1、作图题作图题 3 3 根据光的折射定律作图根据光的折射定律作图(学生版)(学生版) 一考点:一考点:光的折射光的折射 1定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象叫做光的折射现象。 2光的折射规律 (1)内容:折射光线与入射光线、法线在同一平面内三线共面;折射光线与入射光线分居法线 两侧两线分居;当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折, 折射角小于入射 角;当入射角增大时,折射角也增大;当光从空气垂直入射入水中或其他介质中时,传播方向不变;在 折射现象中,光路可逆。 (2) 光的折射规律图示: 3光的折射现象:池底变浅。 (1)原理:从池底 A 点发出的光
2、线在水面处发生折射,折射角大于入射角,眼睛逆着折射光线看去,感 觉光是从 A点射来的,A点就是 A 点的变高(填“高”或“低”)的虚像。 (2)规律:在折射成像现象中,折射光线、入射点和像点在同一直线上,这一规律经常用来进行相关的 作图。 4光的折射规律的理解:法线是为了科学、准确描述反射光线(折射光线)与入射光线的位置关系时 而引入的“辅助线”,它既是入射光线和反射光线夹角的角平分线,又与反射面(界面)垂直,在光路作图时, 箭头(表示传播方向)、实线、虚线要清楚区分开来;发生光的折射的原因是光在不同介质中传播速度不同。 光线发生折射时,在介质表面处,光线还会发生反射。 二真题精练二真题精练
3、1.(2020 年贵州省黔西南州中考真题)如图,装有水的烧杯底部有一枚硬币A,眼睛在B处看到硬币在C 处。画出人眼看到硬币的光路图。 2.(2020年新疆生产建设兵团中考真题)请在图中画出光线AO从空气射入水中时的反射光线和折射光线。 ( ) 3.(2020 年山东省聊城市中考真题)一束光从水斜射入空气中,其折射光线如图所示。请在图中作出此 光线的入射光线(注意标出法线)。 4.(2020 年贵州省黔东南州中考真题)如图所示,一束光线从空气射入水中,在空气和水的分界面上同 时发生反射和折射。请在图中作出反射光线,并作出折射光线的大致方向。 ( ) 5.(2020 年山东省潍坊市中考真题)如图所
4、示, 在清水池底水平放置一平面镜, 一束光射向水面的A点, 经水折射和平面镜一次反射后射向水面的B点,请作出该过程的光路图。 6.(2020 年山东省东营市中考真题)如图所示,一束光从水中斜射向空气中,同时发生折射和反射,试 在图中画出这束光的折射光线的大致方向和反射光线。 7.(2020 年内蒙古呼伦贝尔市中考真题)如图所示,有一束光从空气斜射入水中,MN为法线,请你画出 它的反射光线和折射光线 8.(2020 年辽宁省鞍山市中考真题) 一束光线从空气垂直射向玻璃砖,穿过玻璃砖后从另一表面射出, 请在图中画出该光路图(不考虑光的反射)。 三模拟演练三模拟演练 1. 如图所示,S 是点光源,作
5、出入射光线 SO 的反射光线和大致的折射光线。 2.如图所示,一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射,OB 为反射光线,请作出入射光线、法线 和大致的折射光线。 3.一圆形蓄水池装满水,水面与地面相平,在池的中心正上方 B 处悬挂着一盏灯,一人站在岸边,设 A 处为人眼,作出灯发出的光经过水面反射后进入人眼的反射光线。(保留辅助线) 4.如图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: (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 5.小王把一束光从空气斜射入水中,根据实验现象画
6、出了光束在空气中和水中的光路如图所示。请根 据小王的研究(如甲图标示的角度),在如乙图中画出光以 32的入射角从水中斜着射进空气的光传播的 示意图,并在图上标出反射角和折射角的角度。 6.如图所示, 水里的光源 O 发出的一条光线射向水面, 在水面处发生反射和折射,反射光线经过 P 点, 折射光线经过 A 点,请作出反射和折射的光路图。 7.装有水的烧杯底部有一枚硬币 A,眼睛在 B 处看到硬币的像在 C 处,请画出人眼看到硬币的光路图。 8.小文和小满在探究“光的折射规律”时,通过实验收集到一组实验数据,当入射角为 45时,折射 角为 30但粗心的小文没有及时在图中标出折射光线的位置,请你在
7、图中标出折射光线_,根据 图示可知光的传播方向改变的角度是_ 9.如图所示,一束光从空气射向水面已知人射光线 AO,画出其大致的折射光线。 10.如图所示, 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 A: 在水中的像与 A, 在水中的像的位置重合。请你画出 A2发出的光进入人眼的光路图。 11.如图,一束光射入水中,在水底形成光斑. 画出水面的反射光线; 画出水中的折射光线。 12.射水鱼有一种特殊的本领,能从水中射出一条笔直的水柱,把水面附近树枝、草叶上的小昆虫击落 水中进而捕食。如图所示,假设图中 S 点是水面上的昆虫,请在图中画出射水鱼看到昆虫的光路并标出像
