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八上科学第一章对环境的察觉光学作图题
一、光的反射
1、画出图中入射光线AO的反射光线，并标出反射角大小。
2、如图所示，请根据反射光线画出其入射光线，并标出入射角的大小。
3、现要用平面镜将一束与水平面成30°的太阳光反射到竖井中，请在图中作出
平面镜的位置，并标出镜面与水平面的夹角 。
4、如图所示是一种液面升降监测装置原理图，电光源S发出的一束激光与水平液面成55°角射向平静的液面，入射光线与反射光线的夹角为______；光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点，当发现光点S'向左移动时，说明液面______（选填“升高”或“下降”或“不变”）了，分析此装置，我们发现它的主要优点是______。
二、平面镜成像
5、如图所示，AB为车内的抬头显示器的画面内容，请你画出其通过挡风玻璃形成的像。
6、如图所示，平面镜前有一点光源S发出的一束光线被平面镜反射后经过A点，请作出该光线的光路图。
7、根据平面镜成像规律在图中画出人眼通过平面镜MN看到桌底下球的光路图。
8、如图所示，AB、CD是光源S发出的光线经平面镜MM'反射后的两条反射光线，请找到光源S的位置并作出两条反射光线AB、CD的入射光线。
9、画出点光源S发出的光经平面镜反射后，照亮障碍物右边地面的范围。
三、光的折射
10、如图，一束光从空气射到水面O点，反射光线在容器壁上形成一光点A，折射光线在水底形成一光点B；

（1）画出入射光线、经水面反射的光线及进入水中的折射光线；
（2）光点A在水中的像到A的距离为___________cm；
（3）若入射光线方向不变，仅使水面上升，则A点的位置会___________（选填“上升”、“下降”、“不变”），B点位置会___________（选填“左移”、“右移”、“不变”）。
11、如图所示，不透明的容器中有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲所示），这是 的缘故；人位置不变，往茶杯中倒入一些水后，又能够看到硬币了（如图乙所示），这是 造成的；图乙中看到的硬币是一个变_________（填“浅”或“深”）的虚像；画出注入适量的水时，眼睛恰好能看到硬币时的大致光路图（把硬币看成一个点处理即可）。
12、如图所示，人眼在A处看见河里B处有一条鱼，人眼看到的鱼是光的 所成的 像，实际鱼的位置在 ．请通过光学作图找到鱼的大概位置S。若从A处射出一束激光，要使激光照射到鱼身上，则激光应对着 射出（以上两空均选填“B点”或“B点的上方”、“B点的下方”）．
13、小明在平静的湖面看到了“云在水中飘，鱼在云上游”的现象。看到的湖水中游动的“鱼”比其实际位置要______（选填“深”或“浅”）。从湖面看到的云是由光的______形成的。在图中画出小明在湖面看到云的光路图______（A点代表人眼的位置，B点代表云的位置）。
14、如图所示，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下E处看到了路灯像，图中A、B两点，分别是路灯的位置和路灯的像的位置，其中_______点是像的位置，该像是光的_________现象形成的。请在图中画出路灯照射到潜水员眼睛的光路图_________。
15、“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，如图所示。
（1）图甲中，在一个干枯的井底正中央P点有一只青蛙，请你作出它所能观察到的视野范围；
（2）图乙中，大雨将井灌满水，若青蛙仍在P点，则它所能观察到的视野范围将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。请你在图乙中画出青蛙视野发生变化后的大致情况______。
16、将一张报纸一半压在厚玻璃板下，一半露在厚玻璃板外面，观察这两半张报纸上的文字，发现透过玻璃看到报纸上的字的位置会_______（选填“升高”或“降低”）。报纸反射的光斜射向玻璃，如图所示，请将图中光路图补充完整。
四、凸透镜和凹透镜
17、作图题：补全下列光路图。
18、如图所示，一条光线以45°角斜射入平面镜，请完成平面镜反射和凸透镜折射的光路图，并标出反射角。
19、如图所示，MN 为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛通过凸透镜成的像，请根据凸透镜成像原理在图中画出凸透镜并标出它的焦点．八上科学第一章对环境的察觉光学作图题
一、光的反射
1、画出图中入射光线AO的反射光线，并标出反射角大小。
【详解】因为人射光线与镜面的夹角是30°，
所以入射角为90°-30°=60°．
根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也为60°，
首先过入射点O画出法线，然后根据反射角等于入射角在法线右侧画出反射光线OB，反射光线与法线的夹角为反射角．如图所示：
2、如图所示，请根据反射光线画出其入射光线，并标出入射角的大小。
【详解】经过入射点作出法线，因为反射光线与镜面的夹角是50°，所以反射角为90°-50°=40°．根据反射角与入射角相等作出入射光线并标出入射角的度数，如图所示：
3、现要用平面镜将一束与水平面成30°的太阳光反射到竖井中，请在图中作出
平面镜的位置，并标出镜面与水平面的夹角 。
【详解】因入射光线与水平面成30°，而反射光线是竖直向下的，所以入射光线与反射光
线的夹角为30°+90°=120°，则反射角为60°，因法线可将入射光线与反射光线的夹角
