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1、光学作图专题一、作图题1、如图 10 中 S是发光点，S 经凸透镜所在的虚像。(1) 画出入射光线 SA的折射光线的位置。 (2) 作图确定此透镜的焦点。2、（ 1）如图下左所示， F1、 F2 为凸透镜焦点。 CF2 是经凸透镜折射后的光线， AB 为一过焦点且与主光轴垂直的平面镜，请画出 CF2 进入凸透镜前的入射光线和经平面镜反射后的光线。(2) 如图下右所示，一个人站在河岸上，在B 点位置可以看到对岸上发射塔的塔尖A 在水中的倒影A，完成光路图（保留作图痕迹）3、请你在下图两个虚线框内分别画出一个适当的光学器件，使它能够满足图中改变光路的要求，并补齐光路。4、平面镜、凸透镜、凹透镜都可
2、以使一细束光的光路发生如图的改变请在图（ A ）（ B）（ C）中分别画出示意图5. 如图所示 , 是探究凸透镜成像规律实验时 , 光屏上所得到的像 . 请你在图上大致画出其所对应的物体.6、如图所示，OO为凸透镜的主光轴，S为点光源S 经凸透镜成的像，SA 为光源 S 发出的一条光线，请在图中适当的位置画出凸透镜，并完成光线SA通过凸透镜的光路图7、如图所示， B 为发光点 A 通过凸透镜所成的像，试通过作图画出凸透镜的光心O及两个焦点F 的位置；8、体温表上部既是三棱又是圆柱面，并且有一个面涂成乳白色，其中 AB 为水银柱的直径。请作图说明其看到的像的光路图。9、如图，黑箱内有一只焦距为3
3、cm的凸透镜和一只平面镜，请你画出黑箱内的光路图，并标出平面镜上入射角的度数。110、如图 11 所示，由发光点A 发出的光射到水面上，同时发生反射和折射，反射光线经过S点，试在图中画出入射光线、反射光线和大致的折射光线11、按照题目要求完成作图：（1）通过细管可以看见水底的物块，但从细管穿过的直铁丝，却碰不上物块。 请在图 10 中作出通过细管看见物块的入射光线。12、如图所示为一个等腰直角玻璃砖，一束光线从一个直角边AB垂直入射。 请你画出该光线从AB边折射进入玻璃砖，从斜边反射后从另一个直角边出射的光路图。ACBC13、如右图所示， AB 表示一水平放置的平面镜，P1P2 是呈水平放置的
4、米尺 ( 有刻度的一面朝着平面镜) ，MN是屏，三者相互平行，屏MN上的 ab 表示一条缝 ( 即 ab 之间是透光的 ) ，某人眼睛紧贴米尺上小孔S，可通过平面镜看到米尺的一部分刻度，试在题图上用作图的方法求出可以看到的刻度尺的部位，请保留作图痕迹14、如图所示一束光从半球面上的A 点沿半径方向射入半球形玻璃砖，已知半球形玻璃砖的球心为O，且光线到达半球形玻璃砖下表面处时可以发生折射和反射。请画出这束光线从射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图。15、如图所示， 由发光点 S 发出的某一条光线射到空气和水的界面上，同时发生折射和反射，其反射光线过 P 点，折射光线过Q点，试在图中按题意画出光路图
5、16、李华在洪泽湖乘船游玩时，发现水中有一只青蛙如下图示，他用激光笔照射到了这只青蛙。 请在图中画出李华照射青蛙时的入射光线、折射光线和反射光线。217、如图所示，夏天的一个傍晚，有一个小孩站在池塘边看到了水中有一轮弯弯的月亮。请你运用光学知识作图说明这个小孩为什么能看到水中的明月。（保留作图的痕迹）18、美术课上，小琼面前立着一幅“米老鼠”的简笔画( 如下图甲所示 ) 。她从没学过绘画，竟然清晰、准确的描出了画中的“米老鼠”。请说明其中的奥妙，并作图示意( 作图时，以图乙中A 点代表简笔画中的“米老鼠” ) 。19、根据光的反射规律，(1) 画出图 12 中光线 AO经平面镜反射后的反射光线
6、， 并在图中标出反射角大小；（2）画出图 13 中的光线AB经过凸透镜后的径迹20、在图 18 中做出人看到球的光路图。21、如图所示，有一条光线从空气斜射到玻璃，入射角是60，入射光线、反射光线、折射光线在图中用带箭头的线表示， O是入射点，已知 OB、 OC是垂直的， AO、 OC间夹角是 150，请在图中画出法线和空气、玻璃分界面，标出折射角的大小。22、如图所示，由A 点发出一束激光在液面MN上的 O点发生反射，反射光线的光斑射到B 点，由于液面高度发生变化，反射光斑由B 移到 C点（ B 和 C 是屋顶上的两点），试用作图法画出液面变化的高度。23、如图 15 所示水面上方有一发光点
