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专题 05 光学作图专题（解析版）
重难点1 光直线传播作图
重难点2 光反射作图
重难点3 光折射作图
重难点4 平面镜成像作图
重难点5 透镜成像作图
重难点1 光直线传播作图
【重难点分析】
光直线传播作图
（1）小孔成像（成倒立的实像）。
（2）影子的形成和变化。
（3）“井底之蛙看世界”为何时片面的。
（4）排直队要向前看齐等。
（5）日月食的形成。
【重难点训练】
1．（2023•抚松县模拟）在图中的光屏M上画出蜡烛AB经小孔所成的像A'B'。
【答案】见解答图。淘宝：学思创想
【解答】解：过A点和小孔O画出一条光线交光屏于A′，再过B点和小孔O画出一
条光线交光屏于B′，即AB的像为A′B′．如下图所示：
2．（2023•扶余市二模）画出路灯照在人身上形成的影子的光路图，并画出影子范围。
【答案】见解答图。
【解答】解：过路灯和人的头顶作一条光线，这条光线和地面的交点就是人影子最右端
的位置，该点和人的距离就是影子的范围，如图所示：
3．（2023•邛崃市模拟）《墨经》有小孔成像的记录，物体的投影之所以会出现倒像，是
因为光线沿直线传播，在针孔处，不同方向射来的光束互相交叉而形成倒影。图甲是小
王同学做小孔成像实验的情景，在图乙中大致画出烛焰 AB（烛焰可以抽象为带箭头的
线段）通过纸杯的小孔在黑塑料膜虚线上所成的像A'B'，并标明两条光线的传播方向。淘宝：学思创想
【答案】
【解答】解：根据光的直线传播规律，作图如下：
。
4．（2023•成华区模拟）洋洋同学用“可乐瓶”做小孔成像实验，实验装置如图所示，请
在图中的半透明纸上画出蜡烛AB的像A′B′。（保留作图痕迹）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：小孔成像是光的直线传播现象。物体上部的光线通过小孔后，射到了光屏
的下部；物体下部的光线通过小孔后，射到了光屏的上部，因此通过小孔后所成的像是
倒立的像。如下图所示：
5．（2023•沈丘县三模）“井底之蛙”是我们耳熟能详的一个寓言故事，如图所示，一只
青蛙在枯井中，请你利用光路图画出青蛙（眼睛用点O表示）通过井口能观察到的范围。淘宝：学思创想
【答案】
【解答】解：根据光的直线传播规律，从井口射来的光进入青蛙的眼睛，它通过进口能
观察到的范围是图中的AOB扇形区域，如图所示：
。
6．（2023•武侯区校级三模）如图所示，根据两人的影子画出光路图，找到光源S的位置。
【答案】
【解答】解：将两人影子的顶端和两人头顶连接并延长可交于一点S，点S就是光源的
位置，如下图：淘宝：学思创想
重难点2 光反射作图
【重难点分析】
光的反射定律：在光的反射现象中，入射光线、反射光线、法线同在同一个平面内（三线
共面）；反射光线、入射光线分别位于法线的两侧（两线两侧）；反射角等于入射角（两
角相等）。
（1）光反射现象作图需要遵循光反射定律（三线共面、两线两侧、两角相等）。
（2）作图方法：根据光反射定律利用量角器作图。
【重难点训练】
7．（2024•新蔡县一模）如图所示，人从平面镜MN中能够看到光源S发出的光，请在图
中画出人眼A经平面镜MN看到光源S的完整光路图。
【答案】
【解答】解：作出光源S关于平面镜的对称点，即为像点S′，连接S′A点交平面镜
于点O，沿OA画出反射光线，连接SO画出入射光线，如图所示：
8．（2024•齐河县模拟）自2024年以来，网络热门舞蹈科目三受到了广大青少年的欢迎，
如图为小明跳科目三的场景，请在图中画出小明看到镜中自己膝盖上A点的光路图。淘宝：学思创想
【答案】见解答
【解答】解：根据平面镜的特点在平面镜的另一侧作出膝盖上点A的对称点A′，即为
其在平面镜中的像；
连接像点与眼睛B点与镜面相交于一点O，即为入射点，连接AO、OB，则AO是入射
光线，OB为反射光线，如图所示：
9．（2024•雁塔区模拟）如图所示，入射光线与镜面成30°角，请画出反射光线并标出反
射角的度数。
【答案】
【解答】解：已知入射光线与镜面的夹角为30°，则入射角等于90°﹣30°＝60°，图中法
线已经画出，根据反射角等于入射角，则反射角也等于 60°，在法线的右侧即可做出反
射光线．如下图所示：淘宝：学思创想
