源S发出的光，经平面镜MN反射后的两条反射光线，请在图中作出点光源S．（保留作图痕迹）

11．如图所示，一玻璃三棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC．一束红光平行于BC边从S点射入三棱镜，经AB面折射后，又在BC面发生反射，然后恰好从P点折射后射出。请画出这个传播过程的光路图。

12．“猴子捞月”的故事同学们耳熟能详，如图所示，若猴子的眼睛用点A表示，空中的月亮用点B表示，请画出猴子看见水中月亮的光路图，并保留必要的作图痕迹。

13．如图所示，入射光线与镜面成30°，请按照要求作答：①画反射光线；②标出反射角。

14．如图所示，S'为发光点S在平面镜MN中所成的像，请在图中画出发光点S的位置，并画出一条由S点发出，经平面镜反射后通过P点的光线。

15．如图所示，一束激光从空气中射到半圆形玻璃砖上（O为圆心），发生了反射和折射，请在图中画出：①反射光线；②折射光线的大致方向。

16．如图所示，S是一个发光点，S′是它在平面镜中成的像，SA是S发出的一条光线，请在图中画出平面镜的位置和SA经平面镜反射后的光线。

17．如图所示，Sˊ为点光源S在平面镜MN中的像，SA为光源S发出的一条光线，请在S和Sˊ之间画出平面镜MN，并完成光线SA的光路。

18．如图所示，AB、CD是平面镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请在图中标出光源S和像点S′的位置，并完成光路图。

19．自行车尾灯的反光原理如图所示。请完成反射光路，并标出反射角度数。

20．如图甲所示，渔民看到水中S′处有一条鱼，为了叉到鱼，他们不是对准图乙中的S′，而是对准位置更深的S叉去。因为S才是鱼真实的位置，S′处是鱼的像的位置。请你在乙图中作出一条由S发出，经过水面后射入人眼的光线。

参考答案

一．作图题（共20小题）

1．如图所示，A′B′是物体AB在平面镜中所成的像，根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜（保留作图痕迹）。

【分析】根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，可确定平面镜的位置。

【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′，BB′，作这两条线段的垂直平分线MN，即平面镜的位置。如图所示：

【点评】平面镜成像的实质也是光的反射，像物等距的规律可帮助我们找到镜面的位置。

2．如图所示，在某房间的天花板上装有平面镜M，S为一灯泡，P为不透明的墙。请画出灯泡发出的光经平面镜反射后，能够照亮P墙右侧区域的光路图。

【分析】本题用到两个知识点：一是反射光线反向延长通过发光点的像点，二是平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称，要作出发光点S的像点。

【解答】解：先作出点光源S关于平面镜的对称点S′，连接S′与挡光板的最上右边缘，交平面镜于点O，连接SO作出入射光线，并画出反射光线，阴影部分为发光点S发出的光线经平面镜反射后照亮障碍物右边的范围，如图所示：

【点评】发光点发出的光线，反射光线若经过特定的点，作出发光点的像点，利用数学上的两点确定一条直线迅速做出反射光线，再补出入射光线是最快最准确的方法。

【分析】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E处逆着光的传播方向看到路灯的像会比路灯本身偏高一点，所以B是路灯的虚像点，A是路灯的发光点。

【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：

【点评】作图时注意入射光线和反射光线用实线画，反射光线的反向延长线用虚线画，另外光线箭头很容易画错。

4．画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。

【分析】根据平面镜成像的特点知，反射光线好像是由像点发出的，由物与像关于镜面对称，作出像点后，作出射线S′P，与镜面的交点为入射点，再完成光路。

【解答】解：过镜面作出点S的对称点S′，即为点光源S在平面镜中的像，连接S′P与镜面交于O点，即为入射点（反射点），连接SO就得到入射光线，如下图所示：

【分析】根据平面镜成像的特点可知，物与像关于镜面对称，首先作出像点S′的物点S，连接PS′，与镜面的交点为入射点O，再画出入射光线SO。

【解答】解：作出像点S′的对称点，即为物点S，连接PS′，与镜面的交点为入射点O，再连接SO、OP，画上箭头，SO为入射光线，OP为反射光线。如下图所示：

【点评】注意平面镜成像的基本特点是物像关于平面镜的轴对称；所有的反射光线的反向延长线都要过像点。

6．请画出图中人眼通过平面镜M看到桌子底下橡皮S的光路。

【分析】利用平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称，作出S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。

