Question

15．按題目要求作圖

（1）在圖1（1）中畫(huà)出反射光線和反射角（標(biāo)明度數(shù)）．
（2）在圖1（2）中畫(huà)出物體．AB在平面鏡MN中所成的像A′B′．
（3）根據(jù)光線通過(guò)透鏡前后的方向，在圖1（3）虛線框中畫(huà)出適當(dāng)類型的透鏡示意圖．
（4）在圖1（4）中畫(huà)出光進(jìn)入玻璃和離開(kāi)玻璃后的光線（注意標(biāo)出法線）．
（5）在圖2中作出像的大致位置，在圖3中畫(huà)出與入射光線對(duì)應(yīng)的折射光線．

Answer 1

分析 （1）已知入射光線與鏡面的夾角，由此可求得入射角的大小，再根據(jù)光的反射定律中，反射角等于入射角即可畫(huà)出反射光線．
（2）首先知道平面鏡成像的特點(diǎn)：像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱，再畫(huà)出兩端點(diǎn)A、B在平面鏡中所成的像，連接兩個(gè)像點(diǎn)即為物體AB在平面鏡中所成的像．
（3）根據(jù)圖示的入射光線和出射光線，可以確定經(jīng)過(guò)透鏡折射后是發(fā)散了還是會(huì)聚了，從而可以確定透鏡的種類．
（4）光射入玻璃磚后，發(fā)生了兩次折射：第一次是從空氣進(jìn)入玻璃；第二次是從玻璃進(jìn)入空氣；根據(jù)光的折射規(guī)律做出兩次光的折射光路圖．
（5）①利用凸透鏡的三條特殊光線進(jìn)行作圖確定物體A的位置：過(guò)光心不改變方向；平行于主光軸的光線過(guò)凸透鏡會(huì)聚在焦點(diǎn)上；
②在作凸透鏡、凹透鏡的光路圖時(shí)，先確定所給的光線的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點(diǎn)來(lái)作圖．

解答 解：（1）過(guò)入射點(diǎn)作出法線，由圖可知，入射光線與鏡面的夾角為60°，則入射角等于90°-60°=30°，再根據(jù)反射角等于入射角，即可畫(huà)出反射光線，并標(biāo)明反射角的度數(shù)．如圖所示：

（2）先作出物體AB在平面鏡中的對(duì)稱點(diǎn)A′、B′，用虛線連接A′、B′為物體AB的像，如圖所示：

（3）由圖可知，入射光線是會(huì)聚的，經(jīng)過(guò)透鏡折射后，折射光線推遲了匯聚，由此可知該透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，應(yīng)該是凹透鏡．如圖所示：

（4）光從空氣斜射入玻璃時(shí)，折射角小于入射角，由此畫(huà)出第一次折射的光路圖；光從玻璃斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角，由此畫(huà)出第二次的折射光路圖．
注意最后的出射光線和最初的入射光線是平行的，只不過(guò)偏移了一下位置．如下圖所示：

（5）①過(guò)光心的光線不改變方向；平行于主光軸的光線過(guò)凸透鏡會(huì)聚在焦點(diǎn)上；
則作圖方法為：連接AO并延長(zhǎng)，過(guò)A點(diǎn)作主光軸的平行線交凸透鏡的焦點(diǎn)，兩條折射光線的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)A′，該點(diǎn)是A點(diǎn)像的位置；同理，做出B點(diǎn)像的位置，連接A′B′，即為AB在光屏上所成的像的大致位置．如下圖所示：
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(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)；過(guò)光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變．如圖所示：

點(diǎn)評(píng) 此題考查了光的反射定律、平面鏡成像的特點(diǎn)、凸透鏡和凹透鏡的光學(xué)性質(zhì)、凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線、光的折射定律等知識(shí)點(diǎn)，是一道光學(xué)綜合題．