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专题21 光路图
题型一：平面镜成像
1．在图中利用平面镜成像特点画出物体AB在平面镜中的像。
【答案】
【详解】根据平面镜成像的特点，先作出物体AB的端点A、B在平面镜中的对称点A′、B′，连接A′、B′点
即为物体AB在平面镜中的像，注意辅助线和像用虚线，如图所示：
2．在图示中作出从S发出的一条光线经平面镜反射后过A点的光路图
【答案】见解析
【详解】过镜面作出点S的对称点S′,即为点光源S在平面镜中的像，连接S′A与镜面交于O点，即为入射
点(反射点)，连接SO就得到入射光线，连接AO即为反射光线，如下图所示：
3．如图所示，物体AB在平面镜上方，一束由B发出的光入射到平面镜表面O点。
（1）画出物体AB在平面镜中的像A′B′；（2）画出入射光线BO的反射光线并标出反射角的大小。
【答案】（1） ；（2）
【详解】（1）先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB的像，如下
图所示
（2）因为入射光线与镜面的夹角是40°，所以入射角为
根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也为50°，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，反射光线与法线的夹角为反射角；如下图所示4．如图所示，请画出人眼暗从A点看到物体S在平面镜中的像S′的光路图．
【答案】
【分析】根据平面镜的特点画出光路图．
【详解】根据平面镜成像的特点，先画出物体s在平面镜中的像 ，连接A ，与镜面的焦点为0点．连
接S0，为入射光线，OA 为反射光线．如图所示：
5．下图 AB 为平面镜前的物体,请根据平面镜成像特点,作出 AB 在平面镜中的像 ；
( )【答案】
【详解】先作出物体AB的端点A、B在平面镜中的对称点 、 ，连接 、 点即为物体AB在平面镜
中的像，注意辅助线和像用虚线，如图所示：
6．如图（a）所示， 为平面镜，试作出一条过 点的入射光线，经平面镜反射的光线恰好经过 点．
( )
【答案】
【详解】根据平面镜成像特点，过镜面作出点P的对称点P′，用虚线连接 和 两点，与平面镜相交于点
；连接 与 即可得到入射光线和反射光线，光路如下图所示：
7．一条光线照射到水面发生反射和折射，这条光线经水面折射后的光线如图所示．请在图中画出它的入射光线和反射光线的大致方向．
( )
【答案】
【详解】光由空气斜射进入液体中时，折射光线向靠近法线方向偏折，根据折射角小于入射角画出入射光
线；由光的反射定律的内容，首先过入射点画出法线，法线与界面垂直（虚线），根据反射角等于入射角
画出反射光线；如图所示：
8．小黄坐的位置与电视机红外线接收窗口之间刚好有张椅子，如图所示。若不移动位置仍要遥控电视，
在图中画出遥控器发出红外线传播到电视机红外线接收窗口的光路。【答案】
【详解】平滑墙面可看作平面镜，先作出红外线发射窗口的像，再将像与电视机红外线接收窗口连接，与
墙面的交点即为入射点，然后完成光路，如图所示：
考点：作光的反射光路图
点评：会灵活应用光的反射定律进行画光路图
9．作出图中物体AB在平面镜中的像。
【答案】【详解】由平面镜成像规律可知，像和物关于平面镜对称，故先作出端点A和B关于平面镜的对称点A′和
B′，用虚线连接A′B′，即为物体AB在平面镜中所成的像，如图所示：
10．一圆形蓄水池装满水，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】
【详解】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′，即像点。连
接B′A，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。如图：
11．画出图中物体AB在平面镜 中所成的像 。【答案】
【详解】分别做出物体AB端点 、 关于平面镜的对称点 、 ，用虚线连接 、 即为 在平面镜
中的像，如图
12．根据平面镜成像特点，在图中画出物体 AB 在平面镜 MN 中的像。
【答案】
【详解】先作出端点A. B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB的像，如图所示：
13．请用“镜像法”作出图中物体AB在平面镜中的像A'B'【答案】
【详解】作A点关于镜面的对称点A′（需标出垂直符号），作B点关于镜面的对称点B′，用虚线连接
A′B′，则A′B′就是AB在平面镜中的像。如图所示：
14．根据平面镜成像特点,画出如图中物体在平面镜中所成的像；
【答案】
【分析】平面镜成像的特点：像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直，即像物关于平面镜
