唐衛(wèi)

光學(xué)作圖題一般包括：光的直線傳播、小孔成像、影子的形成、平面鏡成像、光的反射定律、光的折射規(guī)律、透鏡對光線的作用等。其中平面鏡成像、光的反射、光的折射作圖是中考考查的熱點(diǎn)。下面結(jié)合中考題來幫同學(xué)們熟悉三大熱點(diǎn)。

熱點(diǎn)一、平面鏡成像

平面鏡成像時(shí)，像與物關(guān)于平面鏡對稱，要先作出端點(diǎn)或關(guān)鍵點(diǎn)的像點(diǎn)，再用虛線連接得到物體的像。

例1（2019·云南）請?jiān)趫D1中畫出△ABC在平面鏡MN中所成的像。

解析：依據(jù)平面鏡的成像特點(diǎn)，分別作出點(diǎn)A、B、C關(guān)于鏡面的對稱點(diǎn)，然后連接，就是△ABC在鏡中的像。（1）作A點(diǎn)關(guān)于鏡面的對稱點(diǎn)A′（保留作圖痕跡，下同）;（2）作B點(diǎn)關(guān)于鏡面的對稱點(diǎn)B′;（3）作C點(diǎn)關(guān)于鏡面的對稱點(diǎn)C′;（4）用虛線連接A′B′、B′C′、A′C′，則△A′B′C′就是△ABC在平面鏡MN中所成的像。

答案：如圖2所示

[作平面鏡成的像，注意留下的作圖痕跡，對稱點(diǎn)連線要用虛線，連線與鏡面之間要標(biāo)出垂直符號(hào)，物與像等大。][小結(jié)]

熱點(diǎn)二、光的反射

在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，反射角等于入射角。在反射現(xiàn)象中，入射是因，反射是果，所以要說“反射角等于入射角”，不能說成“入射角等于反射角”。反射光線在入射光線和法線決定的平面內(nèi)。法線為入射光線和反射光線夾角的角平分線，法線與平面鏡垂直。

例2（2019·山東·青島）自行車尾燈的反光原理如圖3所示。請完成反射光路，并標(biāo)出反射角度數(shù)。

解析：過入射點(diǎn)垂直于反射面作出法線，再根據(jù)反射角等于入射角作出反射光線，注意反射光線到達(dá)下面的反射面再次進(jìn)行反射，而且最后的反射光線與原入射光線平行，故反射角為30°，注意法線要用虛線。

答案：如圖4所示

[由于法線是反射光線與入射光線夾角的角平分線，在要求畫出平面鏡位置的作圖題中，如果確定了入射光線和反射光線的位置，可以先作出兩線夾角的角平分線，即法線，然后再作法線的垂線，即為平面鏡的位置。][小結(jié)]

例3（2019·山東·泰安）如圖5所示，從光源S點(diǎn)發(fā)出的一條光線射向平面鏡，經(jīng)平面鏡反射后射向墻上的P點(diǎn)處。請你作出這條入射光線并完成光路圖。

解析：過鏡面作出點(diǎn)S的對稱點(diǎn)S′，即為點(diǎn)光源S在平面鏡中的像，連接S′P與鏡面交于O點(diǎn)，即為入射點(diǎn)（反射點(diǎn)），連接SO就得到入射光線。

答案：如圖6所示

熱點(diǎn)三、光的折射

在折射現(xiàn)象中，折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)。光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角。入射角增大時(shí)，折射角也增大。當(dāng)光從空氣垂直射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)，傳播方向不變。因而，從岸上看水中的物體，物體的位置變淺;從水中看岸上的物體，物體的位置變高，這兩種情況所看到的物體都是物體的虛像。

例4（2020·貴州·黔西南）如圖7，裝有水的燒杯底部有一枚硬幣A，眼睛在B處看到硬幣在C處。畫出人眼看到硬幣的光路圖。

解析：當(dāng)折射光線射入人眼時(shí)，人憑光沿直線傳播的感覺，認(rèn)為硬幣在折射光線的反向延長線上的C處，人看到的是硬幣的虛像;由題可知，像在C處，眼睛在B處，先連接B、C兩點(diǎn)，與水面交于O點(diǎn)，則O為入射點(diǎn);連接AO，標(biāo)上箭頭為入射光線，則OB為折射光線，并標(biāo)上箭頭。

答案：如圖8所示

[初中階段涉及光的折射時(shí)，一般發(fā)生在空氣和其他介質(zhì)之間，不管是由空氣斜射入其他介質(zhì)，還是由其他介質(zhì)斜射入空氣，總是在空氣中的角較大。][小結(jié)]

總之，在光現(xiàn)象的作圖中，要注意虛像、法線和光線的反向延長線都要用虛線表示，要符合平面鏡成像特點(diǎn)、光的反射定律、光的折射規(guī)律。