10．（2024•遵义模拟）图甲是小美同学游玩公园时拍的一张风景图，乙图中 A点是拱桥
顶部在水中的像，请画出拱桥顶部经过反射进入人眼的大致光路图。
【答案】
【解答】解：作像A点关于镜面的对称点A′，连接像点与眼睛B点与镜面相交于一点
O，即为入射点，连接A′O、OB，则A′O是入射光线，OB为反射光线，如下图所示．
11．（2024•西安一模）一束光从空气斜射到平面镜上时发生了反射，OB为反射光线如图
所示，请在图中作出其入射光线并标出入射角的度数。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：过入射点O作垂直于镜面的法线，已知反射光线与镜面的夹角为60°，则
反射角为90°﹣60°＝30°，由光的可知入射角也为30°；根据反射角等于入射角在法线右淘宝：学思创想
侧画出入射光线，如图所示：
12．（2024•辽宁模拟）图甲是“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”的画面。图乙，A′
点表示水中“蜻蜓”的位置，请画出蜻蜓位置A和光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光
路图。
【答案】
【解答】解：由题可知，A'的位置是蜻蜓通过水面所成的像；根据平面镜成像特点作出
蜻蜓的位置，则眼睛与虚像的连线与水面的交点为反射点（入射点）O，连接AO为入
射光线、连接O和眼睛可得反射光线，如图所示：
重难点3 光折射作图淘宝：学思创想
【重难点分析】
光的折射定律：在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在同一平面内（三线共面）；
折射光线和入射光线分居在法线的两侧（两线两侧）；3)当光从空气斜射入水等其他透明
物质（玻璃、水晶等）时，折射角小于（大于、小于或等于）入射角；当光从水或其它透
明物质斜射入空气时，折射角大于（大于、小于或等于）入射角（不等角，空气大）。
（1）根据光折射定律（特别是“空气大”）进行作图
（2）清澈的池水，池底或者鱼变浅，放杯子的筷子“折断”；水下看岸边物体变高；
海市蜃楼的成因等。
【重难点训练】
13．（2023•聊城模拟）如图所示，M是苹果上的一点，N是人眼的位置，请画出M点在
平面镜中的像M'及M点发出的一条光线经平面镜反射后经过N点的光路图。
【答案】见解答图
【解答】解：作出M关于平面镜的对称点M′，即为M的像点；连接NM′交平面镜
于点O，O点就是入射点，ON即为反射光线，连接MO即为入射光线，如下图所示：
。
14．（2023•包河区一模）如图所示，一小球滚到桌子底下静止不动，人眼直接看不到小球
本身，但恰好旁边有一平面镜，人能看到平面镜中小球的像，请在图中画出人眼通过平
面镜看到桌底下小球的光路图（保留作图痕迹）。淘宝：学思创想
【答案】
【解答】解：先作出小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，连接O点与眼睛即为反射光线，连接小球S和O点即为入射光线，如
图所示：
15．（2024•泗阳县模拟）如图所示，请作出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。
【答案】见解析。
【解答】解：结合平面镜成像的特点，分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称
点A′、B′，用虚线连接A′、B′，即为AB在平面镜中的像。淘宝：学思创想
16．（2024•西平县一模）如图所示，小静到鞋店买鞋，她站在镜子MN前看自己穿着新鞋
时的效果。请画出小静的眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
【答案】
【解答】解：
在平面镜的另一侧作出新鞋的点A的对称点A′，即为A在平面镜中的像；
连接像点与眼睛B点与镜面相交于一点O，即为入射点，连接AO、OB，则AO是入射
光线，OB为反射光线，如图所示：淘宝：学思创想
17．（2024•雁塔区校级三模）如图，请你在图中作出月亮在水中所成的像 M′，以及人
看到水中月亮的光路图（在图中用M点代表月亮，用M′代表月亮的像）。