对称，据此作出AB的像
【详解】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．如图：15．按照题目要求作图
（1）图中光与镜面成30度角射在平面镜上，请画出反射光线并标出反射角的大小；
（2）请根据平面镜成像规律，在图中画出AB在平面镜中的像A′B′；
（3）如图所示，夜晚路灯下站着爸爸和小明两人，地上留下了他们的影子 AB 和CD，请通过作图确定路
灯灯泡 S 的位置。
【答案】（1） ；（2） ；（3）【详解】（1）由图得，入射光线与镜面的夹角为30°，则入射角为
光反射中
且入射光线、反射光线、法线分居法线两侧，先作出法线，再根据反射角等于入射角作出反射光线，如图
所示：
（2）平面镜成像中，像与物关于平面镜对称，用虚线分别过AB两点作平面镜的垂线，再分别取像距等于
物距，得到像点A′、B′，用虚线连接像点A′、B′，再在A′上打上箭头，如图所示：
（3）人的影子是光沿直线传播的结果，光线被人体挡住，留下的影子。夜晚路灯下站着爸爸和小明两人，
地上留下了他们的影子 AB 和CD，分别连接爸爸头顶与B点、小明头顶与D点的连线，再将两条线反向
延长，则延长线的交点为路灯S的位置，如图所示：题型二：光的折射
16．平静水面上方的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置A、B如图所示，C点的人恰好看到它们在水
中的像A′、B′重合
【答案】
【详解】作出小鸟A点关于水面的对称点A′，即小鸟的像位置。
因为C点人看到小鸟和小鱼的像重合，即A'点也是小鱼的像B′的位置，连接BO即为入射光线，如图所示：
17．一束光线从空气射入玻璃时，界面MN上的反射光线如图所示，请画出对应的入射光和大致的折射光
线。（保留作图痕迹）
【答案】
【详解】图中法线已经画出，根据反射角等于入射角在法线下侧的空气中画出入射光线；光从空气斜射入
玻璃时，折射角小于入射角，据此在玻璃内部法线的上侧作出折射光线；如图所示。18．如图所示，请在图中画出光线AO从空气斜射向水中时反射光线和折射光线的大致位置。
【答案】
【详解】原图中的虚线为法线，法线与水和空气的界面垂直，根据反射角等于入射角画出反射光线OB，
即 ；根据光从空气斜射入水中时折射角小于入射角画出折射光线OC，即
，如图
19．在图中画出反射光线，标出反射角，画出大致的折射光线．【答案】
【详解】当光线射向两种介质的界面上时,会同时发生反射和折射;入射光线与水面夹角50°,则入射角等于
90°−50°=40°，过入射点作出法线，由反射角等于入射角确定反射光线，当光从空气中斜射入水中时，折射
光线将向靠近法线的方向偏折，即折射角小于入射角，如下图所示：
20．一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，入射光线与液面成30°角（如图），反射光线与折射
光线的夹角为80°，则反射角的大小为________，折射角的大小为________。
【答案】 60° 40°
【详解】[1][2]由题意知道，入射光线与液面成30°角，则入射角是
反射光线与折射光线的夹角为80°，反射光线与液面也成30°角，故折射角为
21．有一块上下两面MN与EF相平行的均匀玻璃砖，现有入射光线AB斜射到玻璃砖上，经玻璃砖两次折
射后，出射光线为CD，且AB、CD与玻璃砖的夹角均为α，如图所示。
(1)画出光线在玻璃砖内的传播路径；
(2)证明：出射光线CD与入射光线AB相平行。【答案】(1) ；(2)见解析
【详解】(1)先过入射点B垂直玻璃砖上表面作出法线，再在玻璃砖内部法线的另一侧作出折射光线，注意
折射角小于入射角，并且最后的折射光线CD与玻璃砖上表面的入射光线AB平行，如图所示：
(2) 延长AB，反向延长CD，如下图：
因为∠1＝∠α，∠2＝∠α，所以∠1＝∠2，因为MN∥EF，所以∠NBC＝∠ECB，
即
∠1+∠3＝∠2+∠4
所以∠3＝∠4，所以AB∥CD。22．如图，岸边树梢C处有一鸟巢，水中B处有一条鱼，人眼在A点看到水中出现“鱼钻鸟巢”的景象，
请作出人眼看到这种景象的光路图。
( )
【答案】
【详解】水平面相当于平面镜，由平面镜成像特点可知，像和物到平面镜的距离相等，像和物连线与平面
镜垂直，所以C处的一鸟巢在水面中的倒影在C′处，由光的折射定律可知，当光从水中斜射入空气中时，
折射光线远离法线，射入人的眼睛，而人由于错觉，认为光始终沿直线传播，逆着光的方向看上去而形成
的虚像，所以看到的是鱼的虚像，在B′处，比鱼的实际位置高，如图所示：
23．如图所示，一束光线AO从玻璃中斜射到空气中，请在图中画出入射光线AO的折射光线并标出折射
角【答案】
【详解】经过入射点O作垂直于界面的法线，根据折射角大于入射角画出折射光线．如图所示：
【点睛】根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角大于入射角，确定折射光线的方向．