平分，可确定其位置，然后作法线的垂直线就可确定平面镜的位置了，如图所示，平面镜与
入射光线的夹角为90°-60°=30°，所以镜面与水平面的夹角为30°+30°=60°，镜面与
水平面成60°的角，如图所示：
答：镜面应与水平成60°的角度．
4、如图所示是一种液面升降监测装置原理图，电光源S发出的一束激光与水平液面成55°角射向平静的液面，入射光线与反射光线的夹角为______；光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点，当发现光点S'向左移动时，说明液面______（选填“升高”或“下降”或“不变”）了，分析此装置，我们发现它的主要优点是______。
【答案】70° ；升高；放大微小的高度变化
【详解】
[1]由“激光与水平液面成55°角射向平静的液面”，可得入射角为
90°-55°=35°
因反射角等于入射角，所以反射角也为35°，则入射光线与反射光线的夹角为70°。
[2]当液面上升时，由于入射角的大小不变，所以反射光线与原来的反射光线平行；反射光斑将向左移动，如下图
[3] 此装置的主要优点是是把不易观察和测量的液面的微小变化，通过光点的移动明显显示出来，即主要优点是放大微小的高度变化。
二、平面镜成像
5、如图所示，AB为车内的抬头显示器的画面内容，请你画出其通过挡风玻璃形成的像。
【详解】具体作图步骤
1、确定像与物到平面镜的距离关系：
过A点作挡风玻璃所在平面的垂线，这是为了保证像与物的连线与平面镜垂直。设垂足为O1，然后在这条垂线上截取A’O1=AO1，这样就保证了A点的像A’到挡风玻璃O的距离与点A到挡风玻璃的距离相等。
2、同理确定点B的像：
过B点作挡风玻璃所在平面的垂线，设垂足为O2，在这条垂线上截取B’O2=BO2，从而得到点B的像。
3、连接像点形成完整的像：
连接A’和B’，线段A’B’就是AB通过挡风玻璃形成的像。因为像与物大小相等，AB和A’B’的长度是相等的，且它们的形状相同，只是位置关于挡风玻璃对称。由于平面镜成的是虚像，所以用虚线连接A’和Bˊ
如图所示
6、如图所示，平面镜前有一点光源S发出的一束光线被平面镜反射后经过A点，请作出该光线的光路图。
【详解】第一种作法：根据光的反射定律：在平面镜上找一点O，过O点垂直平面镜作出法线，找到入射角的大小，最后根据反射角等于入射角画出过A点反射光线，如图所示：
第二种作法：先通过平面镜作出发光点S的对称点S′，连接S′A交平面镜于点O，OA为
反射光线，如图所示：
7、根据平面镜成像规律在图中画出人眼通过平面镜MN看到桌底下球的光路图。
【详解】作出球关于平面镜的对称点，即为像点S'，连接人眼和像点S'交平面镜于点O，过O点画出反射光线，连接球点和O点画出入射光线，如图所示：
8、如图所示，AB、CD是光源S发出的光线经平面镜MM'反射后的两条反射光线，请找到光源S的位置并作出两条反射光线AB、CD的入射光线。
【详解】
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′关于镜面的对称点S，即为光源S的位置，并连接S与两个入射点画出两条入射光线，如图所示：
9、画出点光源S发出的光经平面镜反射后，照亮障碍物右边地面的范围。
【详解】
先作出点光源S关于平面镜的对称点S′，连接S′与挡光板的最上左边缘，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：
三、光的折射
10、如图，一束光从空气射到水面O点，反射光线在容器壁上形成一光点A，折射光线在水底形成一光点B；

（1）画出入射光线、经水面反射的光线及进入水中的折射光线；
（2）光点A在水中的像到A的距离为___________cm；
（3）若入射光线方向不变，仅使水面上升，则A点的位置会___________（选填“上升”、“下降”、“不变”），B点位置会___________（选填“左移”、“右移”、“不变”）。
【答案】 见下图 30.0 ；上升； 左移。
【详解】(1)由题知,光从空气射到水面O点,反射光线在容器壁上形成一光点A,连接OA即为反射光线,根据反射角等于入射角在法线左侧的空气中画出入射光线;连接OB,OB即折射光线;如图所示:
(2)由图知,A到水面距离15.0cm,根据平面镜成像特点可知,A点在水中的像距离水面也是15.0cm,则A在水中的像到A的距离为 15.0cm+15.0cm=30.0cm
(3)入射光线方向不变,当水面上升时,入射点向上移动,入射角和折射角都不变,A点的位置会向上移动,B点位置会向左移动,如图所示:
11、如图所示，不透明的容器中有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲所示），这是 的缘故；人位置不变，往茶杯中倒入一些水后，又能够看到硬币了（如图乙所示），这是 造成的；图乙中看到的硬币是一个变_________（填“浅”或“深”）的虚像；画出注入适量的水时，眼睛恰好能看到硬币时的大致光路图（把硬币看成一个点处理即可）。
【答案】光在同种均匀介质中沿直线传播；光的折射；浅；
【详解】硬币反射出的光线被陶瓷茶杯侧壁挡住，人看不见硬币了，这是光在同种均匀介质中沿直线传播的缘故；倒入一些水后，又看见了是光的折射造成的。硬币反射的光线从水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，折射光线远离法线方向，人眼逆着折射光线看去，看到的是变浅的硬币的虚像。
如图所示：