【解答】解：选作出S关于平面镜的对称点，即为像点S′，连接S′与人眼的连线交平面镜于点为入射点，从而画出反射光线，连接S和入射点连线画出入射光线，如图所示：

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【点评】本题考查了平面镜成像的特点：像与物大小相等，连线与镜面垂直，到平面镜的距离相等，左右相反，即像与物关于平面镜对称。需要注意的是，像位于反射光线的反向延长线上。

7．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，试做出这两条反射光线的入射光线，并确定发光点的位置。

【分析】本题有两种作法：

第一种作法：根据反射光线反向延长过像点，作出发光点的像点S′，再根据平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称作出发光点S的位置，补出入射光线。

第二种作法：根据光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出两条反射光线的入射光线，交点即为发光点的位置。

【解答】解：第一种作法：先将两条反射光线CA、DB反向延长交于一点S′，在通过平面镜作出S′的对称点S，即为发光点的位置，并连接SC、SD画出入射光线，如图所示：

第二种作法：先过C点垂直镜面作出法线，在法线左侧画出入射光线，注意反射角要等于入射角，同理画出反射光线DB的入射光线，两条入射光线的交点S即为发光点S的位置，如图所示：

【点评】本题用到了光的反射定律、反射光线反向延长过像点、像与物关于平面镜对称，提供了两种解题思路：先将反射光线反向延长作像点后由平面镜成像的对称性作发光点或先根据光的反射作出发光点，再根据平面镜成像的对称性作出像点。

8．如图所示，护林员利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中P点，请你通过作图标出平面镜的位置，并标出反射角的度数。

【分析】知道了反射光线的位置，反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置。根据图中标出的入射光线和水平面的夹角，易求出入射光线和反射光线的夹角；由光的反射定律知：入射角和反射角等大，由此求得反射角的度数。在标反射角的度数时要注意：反射角是反射光线和法线的夹角。

【解答】解：连接PO，即为反射光线，根据光的反射定律，反射角等于入射角，作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，然后垂直于法线作出平面镜；

由图知，反射光线和入射光线的夹角90°+30°＝120°，则反射角等于入射角等于60°；如图所示：

【点评】知道反射定律的内容，会根据反射定律完成反射光路，会根据角之间的关系计算角的大小。

9．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′。

【分析】光由水斜射进入空气时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，先作法线，后作出入射光线。

【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：

【点评】在作光的折射光路图时要注意：不管光从哪种介质斜射向哪种介质，在光疏质（密度比较小的物质）里面的角（入射角或折射角）较大；在光密质（密度比较大的物质）里面的角（入射角或折射角）较小，即“疏大密小”。角度越小，光线越靠近法线。

10．如图所示，AB、CD是点光源S发出的光，经平面镜MN反射后的两条反射光线，请在图中作出点光源S．（保留作图痕迹）

【分析】（1）根据光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出两条反射光线的入射光线，交点即为发光点的位置。

（2）根据反射光线反向延长过像点，作出反光点的像点S′，再根据平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称作出发光点S的位置，补出入射光线。

【解答】解：

方法1：先过A点垂直镜面作出法线，在法线右侧指向入射点画出入射光线，注意反射角要等于入射角，同理画出反射光线CD的入射光线，两条入射光线的交点S即为发光点的位置，如图所示：

方法2：先将两条反射光线AB、CD反向延长交于一点S′，在通过平面镜作出S′的对称点S，即为发光点的位置，并连接SA、SC画出入射光线，如图所示：

【点评】本题可根据光的反射定律也可根据平面镜成像特点作图，利用平面镜成像作图更方便。

【分析】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。

发生反射时，反射光线的反向延长线过像点。

【解答】解：

经S点折射的光线射到BC面上时发生反射，且反射光线恰好过P点，因为反射光线的延长线一定过像点，可以先作S点关于BC的对称点S'，即S在BC中的像点，连接S'与P的连线，与BC交于O点，OP即为反射到P的反射光线，连接SO为经AB面的折射光线；

过P点作法线，根据光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，在法线右侧的空气中作出射出的折射光线，如图，

图中∠SOB＝∠BOS'＝∠POC，∠B＝∠C，所以∠BSO＝∠OPC，即光线SO与AB的夹角与OP与AC夹角相等，而开始的入射光线与BC平行，由光的可逆性可知最后经三棱镜折射出的光线也与BC平行。

【点评】本题考查了平面镜成像和光的折射的光路作图，明确反射过P的光线反射延长应过S的像点是本题的关键，注意作图要规范。

【分析】由于光在水面上发生镜面反射，所以月亮和在水中形成的像关于水面轴对称。先确定像的位置，连接像与猴子的眼睛确定入射点，可得反射光线，进一步得出入射光线即可完成光路。

