人教版八年级上册物理第四章光现象、第五章透镜及其应用画图题专项练习题（含答案解析）

人教版八年级上册物理第四章光现象、第五章透镜及其应用画图题专项练习题一、作图题。1．如图所示，F是透镜的焦点，a、b、c是烛焰发出的三条光线，请作出a、b、c三条光线的折射光线。2．如图所示，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。3．如图所示，S′是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。要求：（1）画出点光源S；（2）补充入射光线；（3）画出反射光线经过凸透镜的折射光线。4．这是伽利略望远镜的原理，请尝试作出人所看到的物体的像（如图中已知凸透镜的右焦点和凹透镜的右焦点重合，即两透镜间的距离为凸透镜和凹透镜的焦距差）第4页共15页 5．显微镜主要由物镜和目镜两组凸透镜组成，被观察的细微物体先在物镜（相当于投影仪）中成一个像，然后它在目镜（相当于放大镜）中再次成像。F1为物镜L1的焦点，F2为目镜L2的焦点，图中已画出细小物体AB在物镜中所成像A'B'的光路图，以及A'B'射向目镜的两条光线，请你画出A'B'在目镜中所成的像及光路图。6．如图所示，MN是竖直放置的平面镜，请画出△ABC在平面镜中的像A′B′C′。7．如图所示，一束光线垂直入射到扇形玻璃砖的平面上，请画出光线透过玻璃射到空气中的光路图。8．图丙为“坐井观天”的示意图（井中无水），设点E为青蛙的眼睛，请利用光的直线传播知识作出青蛙看到天空范围的光路图。9．如图所示，光线垂直射入水面，水里有个平面镜，请画出此题的光路图。第4页共15页 10．如图所示，已知点光源S发出的光经平面镜反射后的两条反射光线，通过作图作出点光源S的位置。11．在汽车驾驶室内，驾驶员通过左右两侧后视镜观察，有看不到的区域（盲区），人或其他车辆应尽量避免进入盲区。如图，S为驾驶员眼睛位置，M、N为左侧后视镜左右两边界点，请作出反射光线NS的入射光线，并标出BM到车左侧（虚线所示）之间的盲区。12．如图所示，蜡烛从距凸透镜外的A点出发，沿主光轴经B、C到达D点，当它移动到B点时，所成的像正好与烛焰等大，已知AB＝BC＝CD＝10厘米，在如图中简略地画出蜡烛在A点时所成的像。13．请在图中画出物体AB的像A′B′的大概位置。注：要能正确反映像的大小、正倒和虚实，但不需要画光线图。第4页共15页 14．如图所示，墙上竖直挂着一块平面镜MN，站在地面上的小明对着镜子看自己。用带箭头线段AB表示小明，并假设小明的眼睛在箭头顶端，虚线表示墙。（1）作出小明在平面镜中所成的像；（2）他能否通过该平面镜看到自己的全身像？并作图分析。15．在图中，完成入射光线从左边射向凹透镜折射，再由凸透镜折射后的光路。第4页共15页 参考答案与试题解析一、作图题。1．如图所示，F是透镜的焦点，a、b、c是烛焰发出的三条光线，请作出a、b、c三条光线的折射光线。【分析】关于凸透镜有三条特殊的入射光线：①平行于主光轴的；②过焦点的；③过光心的；在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点作出反射光线。【解答】解：入射光线a平行于主光轴，其经凸透镜折射后，折射光线过焦点；入射光线b过光心，过光心的入射光线经过凸透镜折射后，传播方向不变；入射光线c经过焦点，经过凸透镜的折射后会平行于主光轴，如图所示：【点评】凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。2．如图所示，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。【分析】光线由A点斜射入水中时发生光的折射，要使射到水底平面镜的光反射后射向水面B点，根据反射光线的延长线一定过像点，可选作A在平面镜中的像点，再连接像与B的连接可得反射光线，再画出经A点的折射光线（射向平面镜的入射光线）即可。【解答】解：第15页共15页 过平面镜做A点的对称点A′，即A的像点，连接A′B交平面镜于一点，连接这个交点与B的连线，即为反射光线，连接A与交点的连线，即为折射光线（也是OB对应的入射光线），如图所示：【点评】本题考查了平面镜成像特点作图以光的折射的作图，知道平面镜成像时，反射光线延长线一定过像点。3．如图所示，S′是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。要求：（1）画出点光源S；（2）补充入射光线；（3）画出反射光线经过凸透镜的折射光线。【分析】（1）根据平面镜成像的特点做出S；（2）根据发光点和反射点做出入射光线；（3）从焦点发出的光线经过凸透镜后会平行于主光轴。【解答】解：（1）平面镜成像时，像与物体关于镜面是对称的，据此做出发光点S；（2）由图可知，像与反射光线的连线与镜面的交点为反射点，连接S和反射点，该光线为入射光线；（3）从焦点发出的光线经过凸透镜后会平行于主光轴；如图所示：第15页共15页 【点评】此题考查光的反射定律作图、平面镜成像特点和凸透镜对光线的作用，综合性较强。4．这是伽利略望远镜的原理，请尝试作出人所看到的物体的像（如图中已知凸透镜的右焦点和凹透镜的右焦点重合，即两透镜间的距离为凸透镜和凹透镜的焦距差）【分析】根据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线作图。