Question

2．作圖題

（1）在圖1中分別畫出對(duì)應(yīng)的折射光線．
（2）如圖2所示，岸邊有一物體B，潛水員從水中能看見B的像B₁，請(qǐng)作出一條眼睛能看到B₁的折射光路圖．
（3）一輛汽車在一平直的公路上以20m/s速度勻速行駛，請(qǐng)你在圖3上畫出汽車行駛過程中速度隨時(shí)間變化關(guān)系的v-t圖象．
（4）如圖4所示凸透鏡的主光軸垂直于平面鏡，一束平行于主光軸的光先后經(jīng)凸透鏡折射后和平面鏡反射后，平面鏡前的人看到經(jīng)平面鏡反射后的光束好像是從平面鏡后的P點(diǎn)射出（P點(diǎn)在凸透鏡的主光軸上），請(qǐng)你找出凸透鏡的一個(gè)焦點(diǎn)F，并完成光線a的光路圖．

Answer 1

分析 （1）仔細(xì)觀察入射光線的特點(diǎn)，根據(jù)凸透鏡和凹透鏡的光學(xué)特點(diǎn)作圖．
（2）物體B反射的光斜射入水中時(shí)，發(fā)生折射，折射角小于入射角，折射光線向法線方向偏折，折射光線進(jìn)入潛水員的眼睛，潛水員認(rèn)為光始終沿直線傳播，潛水員看到的B是折射光反向延長線相交形成的虛像，比B的實(shí)際位置高，所以潛水員在水中看見岸上的物體B，實(shí)際上看到的是變高了的B的虛像B₁．（3）已知物體以10m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以任何時(shí)間段速度都一樣；又由坐標(biāo)知，橫軸為時(shí)間，縱軸代表速度，所以圖象為與橫軸平行的一條線段．
（4）由題知，平面鏡前的人看到經(jīng)平面鏡反射后的光束好像是從平面鏡后的P點(diǎn)射出，則P為a經(jīng)凸透鏡的折射光線與主光軸交點(diǎn)F的像，F(xiàn)為凸透鏡的焦點(diǎn)，然后結(jié)合凸透鏡的三條特殊光線和光的反射定律完成光路圖．

解答 解：（1）通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸；平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點(diǎn)，如圖所示：

（2）連接人的眼和B₁，與水面交于一點(diǎn)O，O即為入射點(diǎn)，再連接人的眼與O、以及OB，最后標(biāo)上箭頭，如下圖所示：

（3）作圖方法是：在橫軸和縱軸分別確定適當(dāng)?shù)臅r(shí)間、速度標(biāo)度，然后在縱軸的10m/s出作橫軸的平行線段．如下圖：

（4）做P關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)F，則F是a經(jīng)凸透鏡的折射光線與主光軸交點(diǎn)，即：凸透鏡的焦點(diǎn)，平行主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn)，據(jù)此畫出折射光線，得出入射點(diǎn)O，再根據(jù)反射后的光束好像是從平面鏡后的P點(diǎn)射出畫出反射光線，如圖所示：

點(diǎn)評(píng) 此題涉及到凸透鏡和凹透鏡三條特殊光線，速度與物體運(yùn)動(dòng)圖象，光的折射光路圖等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，是一道綜合作圖題．