【解答】解：先做出B关于水面的对称点B′，即像的位置，连接像B′与小猴子的眼睛A与水面的交点为O，即为入射点，连接BO为入射光线，再连接入射点O和点A，OA即为反射光线，如图所示：

【点评】此题考查的是我们对生活中光的反射现象的应用，这是光现象中的重点，是中考时必考的一个知识点。

13．如图所示，入射光线与镜面成30°，请按照要求作答：①画反射光线；②标出反射角。

【分析】要解决此题，需要掌握光的反射定律的内容：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。可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”。

要掌握入射角和反射角的概念：入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角。

【解答】解：过入射点O做出法线ON，已知入射光线与镜面的夹角为30°，则入射角等于90°﹣30°＝60°，根据反射角等于入射角，在法线的右侧即可做出反射光线OB．如下图所示：

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【点评】此题主要考查了光的反射定律的应用，首先要熟记光的反射定律的内容，并要注意入射角与反射角的概念。

14．如图所示，S'为发光点S在平面镜MN中所成的像，请在图中画出发光点S的位置，并画出一条由S点发出，经平面镜反射后通过P点的光线。

【分析】根据平面镜成像的特点可知，物与像关于镜面对称，首先作出像点S′的发光点S，连接PS′，与镜面的交点为入射点O，再画出入射光线SO。

【解答】解：作出像点S′的对称点，即为发光点S，连接S′P，与镜面的交点为入射点O，再连接SO，画上箭头，则SO为入射光线，OP为反射光线。如下图所示：

【点评】注意平面镜成像的基本特点是物像关于平面镜的轴对称；所有的反射光线的反向延长线都要过像点。

15．如图所示，一束激光从空气中射到半圆形玻璃砖上（O为圆心），发生了反射和折射，请在图中画出：①反射光线；②折射光线的大致方向。

【分析】光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；

折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入玻璃中时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角。

【解答】解：图中法线已经画出，根据反射角等于入射角，在法线上侧的空气中作出反射光线；当光由空气斜射入玻璃中时，根据折射角小于入射角，在法线上侧的玻璃中作出折射光线，如下图所示：

【点评】本题考查了光的反射定律和折射规律，是中考热点之一，要求学生不仅要会根据反射定律和折射定律由入射光线画反射光线和折射光线，而且要会根据反射或折射画出入射光线。

16．如图所示，S是一个发光点，S′是它在平面镜中成的像，SA是S发出的一条光线，请在图中画出平面镜的位置和SA经平面镜反射后的光线。

【分析】根据平面镜成像的特点知，像与物关于镜面对称，则镜面位置在SS′的中垂线上，作出镜面后，再找到入射点O，连接S′O并延长到B，则OB即为反射光线。

【解答】解：连接SS′，做出SS′的中垂线，即为镜面；延长SA交镜面于点O，连接OB就得到SA的反射光线，如下图所示：

【点评】会根据平面镜成像的特点找出平面镜的位置，会根据反射定律准确找出反射光线。

17．如图所示，Sˊ为点光源S在平面镜MN中的像，SA为光源S发出的一条光线，请在S和Sˊ之间画出平面镜MN，并完成光线SA的光路。

【分析】根据平面镜成像的特点：像物关于平面镜对称，作出平面镜的位置；再由光的反射定律或根据反射光线反向延长过像点作出入射光线SA的反射光线。

【解答】解：连接SS′，作出SS′的垂直平分线即为平面镜的位置，SA交平面镜于点O，连接S′O并延长，作出SA的反射光线即可，如图：

【点评】本题主要考查了平面镜的成像特点：像物连线与镜面垂直、到平面镜的距离相等、大小相等、左右相反，还考查了反射光线反向延长过像点。

18．如图所示，AB、CD是平面镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请在图中标出光源S和像点S′的位置，并完成光路图。

【分析】根据反射光线反向延长过像点，作出反光点的像点S′，再根据平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称作出发光点S的位置，补出入射光线。

【解答】解：

先将两条反射光线反向延长交于一点S′即为像的位置，再通过平面镜作出S′的对称点S，即为光源S的位置，并连接S与两个反射点画出两条入射光线，如图所示：

【点评】本题考查了反射现象中的作图，用好反射光线反向延长过像点、像与物关于平面镜对称是关键。本题还可以根据光的反射定律先画出两反射光线的入射光线，其交点就是光源，再画出像点。

