2024年物理专题训练——光学作图
1．如图所示，一束光从空气中斜射向水面发生反射和折射，反射光线已画出。请画出它的入射光线和折射光线大致方向。
2．如图所示，潜水员的眼睛在水面以下A处，观察岸上的物体。图中的两个B1和B2分别是物、像的位置，请在图中作出潜水员观察物体的光路图。
3．根据图中的入射光线，画出相应的折射光线。
4．如图中，AO是由空气向水面斜射的一条光线，请画出反射光线和大致的折射光线。
5．在图中画出反射光线并标出反射角。
6．在图中画出的光线OP从空气垂直入射到玻璃砖，并经过玻璃砖两次折射到空气中的光路图。
7．如图所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请在图中标出点光源S和像点 的位置，并完成光路图（保留作图痕迹）。
8．如图所示，AB、CD是同一发光点S发出的光经平面镜反射后的两条反射光线，请你根据平面镜成像规律，确定发光点S的位置并完成光路图。
9．如图所示，根据给出的入射光线AO画出反射光线OB，并标出反射角及其度数。
10．如图所示，光线从空气斜射入某种液体中，入射角为45°时，折射角为30°；光线射到液体某处水平放置的平面镜上反射，最后光线又回到空气中。请你完成文中描述的光路图并标出从水中射向空气时的折射角大小。
11．如图所示，A同学通过平面镜可以看到隔墙的B同学（含眼睛），图中A、B同学用黑点代表，请在图中画出A看到B的光路图。（保留作图过程）
12．如图是凹透镜，请将光线补充完整。
13．一条光线从水中照射到水面发生反射，如图所示。请画出它的入射光线及大致的折射光线
14．画出入射光线经透镜折射后射入水中的光路图。
15．画出经过凹透镜折射后的光线。
16．根据图中所给出的平面镜的一条反射光线，画出它的入射光线，并标出反射角β。
17．如图所示，AB、CD是发光点S发出的光线经平面镜反射后的两条光线，在图中画出发光点S的位置。
18．如图有入射光线与反射光线，请画出相应的平面镜。
参考答案：
1．
【详解】首先过入射点垂直于水面作出法线，根据反射角等于入射角可在法线左侧的空气中画出入射光线AO；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，据此在法线右侧的水中画出折射光线OC。如图所示：
2．
【详解】连接两点（空气中用虚线，水中用实线）与水面相交，则交点为入射点；连接即为入射光线，为折射光线，如下图所示：
3．
【详解】根据凸透镜对光线的折射规律可知，当光线经过凸透镜焦点射入凸透镜时，光线会平行于主光轴射出，如下图所示：
4．
【详解】先过O点垂直于界面画出法线；在法线的左侧的界面之上，根据反射角等于入射角画出反射光线OB；最后在水中、法线的左侧，依据折射角小于入射角画出折射光线OC。如图所示：
5．
【详解】由图示知，入射光线与镜面的夹角为30度，则入射角为60度。过入射点O作法线，据反射角等于入射角，作出反射光线，反射角为60度。作图如下：
6．
【详解】光从空气垂直入射到玻璃界面上，传播方向不变，当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线将远离法线，如下图所示：
7．
【详解】根据平面镜成像的特点，把两条反射光线反向延长交于一点，即是像的位置；再作出像点关于平面镜的对称点S，即是发光点S的位置，连接发光点与两个反射点画出入射光线，注意作图时入射光线的箭头朝向入射点，如图
8．
【详解】画出两条反射光线反向延长线，交点为S′，再作出S′关于平面镜的对称点S，S即为发光点。如图所示
9．
【详解】过入射点垂直于反射面作出法线，由图知入射光线与镜面的夹角是40°，所以入射角为
由光的反射定律知反射角等于入射角，所以反射角也为50°，在法线的另一侧画出反射光线OB，如图所示
10．
【详解】光线在水中经平面镜反射时，仍然遵循光的反射定律，反射角等于入射角，因此根据几何知识可知，此时经平面镜反射后的光线射到水面时的入射角与光线从空气中射入水中的折射角相等。由光路可逆原理可知，射向空气中的光线将以光线从空气射入水中的入射角度折射入空气中，即折射角等于45°。如图所示：
11．
【详解】根据平面镜成像的特点，物与像关于镜面对称，可确定B同学的像的位置B′，根据平面镜成像的原因，可知反射光线的反向延长线过像点，连接AB′，与平面镜交于一点O，连接AO，BO即可，如图所示：
12．
【详解】由图可知，该透镜为凹透镜，对光线有散作用，平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点，光线如图所示
13．
【详解】OA为反射光线，过入射点O做垂直于界面的发现MN，根据反射角等于入射角做出入射光线BO，其中为入射角，为反射角；光线BO从水中进入空气时发生折射，折射角于大入射角，即，折射光线、入射光线在法线两侧，据此画出折射光线OC，如图
14．
【详解】根据凸透镜三条特殊光线的画法，平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后过焦点，根据光的折射规律，从空气中斜射入水的光线，折射角小于入射角，如图所示
15．
【详解】根据凹透镜三条特殊光线的画法，平行于凹透镜主光轴的光线，经过凹透镜折射后反向延长线经过虚焦点，延长线经过虚焦点的光线，经凹透镜折射后平行于主光轴，如图所示
16．
【详解】根据光的反射定律，先作出法线垂直于平面镜，由反射角等于入射角，作出入射光线，如图所示
17．
【详解】先将两条反射光线AB、CD反向延长交于一点S′，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：
18．
【详解】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角平分线，即是法线，然后过入射点作法线的垂线，即是平面镜的位置，再画出平面镜，如下图所示：
