Question

按要求完成下列光路圖．
（1）如圖1，畫出物體AB在平面鏡中所成的像．
（2）如圖2，兩條入射光線分別過凸透鏡的焦點F和光心O，分別畫出這兩條光線經(jīng)過凸透鏡折射后的光線．
（3）如圖3，根據(jù)折射光線作出射向透鏡的入射光線．
（4）如圖4根據(jù)圖中入射光和出射光的情況在方框內(nèi)填上一個適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)元件．
（5）如圖5，水面上方有一發(fā)光點A₁，水中另有一發(fā)光點A₂．人在空氣中看到A₂在水中的位置就是A₁在水中的像的位置．畫出：
①A₁發(fā)出的光經(jīng)水面反射進入人眼的光路圖
②A₂發(fā)出的光進入人眼的光路圖

Answer 1

【答案】分析：（1）平面鏡成像的特點是：像與物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、左右互換，即像、物關(guān)于平面鏡對稱；
（2）要作出折射光線，必須知道對于凸透鏡：過光心的光線其傳播方向不變；過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸．
（3）在作凸透鏡或凹透鏡的光路圖時，先確定所給光線的特點再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點來作圖．
（4）將圖中的出射光與入射光進行比較：圖4中，入射光是會聚光，出射光變?yōu)槠叫泄猓�相對于鏡前的光線是發(fā)散了，然后根據(jù)凹透鏡對光線有發(fā)散作用，即可得出結(jié)論．
（5）人在空氣中看到A₂在水中的位置就是A₁在水中的像的位置，所以找到A₁在水中的像的位置是解決本題的第一關(guān)鍵，又因為A₁發(fā)出的光經(jīng)水面反射進入人眼，所以找到此光線的入射點是解決本題的第二關(guān)鍵，這兩個問題得到解決，本題也就基本完成了，剩余的就是連接A₁、A₂點以及人眼與光線的入射點之間的連接問題了，連接時注意連線的虛實和光線的方向問題即可．
解答：解：（1）由平面鏡成像，像物關(guān)于平面鏡對稱，分別作出A′、B′關(guān)于平面鏡的對稱點A、B，連接AB即為物體．如圖1：
（2）過光心的光線折射光線與入射光線在一條直線上，而且方向相同；過焦點的光線折射光線平行于主光軸畫，如圖2所示：
（3）對于凹透鏡，指向另一側(cè)焦點的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸，如圖3所示：

（4）將圖中的出射光與入射光進行比較：甲圖中，入射光是會聚光，出射光變?yōu)槠叫泄猓�相對于鏡前的光線是發(fā)散了．所以里面的鏡子應(yīng)該是一個對光線有發(fā)散作用的鏡子，故為凹透鏡．如下圖所示．

（5）①根據(jù)平面鏡成像的特點作出A₁關(guān)于水面的像點A₁′，連接A₁′與人眼，交于水面一點O，過O點垂直水面作出法線，A₁到O為入射光線，O到人眼為反射光線，如圖；
②A₂到O為入射光線，O到人眼為折射光線，如圖：

點評：（1）根據(jù)平面鏡成像特點作圖，根據(jù)像物關(guān)于平面鏡對稱，只要作出像點對應(yīng)的端點，連接即為物體．要嚴(yán)格按要求做．
（2）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．
（3）凹透鏡有三條特殊光線：過焦點的光線傳播方向不變，平行于主光軸的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點，指向另一側(cè)焦點的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸．