物理 光的折射作图

光的折射作图

参考答案与试题解析

一．作图题（共30小题）

1．（2016?常州）平静水面上的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置如图所示，水面一侧C点的人眼恰好看到它们在水中的像重合，以小鸟眼睛A点代表小鸟，以小鱼眼睛B点代表小鱼，请画出小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鱼的光路图．（保留作图痕迹）

【解答】解：

（1）找出小鸟关于水面的对称点A′，便为小鸟的像位置．连接A′C，与水面交于点O，连接AO即为入射光线，OC为反射光线；

（2）看到水中的鱼与飞在天空中的小鸟在水中的像重合，说明小鸟和小鱼处光线的入射点都在O点，连接BO即为入射光线，OC为折射光线，逆着折射光线看上去，看到了水中的鱼与飞在天空中的小鸟在一条直线上．如图所示：

2．（2016?聊城）如图所示，一束光射向一块玻璃砖，并穿过玻璃砖．画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线（注意标出法线）．

【解答】解：先画出法线，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．如下图所示：

3．（2016?咸宁）如图所示．OB为一束光线在水面的反射光线，0为入射点．请画出入射光线和其进入水中的折射光线．

【解答】解：先过入射点作出法线，然后根据反射角与入射角相等作出入射光线AO，根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角作出折射光线OC，如图所示：

4．（2016?大连）如图所示，一束光从空气斜射到水面上，请画出折射光线．

【解答】解：首先作出法线；再由光从空气斜射入水或玻璃等透明介质中时，折射角小于入射角的规律作出折射光线，折射光线向法线靠近．如图所示：

5．（2016?泰安）如图所示，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下E处看到了路灯的像，图中A、B两点，其中一点是路灯的发光点，另一点是路灯的像点．请你区分发光点、像点，在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图．

【解答】解：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：

6．（2016?黄石二模）如图，A为河底的鹅卵石，A’为河边观察者在B处看到的虚像，画出入射光线和折射光线．

【解答】解：连接A′B，与水面的交点为折射点，折射点与B点间的连线为折射光线；然后连接A与折射点，即为入射光线，如图所示：

7．（2016?菏泽二模）潭清疑水浅，安全记心间，如图，A是水池底某点，请大致作出光线AO的折射光线以及人从岸上看到A的像A′．

【解答】解：先过折射点垂直界面作出法线，再在水中法线的另一侧画出折射光线，注意入射角小于折射角，将两条折射光线反向延长，其交点即为人所看到的A点的像的位置A′，如图所示：

8．（2016?冠县二模）如图所示，一束光线垂直射到玻璃砖的一个面．作出这束光线进入玻璃砖内的径迹和从斜面离开玻璃砖后的大致径迹．要求在斜面处标出法线．

【解答】解：首先光从空气垂直入射到玻璃的表面，所以传播方向不变．

然后光从玻璃斜射入空气中，首先过入射点画出法线，然后根据折射角大于入射角，画出折射光线．

如图所示：

9．（2016?商水县二模）如图所示，一束光射向三棱镜，画出这束光两次折射的大致光路．

【解答】解：作出法线，根据光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，当光从玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角．作图如下：

10．（2016?宁城县模拟）作出折射光线．

【解答】解：首先作出法线，然后根据光从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角画出折射光线．见下图：

11．（2016?淮安二模）画出图中光线由三棱镜射向空气的折射光线．

【解答】解：第二条光线是光从玻璃斜射入空气中，折射光线向远离法线的方向偏折，即折射光线向三棱镜的底边偏折．如下图所示：

12．（2016?南阳二模）如图甲所示，潜水员眼睛在水下方A点处，看到浮在水面上B点的小鸭子与飞在天空中C点的小鸟“撞”在了一起．请在图乙中画出能说明人眼看到小鸟的一条入射光线及对应的折射光线，

【解答】解：

（1）直接连接BA，光线方向从B指向A，光线BA即为潜水员观察小鸭子的光路图；

（2）看到浮在水面上B点的小鸭子与飞在天空中C点的小鸟“撞”在了一起，说明小鸟处光线的入射点入射点在B点，连接CB即为入射光线，BA为折射光线，逆着折射光线看上去，看到了浮在水面上B点的小鸭子与飞在天空中C点的小鸟在一条直线上．

故答案为：

13．（2016?从化区模拟）岸上的人看水池底部所装的电灯S，光路如图所示．

（1）请用箭头标示四条光线的方向；

（2）在图中标出人看到灯在水中的像S′；（要求：保留作图痕迹）

（3）在图中画出其中一条光线在水面的反射光线．

【解答】解：因为水池底部所装的电灯s，所以光线从水底射入水面，则四条光线的方向如图所示：

先过折射点垂直界面作出法线，将两条折射光线反向延长，其交点即为人所看到的S点的像的位置S′，

根据反射角等于入射角做其中一条光线在水面的反射光线，如图所示：

14．（2016?开封二模）如图所示，一束光线垂直入射到圆形玻璃砖的平面上，请画出光线通过玻璃出射到空气中的光路图．

【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：

15．（2016?襄城区模拟）图中OA′是入射光线AO的折射光线，请在图中画出入射光线BO 的折射光线OB′的大致位置．

【解答】解：入射光线AO和BO，BO入射角小，所以BO的折射光线OB′的折射角也较小，OB′应画在OA′和法线之间，如图所示：

16．（2016?大连二模）如图所示，一束光从空气斜射到玻璃砖上，请画出玻璃砖内的折射光线．

【解答】解：过折射点做法线，再根据光从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角作出玻璃砖内的折射光线；如图所示：

