光现象作图专题突破

谢玉珠

历年中考试题中光现象作图题是必考题型之一。光现象作图题主要考查同学们对光学部分的基本概念（如光线、实像、虚像）、基本规律（如光的反射定律、平面镜成像规律、光的折射规律）的理解与掌握。让我们一起来总结中考光现象作图题的常见问题，轻松搞定光学作图吧！

一、光的反射

1.根据入射光线作出反射光线

例1 如图1所示，一束激光沿ab方向入射到“角反射器”的平面镜S1上，请在图中画出经平面镜S1、S2反射后的光路。

解析：如图1所示，光线射到镜面S1，过光线的入射点作垂直于镜面S1的法线。根据光的反射规律，反射角等于入射角，可作出反射光线。该反射光线射到S2时再次反射，过光线的入射点作垂直于镜面S2的法线。根据光的反射规律，反射角等于入射角，可作出反射光线。答案见文末。

方法归纳：光线经过相互垂直的镜面反射两次后，最终的反射光线与最初的入射光线平行。

2.根据入射光线和反射光线画出平面镜的位置

例2 如图2所示，利用一块平面镜使太阳光水平射入隧道内，请你通过作图画出平面镜，并在图中标出反射角的度数。

解析：图中给出了入射光线和反射光线，根据反射角等于入射角的关系，作入射光线和反射光线的角平分线，即为法线；过入射点作法线的垂线即为平面镜的位置；入射光线与水平面成60°，水平射入隧道内，180° - 60°=120°，即入射光线和反射光线夹角为120°，根据反射角等于入射角，得反射角为60°。答案见文末。

二、平面镜成像作图

1.根据平面镜成像特点作出物体的像

例3 请在图3中画出三角形ABC在平面镜MN中所成的像。

解析：先作出端点A、B、C（物体上的特殊点）关于平面镜的对称点A′、B′、C′，由于平面镜成的是虚像，所以用虚线连接A′B′、B′C′、A′C′，三角形A′B′C′即为三角形ABC在平面镜MN中所成的像。答案见文末。

方法归纳：平面镜成像作图的注意事项：（1）借助工具作图，作图要规范；（2）物体用实线，虚像用虚线；（3）作圖痕迹的辅助线一般用虚线，垂直关系一般标出垂直符号；（4）画平面镜时，在镜子背面打上斜线（在像的一侧）；（5）作出的像与物必须关于镜面对称。

2.光经平面镜反射经过固定点

例4 如图4甲，牙医可以借助平面镜观察牙齿的内侧。请在图4乙中画出能反映此过程的光路图。

解析：根据平面镜的像、物关于镜面对称，先作出牙齿关于平面镜的对称点（像点），连接像点与人眼交平面镜于点O（根据反射光线的反向延长线经过像点，确定入射点O）。连接牙齿和O点为入射光线，标注箭头，完成光路。答案见文末。

3.根据反射光线确定像的位置

例5 如图5所示，AB、CD是镜前一点光源S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，请在图中画出点光源S的位置。

解析：根据反射光线的反向延长线经过像点，先将两条反射光线AB、CD反向延长，交于一点S′（即像点，注意：镜子的背面没有光线，反向延长线必须用虚线）。根据平面镜成像时，像与物关于镜面对称，作出S′点关于平面镜的对称点S，即为发光点的位置，并连接SA、SC画出入射光线。答案见文末。

三、光的折射

1.根据光的折射规律作图

例6   如图6所示，一束激光从空气斜射入盛有水的方形玻璃缸，并从侧面射出，请画出这束激光穿过玻璃缸的光路图。玻璃的厚度忽略不计。（不考虑光的反射）

解析：当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。注意：根据光路可逆，入线光线和出射光线应是平行的。答案见文末。

方法归纳：根据光的折射规律作图注意事项：（1）可利用口诀“空气中的角度大”来记忆，即入射光线在空气中时，入射角大于折射角，折射光线在空气中时，折射角大于入射角；（2）折射光线反向延长线的交点即为像的位置，这是确定入射点的隐含条件；（3）无论是人在水中看岸上的物体，还是人在空气中观察水中的物体，折射光线始终都是射入人眼中的，画图时尤其要注意光线的方向不要标错。

例7   如图7甲是小明家的鱼缸，鱼缸左侧的玻璃上有一条鱼的像。图7乙是其简化图，A为鱼缸中实际的鱼，B为小明眼睛的位置。请你在图7乙中画出：

（1）鱼A在左侧玻璃中的像A'；

（2）小明在鱼缸前方看到水中鱼的大致光路图。

解析：平面镜成像时，像与物体关于镜面是对称的，据此可以画出[A]的像[A']；鱼在[A]处，鱼反射的光线斜射入空气中时会远离法线，折射光线进入小明的眼睛，小明逆着折射光线看去，看到的鱼的像在[A]的下方。答案见文末。