Question

4．（1）如圖1所示，小明想利用一塊平面鏡使與豎直方向成30°的太陽光水平射入教室，請(qǐng)你通過作圖標(biāo)出平面鏡的位置，并標(biāo)出反射角的度數(shù)（保留作圖痕跡）．
（2）平面鏡與水平面的夾角為30°，光源S發(fā)出的經(jīng)過平面鏡反射的兩條光線如圖2所示，請(qǐng)畫出對(duì)應(yīng)的兩條入射光線，并標(biāo)出光源S的位置（保留作圖痕跡）．
（3）如圖3所示，-束光射向凸透鏡經(jīng)折射后，折射光線射到一個(gè)平面鏡上．請(qǐng)?jiān)趫D中畫出射向凸透鏡這束入射光和經(jīng)平面鏡反射的光路，并標(biāo)出反射角的度數(shù)．

Answer 1

分析 （1）知道了反射光線的位置，反射光線和入射光線夾角的角平分線就是法線的位置．根據(jù)圖中標(biāo)出的入射光線和水平面的夾角，易求出入射光線和反射光線的夾角；由光的反射定律知：入射角和反射角等大，由此求得反射角的度數(shù)．在標(biāo)反射角的度數(shù)時(shí)要注意：反射角是反射光線和法線的夾角．
（2）根據(jù)反射光線反向延長過像點(diǎn)，作出反光點(diǎn)的像點(diǎn)S′，再根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)：像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱作出發(fā)光點(diǎn)S的位置，補(bǔ)出入射光線．
（3）作出入射光線要根據(jù)：平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點(diǎn)來作；
作出反射光線要根據(jù)反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi)，反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角來作；并根據(jù)反射光線與法線之間的夾角為反射角標(biāo)出反射角，根據(jù)圖示求出反射角．

解答 解：（1）由圖知：與豎直方向成30°的太陽光水平射入教室，即反射光線和入射光線的夾角30°+90°=120°，則反射角等于入射角等于60°；根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角，作反射光線和入射光線夾角的角平分線就是法線的位置；如圖所示：
（2）先將兩條反射光線反向延長交于一點(diǎn)S′，在通過平面鏡作出S′的對(duì)稱點(diǎn)S，即為發(fā)光點(diǎn)的位置，并聯(lián)接S與兩個(gè)反射點(diǎn)畫出入射光線，如圖所示：
（3）經(jīng)凸透鏡的折射光線過焦點(diǎn)，則入射光線平行于主光軸畫；
過平面鏡的入射點(diǎn)垂直鏡面作出法線，則入射角為90°-30°=60°，則反射角也為60°，在法線右側(cè)作出反射光線，標(biāo)出反射角如圖：

點(diǎn)評(píng) （1）知道反射定律的內(nèi)容，會(huì)根據(jù)反射定律完成反射光路，會(huì)根據(jù)角之間的關(guān)系計(jì)算角的大�。�
（2）平面鏡成像的特點(diǎn)：像與物大小相等，連線與鏡面垂直，到平面鏡的距離相等，左右相反；在光的反射中，反射光線反向延長一定通過發(fā)光點(diǎn)的像點(diǎn)．
（3）凸透鏡有三條特殊光線：過光心的光線其傳播方向不變；過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點(diǎn)．