【答案】
【解答】解：过路面作点M的对称点M′，即为月亮在水中的像，连接像点 M′与人
眼，交水面于一点O，即为入射点；再画出入射光线和反射光线，由此完成光路图，见
下图：
18．（2024•哈尔滨模拟）请画出发光点S在平面镜中所成的像，并画出眼睛在 A点看到
像的光路图。淘宝：学思创想
【答案】见试题解答内容
【解答】解：作出发光点S关于平面镜的对称点，即为像点S′，连接S′、A点交平
面镜于点O，沿OA画出反射光线，连接SO画出入射光线，如图所示：
重难点4 平面镜成像作图
【重难点分析】
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。
（4）光反射现象作图需要遵循光反射定律（三线共面、两线两侧、两角相等）。
（5）作图方法：先画对称像点，再画光线。
【重难点训练】
19．（2024•广西模拟）按要求作图（请保留作图痕迹）。如图所示，一束光射入水中照亮
了水底的鹅卵石。请画出该束光在水面处的反射光线和进入水中的折射光线。淘宝：学思创想
【答案】
【解答】解：过入射点垂直界面作出法线，在空气中法线左侧作出反射光线，并使反射
角等于入射角；
光射入水中照亮了水底的鹅卵石，连接入射点和鹅卵石的连线为折射光线，如图所示：
。
20．（2024•尉氏县一模）如图所示，水池边有一路灯S，路灯上方有一平面镜MN，S发
出的一条光线能经MN反射后经过A点射入水池底，请画出对应的光路图。
【答案】见解析。
【解答】解：作出发光点S关于平面镜的对称点，即为像点S'，连接S'A点交平面镜于
点O，沿OA画出反射光线交空气和水交界面于O'点，连接SO画出入射光线；过入射
点画出法线，然后根据折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角，在法线
右侧的水中画出折射光线。淘宝：学思创想
21．（2024•阜阳一模）如图所示，一束光从水中斜射到水面，将发生反射和折射，请在图
中画出反射光线和大致的折射光线。
【答案】
【解答】解：过入射点O做法线MN，从而确定了入射光线位于法线的右侧，然后根据
反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角做出对应的反射光线OB。
光从水中斜射入空气，折射角大于入射角，由此在法线左侧做出对应的折射光线OC。
如下图所示：
22．（2024•贵州一模）如图，罗庄道德广场清澈池塘底部有一石块 A，站在岸边的小强
（假设小强的眼睛在C处）看到石块在B处（图中用虚线连接），请画出小强看到石块
A的光路图（标明入射光线和折射光线）。淘宝：学思创想
【答案】
【解答】解：来自A的光线斜射向水面时会发生光的折射，折射角大于入射角，人逆着
折射光线看到的是A的虚像，即B点；连接眼睛C点和B点，与水面的交点即为入射
点O；则AO为入射光线，OC为折射光线，如图所示：
23．（2023•东莞市模拟）在图中画出入射光线在水面处的反射光线和折射光线大致方向，
并标出反射角及其度数。
【答案】
【解答】解：入射光线与水面的夹角为30°，则入射角等于90°﹣30°＝60°，所以反射角淘宝：学思创想
也为60°，图中法线已经画出，根据反射角等于入射角，在空气中法线的右侧画出反射
光线；再根据折射角小于入射角，在法线的右侧的水中画出折射光线，如图所示：
24．（2024•泌阳县一模）如图，小文给同学们表演趣味小实验，她将一块厚玻璃砖竖立在
桌面上，让小明站在玻璃砖右侧进行观察。小文将一枚硬币缓慢移至玻璃砖左侧某一位
置时，小明惊奇地发现，硬币“进入”了玻璃砖内。请画出从 A点出发的一条光线，经
过玻璃砖进入眼睛的完整光路。
【答案】见解答
【解答】解：首先连接人的眼睛和虚像A'，连线与玻璃砖右侧界面的交界点为折射点；
光线从玻璃砖斜射入空气中，折射角大于入射角，据此做出玻璃砖中的入射光线；当光
从空气斜射入玻璃砖中时，折射角小于入射角，据此做出硬币反射的光线，如图所示：
重难点5 透镜成像作图
【重难点分析】
透镜成像作图
（1）透镜的三条特殊光线：光线经过透镜后，向厚的一方偏折。
①过光心的光线，经透镜折射后传播方向不改变。
②平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，淘宝：学思创想