8、 的大致位置。 13.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.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. 作图题作图题 3 3 根据光的折射定律作图根据光的折射定律作图(解析解析版)版) 一一考点:考点:光的折射光的折射 1定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象叫做光的折射现象。 2光的折射规律 (1)内容:折射光线与入射光线、法线在同一平面内三线共面;折射光线与入射光线分居法线 两侧两线分居;当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折, 折射角小
9、于入射 角;当入射角增大时,折射角也增大;当光从空气垂直入射入水中或其他介质中时,传播方向不变;在 折射现象中,光路可逆。 (2) 光的折射规律图示: 3光的折射现象:池底变浅。 (1)原理:从池底 A 点发出的光线在水面处发生折射,折射角大于入射角,眼睛逆着折射光线看去,感 觉光是从 A点射来的,A点就是 A 点的变高(填“高”或“低”)的虚像。 (2)规律:在折射成像现象中,折射光线、入射点和像点在同一直线上,这一规律经常用来进行相关的 作图。 4光的折射规律的理解:法线是为了科学、准确描述反射光线(折射光线)与入射光线的位置关系时 而引入的“辅助线”,它既是入射光线和反射光线夹角的角平分
10、线,又与反射面(界面)垂直,在光路作图时, 箭头(表示传播方向)、实线、虚线要清楚区分开来;发生光的折射的原因是光在不同介质中传播速度不同。 光线发生折射时,在介质表面处,光线还会发生反射。 二真题精练二真题精练 1.(2020 年贵州省黔西南州中考真题)如图,装有水的烧杯底部有一枚硬币A,眼睛在B处看到硬币在C 处。画出人眼看到硬币的光路图。 【答案】 【解析】 【详解】当折射光线进入人眼时,人凭光沿直线传播的感觉,判断硬币在折射光线的反向延长线上的C 处,人看到的是硬币的虚像;从题中条件可知,人眼在B处,像在C处,先连接B、C两点,与水面交于点 O,那么O为入射点,再连接AO,这为入射光线
11、,标上箭头,OB为折射光线,并标上箭头,如下图所示。 2.(2020年新疆生产建设兵团中考真题)请在图中画出光线AO从空气射入水中时的反射光线和折射光线。 ( ) 【答案】 【解析】 【分析】 根据题意,本题考查的内容是光的反射定律和光的折射定律。 【详解】反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;折射光线、入射光线分居法线两侧, 当光从空气斜射入水中时,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角。法线是过入射点垂直于分界面的 直线,法线不是实际存在的,用虚线画出。 3.(2020 年山东省聊城市中考真题)一束光从水斜射入空气中,其折射光线如图所示。请在图中作出此 光线的入射光线(注意标出
12、法线)。 【答案】 【解析】 【详解】首先画出法线,然后根据光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角画出入射光线。如图所 示: 4.(2020 年贵州省黔东南州中考真题)如图所示,一束光线从空气射入水中,在空气和水的分界面上同 时发生反射和折射。请在图中作出反射光线,并作出折射光线的大致方向。 ( ) 【答案】 【解析】 【详解】以入射光线与水面的交点为入射点,过入射点做法线,根据反射角等于入射角的规律在法线 右侧的空气中作反射光线;根据光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角的规律在法线右侧的水中作折 射光线,如图所示 5.(2020 年山东省潍坊市中考真题)如图所示, 在清水池底水平放置一平面
13、镜, 一束光射向水面的A点, 经水折射和平面镜一次反射后射向水面的B点,请作出该过程的光路图。 【答案】 【解析】 【详解】过平面镜做A点的对称点A,连接AB交平面镜与点O,OB即为反射光线,连接AO,即为 折射光线(也是OB对应的入射光线),如图所示: 6.(2020 年山东省东营市中考真题)如图所示,一束光从水中斜射向空气中,同时发生折射和反射,试 在图中画出这束光的折射光线的大致方向和反射光线。 【答案】 【解析】 【详解】过入射点与水面垂直画出法线,在法线右侧的水中画出反射光线,注意反射角等于入射角; 在法线的右侧空气中画出折射光线,注意折射角大于入射角,如图所示 7.(2020 年内