7、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：（ 1） A1 发出的光经水面反射进入人眼的光路图（ 2） A2 发出的光进入人眼的光路图24、如下图， 入射光线从半圆形玻璃射向空气，在玻璃和空气的界面同时发生了反射和折射，请分别画出图中反射光线和折射光线( 大概位置 ) 。25、如图为激光液面控制原理简图，固定的一束激光AO以入射角照射到水平液面，反射光OB射到与其垂直的光屏上，用光电转换器将光信号变成电信号，输入控制系统用以控制液面高度，如果液面降低，发现光点 B 在光屏上移动了一段距离到，请作出光路图，在图中标明的位置。326、实验中有时需要将一
8、束粗平行光变成细平行光，这可以利用两块透镜的组合来解决。请在图 4 的两个方框中各画出一种组合方式 （要在图中画清光束粗细的变化） ，分别写出两块透镜间的距离 s 跟两块透镜到各自焦点的距离 f 1、 f 2 的关系。27、雨过天晴， 人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象。在说明这个现象时， 需要分析光线射入水珠后的光路。一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R 的球，球心 O到入射光线的垂直距离为d。在图上画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图。28、在一个干枯的井底正中央P 点叭着一只青蛙，它能看到的视野范围如图a 所示，天降大雨时井全
9、部灌满水，若青蛙仍在P 点，它的视野将发生变化，请你在图b 中利用光路图确定青蛙视野变化的大致范围，并用阴影线表示出来.4参考答案一、作图题1、（略）2、3、略4、略5、答案：6、7、如图所示：8、59、答案：如下图所示。解析：由题意可知，平行于主光轴的光线先经过凸透镜折射，再经过平面镜反射。凸透镜的位置不唯一，可选定某个位置画出凸透镜，标出其焦点。注意焦距为3 cm ，恰好等于平行于主光轴的光线到主光轴的距离。 根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，作出这条过焦点的光线。反向延长反射光线与折射光线相交， 过这个交点作两条光线夹角的角平分线，即为法线， 则平面镜与该法线垂直。用几何知识可
10、以证明，对于平面镜来说，其反射光线与入射光线垂直，因此，平面镜上入射角的度数为4510、11、略12、如图所示：13、 CD部分即为所求作14、图略15、【解析】综合考查了平面镜成像的原理，折射规律先根据成像特点确定发光点 S 的像点 S，平面镜成的像是反射光线反向延长线的交点，所以过 P 点的光线反向延长线一定过 S，确定出入射点，就很容易完成折射光路了注意虚线、实线【答案】616、略17、18、玻璃板相当于平面镜，而且是通明的，通过平面镜成像原理，人眼能看见“米老鼠”的像正好在桌面的位置上，所以能照着描出来。图略19、略20、答案：21、如图所示导解：作 AB之间夹角的平分线为法线与法线垂
11、直的为空气、玻璃分界面，根据题目给定的角度不难求出折射角为 30。22、解析：由于液面上升或下降，A 点虚像不好确定，所以不好找虚像。根据题意，入射光线的方向是不会改变的， 由于液面总是水平的，故入射角不会改变，由反射定律， 反射角也不会改变，所以液面改变后，反射光线的方向应当与BO平行，根据这一思路，就很好作图了。答案：过C 点作 BO的平行线交AO的延长线于，过作 MN的平行线，与 MN的距离就是所求的 h，如图所示。方法提练：分析题意，要善于找出哪些是不变的，哪些是按什么规律变化的，从中找出便于作图的元素，问题就迎刃而解了。23、724、25、26、甲：两个都是凸透镜。 S=f 1 +f 2乙：第 1 个凸透镜，第二个凹透镜S=f 1 f 227、28、8