Question

4．（1）如圖1所示，小孔前有一物體AB，請畫出AB在光屏MN上所成的像A′B′的光路圖．
（2）請在圖2中畫出反射光線，標注反射角及其大小．
（3）如圖3所示，S是點光源，人的眼睛在A處．請畫出點光源發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射進入人的眼睛的光路圖．

（4）請在圖4中作出△ABC在平面鏡中的像．
（5）如圖5所示，畫出光從空氣斜射到水中時的折射光線．

Answer 1

分析 （1）小孔成像是光的直線傳播現(xiàn)象．物體上部的光線通過小孔后，射到了光屏的下部；物體下部的光線通過小孔后，射到了光屏的上部，因此通過小孔后所成的像是倒立的像．
（2）根據(jù)反射定律：反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，反射光線、入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角，作出反射光線并標出反射角及其度數(shù)．
（3）根據(jù)平面鏡成像的特點知，反射光線好像是由像點發(fā)出的，由物與像關于鏡面對稱，作出像點后，連接S′A，與鏡面的交點為入射點，再完成光路．
（4）依據(jù)平面鏡的成像特點，分別做出A、B、C點關于鏡面的對稱點，然后連接，就是△ABC在鏡中的像．
（5）要解決此題，需要掌握光的折射規(guī)律：折射光線與入射光線和法線在同一平面內(nèi)；折射光線與入射光線分居法線兩側；當光從空氣斜射入水里或其它透明介質中時，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角．

解答 解：（1）根據(jù)光沿直線傳播A發(fā)出的光線連接小孔的下沿，B點發(fā)出的光線連接小孔的上沿，并分別延長交于MN交點之間即AB的像A′B′．如圖所示：

（2）因為入射光線與鏡面的夾角是30°，所以入射角為90°-30°=60°．根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也為60°．如圖所示：

（3）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′A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，連接AO即為反射光線，
如下圖所示：

（4）①作A點關于鏡面的對稱點A′；
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′，△A′B′C′就是△ABC在平面鏡MN中的像．如圖所示：

（5）首先畫出法線，然后根據(jù)折射規(guī)律畫出折射光線．光從空氣斜射入水中，所以折射角小于入射角．如圖所示：

點評 （1）本題主要考查學生對光沿直線傳播的應用，即小孔成像的原理，及小孔成的像是倒立的可縮小、可放大或等大的實像．
（2）此題考查了對光的反射光路的畫法，首先要掌握光的反射定律的內(nèi)容，特別是反射角等于入射角．同時考查了入射角與反射角的概念，知道入射角與反射角都是光線與法線的夾角．
（3）本題利用了平面鏡成像特點完成光路．物與像關于鏡面對稱．本題還可以作出A點的像A′，連接SA′與鏡面交于O點，從而確定入射光線和入射點，連接OA，OS畫出反射光線和入射光線即可．
（4）作平面鏡成的像，注意留下的作圖痕跡，對應點連線要用虛線，像要用虛線，連線與鏡面之間一定要垂直．
（5）此題考查了對折射光線的畫法，關鍵是記熟光的折射定律，搞清折射角與入射角的關系．