12、如图所示，人眼在A处看见河里B处有一条鱼，人眼看到的鱼是光的 所成的 像，实际鱼的位置在 ．请通过光学作图找到鱼的大概位置S。若从A处射出一束激光，要使激光照射到鱼身上，则激光应对着 射出（以上两空均选填“B点”或“B点的上方”、“B点的下方”）．
【答案】折射；虚像；B点下方；B点。
【详解】水中的“鱼”是鱼反射的光线从水中进入空气发生折射形成的虚像；看到的鱼（虚像）在实际鱼位置的上方，则实际鱼的位置在B点的下方；
连接AB，过折射点做法线，根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角画出折射光线的位置，虽然人看到的B点是鱼的虚像，鱼的实际位置在B点的正下方，因为激光在进入水的时候也会发生折射，所以照着B点，激光也就刚好落在鱼上了．如图所示：
13、小明在平静的湖面看到了“云在水中飘，鱼在云上游”的现象。看到的湖水中游动的“鱼”比其实际位置要______（选填“深”或“浅”）。从湖面看到的云是由光的______形成的。在图中画出小明在湖面看到云的光路图______（A点代表人眼的位置，B点代表云的位置）。
【答案】 浅；反射 。
【详解】[1]水中的入射角小于空气中的折射角，而眼睛以为光是沿直线传播，导致看到的湖水中游动的“鱼”比其实际位置要浅。
[2]从湖面看到的云，是平面镜成像，是由光的反射形成的。
[3]平面镜中像与物关于平面镜对称，先做B点关于水面的对称点，得到像点B′；平面镜成像利用的是光的反射，反射光线的延长线经过像点，连接AB′，可得反射光线，反射光线与水面的交点为入射点，连接B点与入射点可得入射光线，如图所示：
14、如图所示，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下E处看到了路灯像，图中A、B两点，分别是路灯的位置和路灯的像的位置，其中_______点是像的位置，该像是光的_________现象形成的。请在图中画出路灯照射到潜水员眼睛的光路图_________。
【答案】A；折射。
【详解】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．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：
15、“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，如图所示。
（1）图甲中，在一个干枯的井底正中央P点有一只青蛙，请你作出它所能观察到的视野范围；
（2）图乙中，大雨将井灌满水，若青蛙仍在P点，则它所能观察到的视野范围将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。请你在图乙中画出青蛙视野发生变化后的大致情况______。
【详解】
（1）如图所示：
（2）当井里灌满水后，光线照到水面会发生折射现象，由于光是从空气射向水，所以入射角大于折射角，因此井底之蛙看到的视野范围比没水时会看到更大；如图所示：
16、将一张报纸一半压在厚玻璃板下，一半露在厚玻璃板外面，观察这两半张报纸上的文字，发现透过玻璃看到报纸上的字的位置会_______（选填“升高”或“降低”）。报纸反射的光斜射向玻璃，如图所示，请将图中光路图补充完整。
【答案】升高。
【详解】光线通过玻璃进入空气发生两次折射：第一次是从空气斜射进入玻璃，折射光线应该靠近法线偏折，折射角小于入射角；第二次是从玻璃斜射进入空气，折射光线应该远离法线偏折，折射角大于入射角．眼睛在B点，逆着折射光线看去，所看到的文字的位置在A
点，比实际位置A点高，如图所示：
四、凸透镜和凹透镜
17、作图题：补全下列光路图。
【详解】
[1]根据过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴作出对应的折射光线和入射光线，如图所示：
；
[2] 过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变、延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴作出对应的入射光线。如图所示：
；
18、如图所示，一条光线以45°角斜射入平面镜，请完成平面镜反射和凸透镜折射的光路图，并标出反射角。
【详解】
由图可知，入射光线垂直于凸透镜的主光轴，同时斜射到平面镜上，与平面镜夹角为45°，则其入射角为45°，反射角也为45°，则反射光线和入射光线的夹角为90°，由几何知识可知，反射光线和主光轴平行；首先过入射点作出法线，然后根据反射角等于入射角作出反射光线；再根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线过焦点，作出折射光线，如图
19、如图所示，MN 为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛通过凸透镜成的像，请根据凸透镜成像原理在图中画出凸透镜并标出它的焦点．
【详解】
在烛焰上取一点S，在所成的像上找出其对应的像点S′，连接SS′，其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心，由此可以确定凸透镜的位置；
（2）过S点作平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后要过S′，折射光线与主光轴的交点就是凸透镜焦点F的位置（因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点）；如
图所示：

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