14、蒙古呼伦贝尔市中考真题)如图所示,有一束光从空气斜射入水中,MN为法线,请你画出 它的反射光线和折射光线 【答案】 【解析】 【详解】法线已画出,根据反射角等于入射角画出反射光线,根据折射角小于入射角画出折射光线, 如图所示: 8.(2020 年辽宁省鞍山市中考真题) 一束光线从空气垂直射向玻璃砖,穿过玻璃砖后从另一表面射出,请在 图中画出该光路图(不考虑光的反射)。 【答案】 【解析】 【详解】根据光的折射规律知,光垂直射到玻璃上时,传播方向不变,但从玻璃中斜射入空气中时, 折射角大于入射角。如下图所示 三模拟演练三模拟演练 1.如图所示,S 是点光源,作出入射光线 SO 的反射光线和大致的
15、折射光线。 【答案】如图所示: 【解析】 根据入射光线、 反射光线以及法线在同一平面内, 并且入射角等于反射角, 画出反射光线; 根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,折射角小于入射角,确定折射光线的方向。根据反射角 等于入射角在法线右侧的空气中画出反射光线;根据折射角小于入射角在法线右侧水中画出折射光线。 2.如图所示,一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射,OB 为反射光线,请作出入射光线、法线 和大致的折射光线。 【答案】如图所示: 【解析】一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射,当光发生反射时满足反射定律;而光从一种 介质进入另一种介质,发生了光的折射。由于频率仍不变,所以波
16、长与波速会发生变化。如图所示,当一 束光线从空气斜射到水面时发生反射与折射,OB 为反射光线。 光发生反射时,反射光线与入射光线分居在法线两侧,且反射角与入射角相等。当光发生折射时,反 射光线与入射光线分居在法线两侧,因为光从空气斜射入水中,所以折射角小于入射角。 3.一圆形蓄水池装满水,水面与地面相平,在池的中心正上方 B 处悬挂着一盏灯,一人站在岸边,设 A 处为人眼,作出灯发出的光经过水面反射后进入人眼的反射光线。(保留辅助线) 【答案】解:如图所示: 【考点】平面镜成像的相关作图 【解析】【分析】 根据平面镜成像的规律: 像与物关于镜面对称, 作出点光源 B 在关于水面的对称点 B,
17、即像点 连接 BA,与水面的交点 O 即为反射点,连接 OA 即为反射光线,连接 BO 即为入射光线 4.如图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: (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 【答案】 (1)解:如图所示: (2)解:如图所示: 【考点】作光的反射光路图,平面镜成像的相关作图,作光的折射光路图 【解析】【解答】解:(1)根据平面镜成像的特点作出 A1关于水面的像点 A1,连接 A1与人眼,交 于水面一点 O,过 O 点垂直水面作出法线,A1到 O 为入射光
18、线,O 到人眼为反射光线,如图;(2)A2到 O 为入射光线,O 到人眼为折射光线,如图: 【分析】经过审题我们得知,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,所以找到 A1 在水中的像的位置是解决本题的第一关键,又因为 A1发出的光经水面反射进入人眼,所以找到此光线的入 射点是解决本题的第二关键,这两个问题得到解决,本题也就基本完成了,剩余的就是连接 A1、A2点以及人 眼与光线的入射点之间的连接问题了,连接时注意连线的虚实和光线的方向问题即可 5.小王把一束光从空气斜射入水中,根据实验现象画出了光束在空气中和水中的光路如图所示。请根 据小王的研究(如甲图标示的角度),在如
19、乙图中画出光以 32的入射角从水中斜着射进空气的光传播的 示意图,并在图上标出反射角和折射角的角度。 【答案】 解:如图所示; 【考点】作光的反射光路图,作光的折射光路图 【解析】【解答】解:根据反射角等于 32画出反射光线的位置;再根据甲图可知,光从空气斜射入 水中时,入射角等于 45,折射角等于 32,然后根据光路的可逆可知,光从水中斜射入空气中时,入射 角等于 32,则折射角等于 45,据此确定折射光线的位置;如图所示: 【分析】本题考查光的反射定律和折射定律的应用,关键是明确光路的可逆性。 6.如图所示, 水里的光源 O 发出的一条光线射向水面, 在水面处发生反射和折射,反射光线经过