24．如图所示，一束光线AB射向竖直的平面镜，并最终在水底形成一个光斑，请作出水底形成光斑的光
路图。
【答案】
【详解】光线经过平面镜后将在平面镜的入射点处经平面镜反射，根据光的反射规律反射角等于入射角，
作出反射光线；反射光线斜射向水面时将在水面发生折射，根据光的折射规律：光从空气斜射入水中，折
射角小于入射角，作出折射光线即可，如下图所示：25．如图，S为发光点，试作出三条射向水面的入射光线SO、SA和SB的折射光线．并说明折射光线反向
延长交点的意义．
【答案】 折射光线反向延长交点的意义是让人们知道折射后像的位置要比物
体本身位置高
【详解】分别过入射点A、B作法线，然后根据折射角小于入射角作出其折射光线，折射角随入射角的增
大而增大，光线SB比光线SA的入射角大，因此光线SB比光线SA的折射角大；
光线SO垂直入射传播方向不改变，图示如下：
折射光线反向延长交点的意义是让人们知道折射后像的位置要比物体本身位置高．
故答案为（1）（2）折射光线反向延长交点的意义是让人们知道折射后像的位置要比物体本身位置高．
【点睛】在光路图中，法线要画成虚线，画折射光路时，一定注意光从密介质进入疏介质，还是从疏介质
进入密介质．
26．画出图中折射光线对应的入射光线。
【答案】
【详解】过折射点做出法线，因为折射光线在水中，所以入射光线在空气中，光从空气斜射入水中时，折
射角小于入射角，根据折射光线与入射光线分居法线两侧，在法线左侧的空气中画出入射光线，如图
27．一束光从空气射入玻璃时的反射光线如图所示，请画出入射光线和大致的折射光线．【答案】
【详解】图中法线已经画出，根据光的反射定律，反射角等于入射角在法线下侧画出入射光线；根据光从
空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，在玻璃内部发现上侧作出折射光线；如图所示：
28．如图所示，一束光斜射到空气和玻璃砖的交界面上，画出光经过玻璃砖并再次进入空气中的大致光路。【答案】
【详解】先画出法线，当光从空气斜射入玻璃时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角小于入射
角。当光从玻璃斜射入空气时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角。据此完成光路
图，如下图所示：
29．如图所示，已知反射光线，作出入射光线和折射光线。
【答案】
【详解】先画出入射光线，入射光线与反射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；再在与入射光线异侧
的空气中画出折射光线，折射角大于入射角，折射光线向远离法线的方向偏折，故作光路图如下：30．一束光从空气射入水中，用箭头标出光前进的方向，注明入射光线和折射光线__。
【答案】
【详解】因为空气中有两条光线，因此空气中的两条光线分别为入射光线和反射光线，则水中的光线一定
为折射光线，根据折射光线可以确定空气中左边的光线为入射光线，右边光线为反射光线。
题型三：凸透镜成像
31．如图所示，一条光线经平面镜反射后，过凸透镜的焦点F射向凸透镜。请在图中画出射向平面镜的入
射光线和经凸透镜后的折射光线。
【答案】
【详解】过平面镜的反射点垂直镜面作出法线，因为反射光线与镜面的夹角为30°，则反射角为
90°﹣30°＝60°
则入射角也为60°，根据入射角等于60°在法线右侧作出入射光线。
过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；如图所示。
32．在图方框中画一个合适的透镜，并补充完整透镜左侧的光路图。【答案】
【详解】如图分析，入射前下侧光线折射后在主光轴上方，入射前上侧光线折射后在主光轴下方，所以经
过该透镜折射后的光线较折射前更收敛，可知该透镜具有聚光作用，故该透镜为凸透镜，且入射的两条光
线过焦点后射向透镜在折射，如图所示
33．如图所示，OB是平面镜上的一条反射光线，请画出反射光线OB的入射光线AO。
( )
【答案】
【详解】过O点做垂直于平面镜的法线，在法线右侧画出入射光线，使反射角等于入射角，如下图所示：34．完成下列光路图
【答案】
【详解】试题分析：①凸透镜中，入射光线与主光轴平行，则折射光线过焦点．
②凸透镜中，入射光线过焦点，折射光线与主光轴平行则．
③凹透镜中，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．
如图所示：
35．画出下列光线的折射光线。
【答案】【详解】平行于主光轴的光照射到凹透镜后，折射光线的反向延长线将过凹透镜的虚焦点，如图所示
根据光的折射定律，光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，过入射点作界面的垂线，再画折射光
线，使折射角小于入射角，如图所示
36．按要求完成下列光路图.
