Question

3．按要求完成下列作圖．

（1）應(yīng)用平面鏡成像的特點(diǎn)在圖1畫(huà)出物體AB在平面鏡中成的像A'B'．
（2）圖2：從S點(diǎn)發(fā)出的一條光線(xiàn)，經(jīng)平面鏡MN反射后，其反射光線(xiàn)恰好通過(guò)P點(diǎn)．請(qǐng)你作出這條入射光線(xiàn)并完成光路圖．
（3）畫(huà)出：圖3中入射光線(xiàn)AO透過(guò)玻璃磚，再進(jìn)入空氣中傳播的大致光路圖．
（4）圖4，請(qǐng)?jiān)趦煞鶊D上分別作出入射光線(xiàn)、出射光線(xiàn)．
（5）如圖5，試在盒子內(nèi)填上適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)器件．（注意對(duì)應(yīng)光線(xiàn)位置變化）

Answer 1

分析 （1）要作出物體AB在平面鏡中的像，要先知道平面鏡成像的特點(diǎn)：像與物到平面鏡的距離相等、連線(xiàn)與鏡面垂直、大小相等、虛像、左右相反，及像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)；
其次，先作出兩個(gè)端點(diǎn)A、B在平面鏡中的像點(diǎn)，連接像點(diǎn)即為物體AB在平面鏡中所成的像．
（2）根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)知，反射光線(xiàn)好像是由像點(diǎn)發(fā)出的，由物與像關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng)，作出像點(diǎn)后，作出射線(xiàn)S′P，與鏡面的交點(diǎn)為入射點(diǎn)，再完成光路．
（3）先畫(huà)出法線(xiàn)，根據(jù)光的折射規(guī)律畫(huà)出所給光線(xiàn)的折射光線(xiàn)．光線(xiàn)再由玻璃射出來(lái)時(shí)，原來(lái)的折射光線(xiàn)此時(shí)又變成了入射光線(xiàn)，同樣根據(jù)光的折射規(guī)律再做折射光線(xiàn)．光線(xiàn)在空氣與玻璃之間發(fā)生兩次折射．
（4）在作凸透鏡或凹透鏡的光路圖時(shí)，先確定所給光線(xiàn)的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點(diǎn)來(lái)作圖．
（5）要解決此題，需要掌握凸透鏡與凹透鏡對(duì)光線(xiàn)的作用，知道凸透鏡有會(huì)聚光線(xiàn)的作用，凹透鏡有發(fā)散光線(xiàn)的作用．根據(jù)入射光和折射光的方向，判斷光線(xiàn)被會(huì)聚了還是發(fā)散了．若光線(xiàn)被會(huì)聚則填凸透鏡，若光線(xiàn)被發(fā)散則填凹透鏡．

解答 解：（1）先根據(jù)像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)，作出端點(diǎn)A、B在平面鏡中的像點(diǎn)A′、B′，用虛線(xiàn)連接A′、B′即為物體AB在平面鏡中所成的像，如圖所示：

（2）先畫(huà)出法線(xiàn)，然后根據(jù)折射角和入射角的大小可大致確定折射光線(xiàn)的方向，如下圖所示：

（3）光先從空氣射入玻璃，折射角小于入射角，光線(xiàn)會(huì)靠近法線(xiàn)；當(dāng)光線(xiàn)從玻璃中射向空氣時(shí)，折射角大于入射角，光線(xiàn)會(huì)遠(yuǎn)離法線(xiàn)．如下圖所示：

（4）對(duì)于凸透鏡，平行于主光軸的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后折射光線(xiàn)通過(guò)焦點(diǎn)，過(guò)焦點(diǎn)的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后折射光線(xiàn)平行于主光軸；對(duì)于凹透鏡，平行于主光軸的入射光線(xiàn)經(jīng)凹透鏡折射后折射光線(xiàn)反向延長(zhǎng)通過(guò)焦點(diǎn)，過(guò)光心的光線(xiàn)其傳播方向不變；如下圖所示：

（5）通過(guò)第一個(gè)光學(xué)元件的光線(xiàn)比起入射光線(xiàn)更加遠(yuǎn)離主光軸，所以該透鏡對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散作用，因此填凹透鏡．
通過(guò)第二個(gè)光學(xué)元件的光線(xiàn)中雙箭頭的光線(xiàn)到下面，單箭頭的光線(xiàn)到上面，說(shuō)明該透鏡對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用，因此填凸透鏡．

點(diǎn)評(píng) 此題考查平面鏡成像作圖、光的折射光路圖、凸透鏡、凹透鏡的三條特殊光線(xiàn)等，是一道綜合作圖題．