19．自行车尾灯的反光原理如图所示。请完成反射光路，并标出反射角度数。

【分析】根据光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角作出两次反射，完成光路图。

【解答】解：过入射点垂直反射面作出法线，再根据反射角等于入射角作出反射光线，注意反射光线到达下面的反射面再次进行反射，而且最后的反射光线与原入射光线平行，故反射角为30°，注意法线要用虚线，如图：

【点评】由于最后的反射光线与原入射光线平行，所以交通工具的后尾灯起到警示的作用。

【分析】人看到的鱼在水中，光是从水中折射入空气中进入了船上的人的眼睛，当光从水、玻璃等透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，船上的人感觉光是沿直线传播的，逆着光看去，好像是从光的反向延长线的交点处来的，比实际位置偏高。

【解答】解：

人之所以能看到水中的鱼，是由鱼反射的光线经水面折射后进入人眼，因此光的传播方向大致为S→A；鱼的像是人眼逆着折射光线看到的，所以直接连接AS′，与水面的交点即为入射点；连接S和入射点即为入射光线，如图所示：

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【点评】本题考查生活中的折射现象，要求学生能学以致用，将物理知识应用于生活实践，考查了理论联系实际的能力。

考点卡片

1．作光的反射光路图

【知识点的认识】根据光的反射规律作光路图的方法是：

①由入射光线和反射面确定入射点，入射点一般用字母0表示．

②由入射点和反射面确定法线，法线用虚线画出．

③由入射光线和法线确定入射角，入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示．

④根据光的反射定律确定反射角，反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示．

⑤由法线和反射角确定反射光线．光线用实线画出，注意入射光线和反射光线的箭头方向．

【命题方向】

作光的反射光路图是中考的热点．例如画出反射光线佃的入射光线AO，并标出入射角及其大小．

【解题方法点拨】

解决这类问题的关键是正确理解光的反射规律．光的反射规律可包括两点：

（1）一是反射光线跟入射光线、法线在同一平面内；反射光线、入射光线分居在法线两侧．可记作“三线共面，法（线）居中间”．

（2）二是反射角等于入射角．可见对于一条确定的入射光线、反射光线是唯一的．在学习光的反射定律时要明确以下三点：

①反射角、入射角都是指各自的光线与法线的夹角．切不可把它们与镜面的夹角，当成入射角和反射角．

②入射光线靠拢法线，入射角减小，根据光的反射定律知反射角也减小，反射光线也靠近法线．当入射光线垂直射在平面镜上，法线与入射光线重合，这时入射角为0°，反射光线沿原路返回．反射角也是0°，学生易错认为是90°．

③在光的反射中，光路是可逆的．这就是说，若沿原来的反射光线的方向入射到镜面上，反射光线将沿原来入射光线的方向射出．

2．平面镜成像的相关作图

【知识点的认识】

作图的方法：（1）利用平面镜成像的特点（2）利用高度反射（3）利用光路的可逆性

【命题方向】

光的反射、平面镜成像的作图题，是中考的考查重点

【解题方法点拨】

（1）画光线：利用反射规律，根据入射光线画反射光线或根据反射光线确定入射光线是基础性题目．

（2）作物体的像：根据平面镜成像的规律

（3）确定反射面或平面镜：利用光的反射规律和光线关系确定反射面，以及平面镜成像的图例中，确定平面镜的位置．

（4）确定光源或物体位置：平面镜成像的原理是光的反射，可以根据这个原理在平面镜和反射光路中确定光源或物体的位置．

作图时要注意：a、发光点经平面镜反射后的光线的反向延长线都经过虚像点

b、发光点位置连线和像的位置连线垂直于镜面

c、平面镜后面的所有线都是用虚线画

d、法线用虚线一般标垂直

e、光线别忘加箭头．

3．作光的折射光路图

【知识点的认识】

光的折射作图方法：（1）光的折射（2）光路可逆性

【命题方向】

光的折射作图是中考命题的主要知识点，（例如凸透镜、凹透镜光线作图）

【解题方法点拨】

（1）利用光的折射规律：

　　 ①光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角；

　 ②光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角；

　　 ③光垂直界面射入时，传播方向不改变；此时入射角等于折射角等于0。

　　④光的折射现象例子：海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯；看见落到地平线下的太阳；叉鱼的时候瞄准鱼的下方。

（2）根据光路可逆的可逆性。

若光是由较密的介质射入较疏的介质时呢？画出下图

【初二物理】光学作图典型题型练习（内附答案）

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