（1）如图甲所示水面上方有一发光点A，水中另有一发光点A．人在空气中看到A 在水中的位置就是
1 2 2
A 在水中的像的位置．画出：A 发出的光经水面反射进入人眼的光路图；A 发出的光进入人眼的光路图．
1 1 2
（2）请在图乙中画出入射光线或折射光线．（3）如图丙所示，平面镜前有一线状发光物体AB，请作出AB在平面镜中所成的像．
【答案】
【详解】试题分析:（1）根据折射的规律作图，在折射现象中空气那一侧的角是大角．（2）平行于主光轴
的光线折射光线的反向延长线过焦点，过光心的光线传播方向不变（3）根据平面镜成像的特点作图，注
意所成的像是虚像．
考点:本试题考查的是光学的作图．
点评：对于此类试题，学生应把握光学作图所依据的规律和原理．作图时要规范认真．
37．如图所示，c图中折射光线过光心； d图中折射光线与主光轴平行，请在甲、乙两图中分别画出入射
光线.【答案】 ；
【详解】根据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线作图．
如左图中，折射光线与凹透镜的主光轴平行，则入射光线的延长线过焦点，据此画出入射光线，如图：
右图中，折射光线过光心，根据过光心的光线传播方向不变作出入射光线，如图：
【点睛】涉及凸透镜或凹透镜的光路作图，应牢记凸透镜和凹透镜的三条特殊光线，在画图中灵活运用，
像这一类的作图即可迎刃而解．
38．如图所示，请画出烛焰上的 S 点发出的三条光线（中间一条光线平行于主光轴）经凸透镜后的出射
光线，并确定其像的位置 S′．
( )
【答案】
【分析】凸透镜的三条特殊光线：平行于主光轴的光线通过凸透镜后经过焦点，经过焦点的光线通过凸透
镜后平行于主光轴，经过光心的光线传播方向不改变；凸透镜成像的原理是光的折射，像是由折射光线的延长线或折射光线的反向延长线会聚而成的．
【详解】对于凸透镜，入射光线平行于主光轴，则经凸透镜折射后将过焦点；过光心的光线经凸透镜折射
后传播方向不改变，当物体成实像时，发光点发出的所有光线经凸透镜折射后都过像点，如图所示：
39．如图所示，一束光线经过平面镜反射后，照射到凸透镜上，画出该入射光线和凸透镜折射后的折射光
线。
【答案】
【详解】根据反射角等于入射角在法线左侧画出入射光线；题目提供的光线通过凸透镜的焦点处，经凸透
镜折射后折射光线通过凸透镜平行射出，如图所示：
40．如图所示，两条入射光线射向凸透镜，请画出凸透镜折射后的折射光线。【答案】
【详解】凸透镜中从焦点出发，必然平行主光轴，故过折射点画一条平行主光轴的直线，并标上向右的箭
头，平行主光轴必然经过焦点，故连接折射点与右侧的焦点，并标上向上的箭头，故如下图所示：
41．如图所示，根据图中的入射光线或折射光线，分别作出相应的折射光线或入射光线。
( )
【答案】 。
【详解】对于凹透镜，平行于主光轴的光线经过凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；过光心
的光线经凹透镜折射后，其传播反向不变，如图所示。
42．画出图中经透镜折射后的光线。【答案】
【详解】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，如图所示：
43．请在图中画出对应的折射光线。
【答案】
【详解】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，由此画出折射光线如图所示：
44．请你将光路补充完整。【答案】
【详解】平行于主光轴的光线经过凹透镜时，折射光线反向延长线经过焦点，过光心的光线经过凹透镜传
播方向不变，如下图所示：
45．完成下图中所示的透镜光路图．
【答案】
【详解】对于凸透镜，平行于主光轴的光线通过凸透镜后折射光线过焦点，过光心的光线传播方向不变；
对于凹透镜，入射光线的延长线过焦点，折射光线平行于主光轴，过光心的光线传播方向不变，根据以上
知识作图即可。如下图所示