【解答】解：平行于主光轴的光经凸透镜的折射后过焦点，过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，据此作出凸透镜的2条入射光线和对应的折射光线；入射光线的延长线过凹透镜的虚焦点，经凹透镜折射后平行于主光轴；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左侧的虚焦点，据此作出凹透镜的2条折射光线；而两条折射光线的反向延长线的交点即为像的上端点，再作出所成的虚像，如图所示：【点评】本题考查利用透镜的特殊光线作图，掌握三条特殊光线的作法是解题的关键。5．显微镜主要由物镜和目镜两组凸透镜组成，被观察的细微物体先在物镜（相当于投影仪）中成一个像，然后它在目镜（相当于放大镜）中再次成像。F1为物镜L1的焦点，F2为目镜L2的焦点，图中已画出细小物体AB在物镜中所成像A'B'的光路图，以及A'B'射向目镜的两条光线，请你画出A'B'在目镜中所成的像及光路图。第15页共15页 【分析】目镜的作用相当于放大镜；经过光心的光线的传播方向不变；平行于主光轴的光线经过凸透镜后会过焦点，据此作图。【解答】解：由图可知，从B′点发出的两条光线，一条光线经过光心，则光线的传播方向不变；另外一条光线平行于主光轴，则经过凸透镜后会过焦点，这两个折射光线的反向延长线的交点为B′的像；然后做出A'的像，如图所示：【点评】本题主要考查了凸透镜对光线的作用；凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。6．如图所示，MN是竖直放置的平面镜，请画出△ABC在平面镜中的像A′B′C′。【分析】依据平面镜的成像特点，分别做出A、B、C点关于镜面的对称点，然后连接A′B′，B′C′，A′C′，就是△ABC在镜中的像。【解答】解：①作A点关于镜面的对称点A′；②作B点关于镜面的对称点B′；③作C点关于镜面的对称点C′；④用虚线连接A′B′，B′C′，A′C′，△A′B′C′就是△ABC在平面镜MN中的像，如图所示：第15页共15页 【点评】作平面镜成的像，注意留下的作图痕迹，对应点连线要用虚线，像要用虚线，连线与镜面之间一定要垂直。7．如图所示，一束光线垂直入射到扇形玻璃砖的平面上，请画出光线透过玻璃射到空气中的光路图。【分析】当光从空气斜射入玻璃时，入射光线和折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，入射光线和折射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角。【解答】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。在作图时，注意先做出法线。如图所示：。【点评】此题主要考查了光的折射规律，一定要熟练掌握光的折射定律的内容，关键是搞清折射角与入射角之间的关系。8．图丙为“坐井观天”的示意图（井中无水），设点E为青蛙的眼睛，请利用光的直线传播知识作出青蛙看到天空范围的光路图。【分析】第15页共15页 青蛙之所以坐在井里，只能看到很小的一片天，就是因为光是沿直线传播的缘故；【解答】解：图中黑点E表示青蛙的位置，将E点分别与井口左边的端点、井口右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出光线射向E点的箭头，即可得到两条射向青蛙眼睛的光线，这两条光线就决定了青蛙的观察范围。如图所示：【点评】本题通过作图的方式考查了光是沿直线传播的性质，题目应用了成语故事，是一道好题。9．如图所示，光线垂直射入水面，水里有个平面镜，请画出此题的光路图。【分析】本题所要求的光路图可分为以下几个步骤：①光线垂直射向水面，此时光线的方向是不变的，垂直射入是折射的一个特例。②光在水中射到平面镜上被反射，反射要遵循反射定律，入射光线和反射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角。③被镜面反射的光从水中射向空气，此时水中入射光线与法线的夹角为入射角，空气中折射光线与法线的夹角为折射角，入射光线和折射光线分居法线的两侧，且折射角大于入射角。【解答】解：（1）先画出光线垂直射入水中，此时光线方向不变。（2）接着画光在平面镜上的反射：先画法线，然后反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角。（3）最后画光从水中射入空气中：先画法线，然后入射光线和折射光线分居法线的两侧，且折射角大于入射角。如下图所示：第15页共15页 【点评】本题考查了光的折射规律和光的反射定律。注意当光垂直入射到另一种介质中时，传播方向不变，即折射角和入射角都是0°．当光射到平面镜上时，遵循光的反射定律，当光从水中斜入空气中时，折射角大于入射角。10．如图所示，已知点光源S发出的光经平面镜反射后的两条反射光线，通过作图作出点光源S的位置。【分析】根据反射光线反向延长过像点，作出发光点的像点S′，再根据平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称作出发光点S的位置，补出入射光线。