Question

20．根據(jù)要求作圖：

（1）根據(jù)平面鏡成像特點，在圖1中作出物體AB在平面鏡MN中所成的像．
（2）如圖2所示，一束與水平面成30°夾角的太陽光經(jīng)平面鏡反射后豎直射入井中，在圖中畫出反射光線和平面鏡的位置．
（3）如圖3所示，一束光線垂直射到玻璃磚的一個面上，請你作出這束光線進入玻璃磚內(nèi)的徑跡和從斜面離開玻璃磚后的大致徑跡．
（4）如圖4，請畫出從光源S發(fā)出的三條光線，經(jīng)透鏡折射后的傳播方向．

Answer 1

分析 （1）平面鏡成像的特點是：像物大小相等、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，利用這一對稱性作出AB的像．
（2）先過入射點作出反射光線，然后作入射光線和反射光線的角平分線，即法線，再過入射點作垂直于法線的鏡面，最后根據(jù)角之間的關(guān)系求出鏡面與水平面的夾角．
（3）要解決此題，需要掌握光的折射定律的內(nèi)容：入射光線、法線、折射光線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)．當光線垂直入射時，折射光線、法線和入射光線在同一直線上．當光線從空氣斜射入其它透明介質(zhì)時，折射角小于入射角；當光線從其它介質(zhì)斜射入空氣時，則折射角大于入射角．
（4）作凸透鏡或凹透鏡的光路圖時，首先要仔細觀察入射光線的特點，然后再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點來作圖．

解答 解：（1）分別作出物體AB端點A、B關(guān)于平面鏡的對稱點A′、B′，用虛線連接A′、B′即為AB在平面鏡中的像．如圖：

（2）因入射光線與水平面成30°，而反射光線是豎直向下的，所以入射光線與反射光線的夾角為30°+90°=120°，則反射角為60°，因法線可將入射光線與反射光線的夾角平分，可確定其位置，然后作法線的垂直線就可確定平面鏡的位置了，如圖所示，平面鏡與入射光線的夾角為90°-60°=30°，所以鏡面與水平面的夾角為30°+30°=60°，鏡面與水平面成60°的角．

（3）首先光從空氣垂直入射到玻璃的表面，所以傳播方向不變．然后光從玻璃斜射入空氣中，首先過入射點畫出法線，然后根據(jù)折射角大于入射角，畫出折射光線．如圖所示：

（4）①過焦點的光線經(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)凸透鏡折射后將過焦點；
②延長線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸．如下圖所示：

點評 （1）平面鏡成像作圖的方法有兩種：一種是根據(jù)平面鏡成像的特點來作，另一種是根據(jù)光的反射定律來作，沒有特殊要求的情況下，根據(jù)平面鏡成像特點作圖要簡潔、容易．
（2）知道反射定律的內(nèi)容，會根據(jù)反射定律完成反射光路，會根據(jù)角之間的關(guān)系計算角的大小．
（3）主要考查了光的折射光線的畫法，首先要熟練掌握光的折射定律的內(nèi)容，關(guān)鍵是搞清折射角與入射角的關(guān)系．特別注意垂直入射時，光的傳播方向不變．
（4）凸透鏡三條特殊光線的作圖：①通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點．③過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變．
凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸．②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．③過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變．