17．（2016?香坊区二模）小东在探究“光的折射规律”时，收集了一组实验数据：当入射角为45°时，折射角为30°，请你在图中帮助小东画出折射光线，根据图示可知光的传播方向改变的角度是15°．

【解答】解：

已知当入射角为45°时，折射角为30°，由入射点做与法线成30°的角，标出方向即为折射光线，如图所示：

由图知，折射光线与入射光线夹角为15°，即光的传播方向改变的角度是15°．

故答案为：见上图；15°．

18．（2016?香洲区模拟）如图所示，一束光从玻璃砖AC面重直射入，并从AB面射出，画出该过程的光路图．

【解答】解：首先画出法线，当光线从空气中先折射入玻璃中时，折射角小于入射角．当折射光线入射到玻璃与空气的界面时，又将发生折射而进入空气中，此时的折射角大于入射角，如下图所示：

故答案为：．

19．（2016?洛阳一模）如图所示，入射光经水面反射后，反射光线与水面的夹角是30°．请画出入射光线和大致的折射光线，并标出入射角的度数．

【解答】解：因为反射光线与镜面的夹角为30°，所以反射角等于入射角等于90°﹣30°=60°；过反射点做法线，根据入射角等于反射角画出入射光线，并标出入射角的大小；如图所示：

20．（2016?南沙区一模）如图所示，在平静的湖边有一盏路灯标记为S，潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′．

（1）请画出水下E处的人看到路灯S的入射光线；

（2）作出该入射光线的反射光线；

（3）根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A．

【解答】解：（1）连接ES′与界面的交点即为入射点，根据光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，可画出水下E处的人看到路灯S的光路图；

（2）根据反射角等于入射角，在法线左侧画出反射光线；

（3）过界面作S点的对称点A，即为路灯S通过水面所成的像A．如下图所示：

21．（2016?射阳县二模）一束光线AO从玻璃斜射到空气，在图甲中画出它的折射光线．

【解答】解：题目已经过入射点O作出垂直于界面的法线，根据折射角大于入射角画出折射光线即可．如图所示：

22．（2016?孝义市一模）将一平面镜斜放在水槽中，有一束光线垂直射入水面，如图所示，请画出这束光线进入水中的折射光线和入射到平面镜后的反射光线．

【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光线：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．如图所示：

23．（2016春?大冶市期末）如图所示，请画出光线进入球形镜和通过球形镜两次折射的光路图（O为圆心）．

【解答】解：光从空气垂直入射到球形镜界面上，传播方向不变，当光从球形镜射入空气中时，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：

24．（2016春?太康县期中）如图所示，一束光从空气中照射到半圆形玻璃砖上，入射点是直径面的圆心O点，折射后从半圆玻璃砖圆弧面射出，请画出这束光穿过半圆形玻璃砖的大致光路图．

【解答】解：首先过入射点作出法线，光线从空气斜射入玻璃砖时，折射光线向法线偏折，折射光线小于入射光线，据此作出第一条折射光线；

折射光线从玻璃砖射入空气中时，由于此光线是由圆心O射出，当经过第二个折射面时，正好与该入射点处的切线垂直，因此第二次折射光线的传播方向不变，如图所示：

25．（2016春?淮安校级期中）画出图中入射光线AO对应的大致的折射光线，并标出折射角r．

【解答】解：首先画出法线，然后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．折射光线与法线的夹角为折射角r，如图所示：

26．（2016春?威海校级期中）（1）小明利用星期天帮助五保户张奶奶从河中挑水浇园，如图1所示：A处为张奶奶家，B处为张奶奶家的菜园子．为了节约时间，请在图中确定小明的最短的行走路线．

（2）小明来到河边后看到水中有一个发光物体，如图2所示：请根据图中发光物体的真实的位置做出小明看到的虚像的位置．

【解答】解：（1）作出A关于河岸的对称点A′，连接A′与B，交河岸于一点O，即为取水点，连接AO、BO即可，如图所示：

（2）光由A点发出，经水面射入空气中时发生折射，折射角大于入射角而射入人的眼睛点．物体的虚像的位置A′就在折射光线的反向延长线上．答案如图：

27．（2015秋?槐荫区期末）如图所示为光从空气射到水面时的一条反射光线，请完成光路图，作出光线由空气斜射入水时的入射光线和大致的折射光线，并标出反射角．

【解答】解：先过折射点垂直水面作出法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧的空气中画出入射光线，方向指向入射点，然后再根据折射角小于入射角在水中画出折射光线，如图所示：

28．（2015秋?黄冈校级期末）有一种玻璃制成的长方体玩具，内有光源S，摇动玩具就能发光．如图是S发出的两条入射光线，请作出其折射光线．

【解答】解：由图可知，玻璃中有两条入射光线；

一条入射光线从玻璃斜射入空气中，根据折射角大于入射角，画出其中的一条折射光线；另一条入射光线垂直射向玻璃表面，传播方向不发生改变，画出另一条折射光线；如图所示：

29．（2015秋?岳阳校级期末）如图所示，入射光线AO从空气斜射入水中，请画出折射光线的大致位置；

【解答】解：首先画出法线，然后根据折射规律画出折射光线．光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角．如图所示：

30．（2016?淮安三模）一束光射向两物质的分界面时，折射光线如图丙所示，且折射角恰好为入射角的一半，请画出入射光线（要求标出入射角）．

【解答】解：已知折射角为30度，由折射角恰好为入射角的一半，可知入射角为60°，据此根据光的折射定律画出入射光线即可，如图所示：