【解答】解：先将两条反射光线反向延长交于一点S′，在通过平面镜作出S′的对称点S，即为发光点的位置，并连接S与两个反射点画出入射光线，如图所示：【点评】根据平面镜成像的特点完成本题较为直观、准确，因此建议同学们用平面镜成像的特点作图。11．在汽车驾驶室内，驾驶员通过左右两侧后视镜观察，有看不到的区域（盲区），人或其他车辆应尽量避免进入盲区。如图，S为驾驶员眼睛位置，M、N为左侧后视镜左右两边界点，请作出反射光线NS的入射光线，并标出BM到车左侧（虚线所示）之间的盲区。【分析】第15页共15页 根据光的反射定律（反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角）画出入射光线AN；AN、反射光线MS和车左侧之间的区域驾驶员看不到，据此确定BM到车左侧之间的盲区。【解答】解：先过N点画出法线，再根据反射角等于入射角画出入射光线AN，则AN到车左侧的区域就是BM到车左侧（虚线所示）之间的盲区，如图所示：【点评】本题通过作图考查了学生对光的反射定律的掌握和应用，画图时注意实虚线的区分、不要忘了画箭头。12．如图所示，蜡烛从距凸透镜外的A点出发，沿主光轴经B、C到达D点，当它移动到B点时，所成的像正好与烛焰等大，已知AB＝BC＝CD＝10厘米，在如图中简略地画出蜡烛在A点时所成的像。【分析】分析题图，根据“所成的像正好与烛焰等大”确定物距、焦距，得出焦点；此时蜡烛处于2倍焦距之外；利用凸透镜的两条特殊光线画出所成的像。【解答】解：当把蜡烛移动到B点时，所成的像正好与烛焰等大，则物距u＝2f，由图知物距大约为30cm，则焦距大约为15cm，焦点为F；蜡烛在A点时，即蜡烛处于2倍焦距之外；由烛焰发出的光线，平行于主光轴的光线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，两条折射光线的交点为烛焰的像，如图所示：【点评】凸透镜三条特殊光线的作图：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。13．请在图中画出物体AB的像A′B′的大概位置。注：要能正确反映像的大小、正倒和虚实，但不需要画光线图。第15页共15页 【分析】物距小于焦距，凸透镜成虚像时，物像在凸透镜的同侧，虚像是正立、放大的，物距小于像距。根据这个规律画出虚像。【解答】解：由图可知，物距小于焦距（或物体AB放在焦点以内），凸透镜成正立、放大的虚像，物距小于像距，据此画出物体AB的像A′B′的大概位置。如图所示。【点评】凸透镜成像的三种情况是凸透镜成像习题的重要依据：u＞2f，成倒立、缩小的实像。2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。u＜f，成正立、放大的虚像。14．如图所示，墙上竖直挂着一块平面镜MN，站在地面上的小明对着镜子看自己。用带箭头线段AB表示小明，并假设小明的眼睛在箭头顶端，虚线表示墙。（1）作出小明在平面镜中所成的像；（2）他能否通过该平面镜看到自己的全身像？并作图分析。【分析】（1）平面镜成像的特点是：成虚像、像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换，即像物关于平面镜对称，利用这一对称性作出小明在平面镜中所成的像。（2）人若能从镜中看到自己的全身像，需满足的条件是：人的头顶和脚射出的光，经镜子反射后都能进入人的眼睛，即人像的上、下两端与眼睛的连线必须都穿过镜子。故结合数学知识分析即可判断。第15页共15页 【解答】解（1）分别作出AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为小明在平面镜中的像。如图所示：（2）人若能从镜中看到自己的全身像，需满足的条件是：人的头顶和脚反射的光，经镜子反射后都能进入人的眼睛，即人像的上、下两端与眼睛的连线必须都穿过镜子。如图所示，AB表示人的全身，A点表示人眼的位置。根据平面镜成像的特点，作出人的像A'B'．将A'和A，B'和A分别用直线连接起来。由图可知，B′A没有穿过平面镜，所以他不能通过该平面镜看到自己的全身像。故答案为：（1）见解答图；（1）不能；图和分析见解答。【点评】此题主要考查平面镜相关作图、平面镜成像特点的应用，知道人能从镜中看到自己的全身像需满足的条件是关键。15．在图中，完成入射光线从左边射向凹透镜折射，再由凸透镜折射后的光路。【分析】首先要知道平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。再根据图示补出折射光线。注意经凹透镜折射后的光线是凸透镜的入射光线。【解答】解：对于凹透镜，指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；该折射光线又平行于主光轴射入凸透镜中，则平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。故答案为：【点评】第15页共15页 （1）凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。（2）凹透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；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。第15页共15页