光現象作圖三大熱點解析

唐衛

光學作圖題一般包括：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。下面結合中考題來幫同學們熟悉三大熱點。

熱點一、平面鏡成像

平面鏡成像時，像與物關于平面鏡對稱，要先作出端點或關鍵點的像點，再用虛線連接得到物體的像。

例1（2019·云南）請在圖1中畫出△ABC在平面鏡MN中所成的像。

解析：依據平面鏡的成像特點，分別作出點A、B、C關于鏡面的對稱點，然后連接，就是△ABC在鏡中的像。（1）作A點關于鏡面的對稱點A′（保留作圖痕跡，下同）;（2）作B點關于鏡面的對稱點B′;（3）作C點關于鏡面的對稱點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，對稱點連線要用虛線，連線與鏡面之間要標出垂直符號，物與像等大。][小結]

熱點二、光的反射

在反射現象中，反射光線、入射光線、法線在同一平面內，反射光線和入射光線分居法線的兩側，反射角等于入射角。在反射現象中，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。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，并標出反射角度數。

解析：過入射點垂直于反射面作出法線，再根據反射角等于入射角作出反射光線，注意反射光線到達下面的反射面再次進行反射，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]

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

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

答案：如圖6所示

熱點三、光的折射

在折射現象中，折射光線、入射光線和法線在同一平面內，折射光線和入射光線分別位于法線兩側。光從空氣斜射入水中或其他介質中時，折射角小于入射角。入射角增大時，折射角也增大。當光從空氣垂直射入水中或其他介質中時，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：當折射光線射入人眼時，人憑光沿直線傳播的感覺，認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，與水面交于O點，則O為入射點;連接AO，標上箭頭為入射光線，則OB為折射光線，并標上箭頭。

答案：如圖8所示

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

總之，在光現象的作圖中，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、光的反射定律、光的折射規律。