20、P 点, 折射光线经过 A 点,请作出反射和折射的光路图。 【答案】 解:如图所示: 【考点】作光的反射光路图,作光的折射光路图 【解析】【解答】解:根据平面镜成像的规律,作出点光源 O 关于水面的对称点,即点光源 O 在水面 的像 O,由于反射光线的反向延长线要过像点 O,连接 PO,与水面的交点就是入射点 M。 分别连接 OM、MP、MA,可得入射光线、反射光线、折射光线。如图所示: 【分析】根据平面镜成的像和物体关于平面镜对称画出像,像和要经过的反射点在同一直线上,再连接入 射点和折射经过的点是折射光线。 7.装有水的烧杯底部有一枚硬币 A,眼睛在 B 处看到硬币的像在 C 处,请画出人
21、眼看到硬币的光路图。 【答案】 解:如图所示: 【考点】作光的折射光路图 【解析】【解答】解:当折射光线射入人眼时,人凭光沿直线传播的感觉,认为硬币在折射光线的反 向延长线上的 C 处,人看到的是硬币的虚像; 由题可知,像在 C 处,眼睛在 B 处;先连接 B、C 两点,与水面交于 O 点,则 O 为入射点;连接 AO,标 上箭头为入射光线,则 OB 为折射光线,并标上箭头,如图所示: 【分析】当光发生折射时,根据光的折射规律,结合入射角和折射角的大小关系作图即可。 8.小文和小满在探究“光的折射规律”时,通过实验收集到一组实验数据,当入射角为 45时,折射 角为 30但粗心的小文没有及时在图
22、中标出折射光线的位置,请你在图中标出折射光线_,根据 图示可知光的传播方向改变的角度是_ 【答案】 ;15 【考点】作光的折射光路图 【解析】【解答】折射角为折射光线与法线的夹角,作图如下 可得光的传播方向改变的角度是 45-30=15 【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角 的大小关系,明确处在空气中的角最大即可。 9.如图所示,一束光从空气射向水面已知人射光线 AO,画出其大致的折射光线。 【答案】 解:如图所示: 【考点】作光的折射光路图 【解析】 【解答】解:图中法线已经画出,在水中法线的另一侧画出折射光线,使折射角小于入射角, 如
23、图所示: 【分析】利用光的折射定律作图即可. 10.如图所示, 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 A: 在水中的像与 A, 在水中的像的位置重合。请你画出 A2发出的光进入人眼的光路图。 【答案】 【考点】作光的反射光路图,作光的折射光路图 【解析】【解答】根据平面镜成像特点作出 A1关于水面的像 A1 , 连接 A1人眼,交于水面一点, 连接该点与人眼即为反射光线与折射光线的重合光线,连接 A1 与该点即为入射光线,连接 A2 与该点,即 为 A2 发出的光进入人眼的光路,如图: 【分析】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,所
24、以找到 A1 在水中的像的位置是 解决本题的第一关键,又因为 A1 发出的光经水面反射进入人眼,所以找到此光线的入射点是解决本题的第 二关键,连接时注意实线与虚线之分,还有光线的方向。 11.如图,一束光射入水中,在水底形成光斑. 画出水面的反射光线; 画出水中的折射光线。 【答案】 解:如图所示: 【考点】作光的反射光路图,作光的折射光路图 【解析】【分析】(1)根据入射光线画反射光线要遵循光的反射定律。先过入射点作出法线,然后根 据反射光线、入射光线以及法线在同一平面内找到反射光线的大致位置,最后根据反射角等于入射角,画 出反射光线,不要忘记标上箭头表示光的传播方向;(2)因为水底形成光斑
25、,故光斑就代表了光从水面传 到水底的位置,只需要把入射点和光斑连接起来标上方向即是水中的折射线. 12.射水鱼有一种特殊的本领,能从水中射出一条笔直的水柱,把水面附近树枝、草叶上的小昆虫击落 水中进而捕食。如图所示,假设图中 S 点是水面上的昆虫,请在图中画出射水鱼看到昆虫的光路并标出像 的大致位置。 【答案】解:如图所示: 【考点】作光的折射光路图 【解析】 【分析】昆虫反射的光线斜射入水中时,发生折射,折射光线进入鱼眼,折射角小于入射角, 折射光线向法线方向靠拢. 13.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.请画出 水下 E 处的人看到路灯
26、 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. 【答案】 解: 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; 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: 【考点】作光的折射光路图 【解析】 【分析】 本题考查学生利用光的折射画图的能力。 由“爱好者在水下 E 处看到路灯的像为 S” 根据光的直线传播可确定入射点,然后根据光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角即可画出水下 E 处的人看到路灯 S 的光路图.在根据平面镜成像特点可作出路灯 S 通过水面所成的像 A。