Question

作圖題
（1）如圖1所示，岸邊有一物體B，潛水員從水中能看見B的像B₁，請作出一條眼睛能看到B₁的折射光路圖．
（2）如圖2所示，MN為凸透鏡的主光軸，AB為蠟燭，A′B′為蠟燭所成的像，請用作圖法確定凸透鏡及一個(gè)焦點(diǎn)F的位置，并將它們畫出．
（3）一輛汽車在一平直的公路上以20m/s速度勻速行駛，請你在圖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．

Answer 1

解：（1）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：
（2）連接A'A并延長交主光軸與一點(diǎn)，該點(diǎn)是凸透鏡的光心O，過光心O做一個(gè)凸透鏡．
由A點(diǎn)向凸透鏡作平行于主光軸的光線AC，連接A'C并延長交主光軸與一點(diǎn)F，F(xiàn)是凸透鏡的焦點(diǎn)．如圖．
（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20m/s出作橫軸的平行線段．如下圖：

分析：（1）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．
（2）光線過光心不改變方向，虛像是折射光線的反向延長線，所以物點(diǎn)、像點(diǎn)、光心在同一條直線上，由此確定凸透鏡光心的位置．
平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后過凸透鏡的焦點(diǎn)，虛像是折射光線的反向延長線，所以物點(diǎn)平行于主光軸的入射點(diǎn)、像點(diǎn)、焦點(diǎn)在同一條直線上，由此確定凸透鏡焦點(diǎn)的位置．
（3）已知物體以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動，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．
點(diǎn)評：①岸上的人觀察水中的物體時(shí)，會看到比原位置高的虛像，同樣，在水中觀察岸上的物體時(shí)，也會看到比原位置高的虛像，這是因?yàn)檎凵鋾r(shí)，光路是可逆的．
②作（3）時(shí)注意不要把將速度-時(shí)間圖象作成路程-時(shí)間圖象．