但其反向延长线过同侧焦点。
③经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜
折射后平行于主光轴。
（2）根据透镜的三条特殊光线传播特点画图。
【重难点训练】
25．（2024•碑林区校级一模）如图所示，是射入凸透镜的两条光线，请画出它们的折射光
线。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，过凸透镜光心的光线传播
方向不改变。如图所示：
26．（2024•鼓楼区校级模拟）如图所示，根据入射光线，画出折射光线。
【答案】见解答图
【解答】解：
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点；过凹透镜光心的光线
其传播方向不变，如图所示：淘宝：学思创想
27．（2024•蚌埠模拟）网课学习期间，东东由于不注意用眼卫生，配带上了近视眼镜。如
图所示是他利用眼镜和平面镜做的光学实验。请帮他完成光路图。
【答案】见解答图
【解答】解：
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；该折射光线入
射到平面镜上，先过入射点垂直平面镜画出法线，再根据反射角等于入射角画出反射光
线，如图所示：
28．（2024•龙马潭区模拟）如图，凸透镜的主光轴与平静水面重合，F为凸透镜的焦点，
入射光线AB平行主光轴，请画出AB经过凸透镜后的折射光线和进入水中的折射光线。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）平行于主光轴的入射光线AB经过凸透镜折射后，折射光线过焦点F，由此画出经淘宝：学思创想
过凸透镜后的折射光线；
（2）光由空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；所以，过入
射点（右侧焦点F）垂直于界面作出法线，根据折射角小于入射角，在水中法线的右侧
作出折射光线，如图所示：
29．（2024•金乡县一模）如图所示，作出光路图。
【答案】见解答图
【解答】解：过入射点垂直于镜面作出法线，已知入射光线与平面镜的夹角为 45°，可
知反射角等于入射角等于90°﹣45°＝45°，则反射光线平行于凸透镜的主光轴；再根据
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点画出折射光线。如图所示：
30．（2024•安岳县校级模拟）如图A′B′为物体AB经凸透镜所成的像，请画出物体AB
的大致位置及大小并补作出相应的入射光线。
【答案】见解答图
【解答】解：过凸透镜光心的光线传播方向不变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后淘宝：学思创想
过凸透镜另一侧的焦点，据此画出两条折射光线对应的入射光线，两条入射光线的交点
为A的位置，垂直凸透镜的主光轴画出AB，可得AB的位置，如图所示：
31．（2024•雁塔区校级三模）如图所示，一个凸透镜的最上方与水面恰好重合，F为凸透
镜的焦点。有一条光线平行于主光轴射入，请作出经过凸透镜后的折射光线和进入空气
的折射光线。
【答案】
【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，由此画出经过凸透镜后的折
射光线；
该光线从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，在法线左侧的空气中画出折射光线，
如图所示：
32．（2024•东莞市校级一模）如图所示，光线AB经凸透镜折射后，折射光线BO恰好经
过凸透镜另一侧焦点F。再经水平面上的平面镜反射，反射光线为OC。请在图中画出：
①入射光线AB；②反射光线OC；③反射角的度数。淘宝：学思创想
【答案】 。
【解答】解：（1）图中画的是一条折射光线，过焦点，根据平行于主光轴的光线经凸
透镜折射后折射光线通过焦点，所以对应的入射光线应与主光轴平行；
（2）首先过入射点画出法线，法线与界面垂直（虚线），然后根据反射角等于入射角
画出反射光线，入射角为90°﹣30°＝60°，故反射角为60°，如图所示：
。
