Question

8．畫(huà)出光路圖

在圖1中畫(huà)出反射光線，并標(biāo)出入射角和反射角；在圖2中畫(huà)出物體AB的像；畫(huà)出圖3中平面鏡的位置．如圖4所示，光線從空氣斜射入水中，畫(huà)出折射光線；畫(huà)出圖5、圖6中光線經(jīng)透鏡折射后的光路圖；畫(huà)出圖7、圖8中對(duì)應(yīng)的透鏡．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要掌握光的反射定律的內(nèi)容：反射光線與入射光線、法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；反射角等于入射角．可歸納為：“三線共面，兩線分居，兩角相等”．
要掌握入射角和反射角的概念：入射角是入射光線與法線的夾角；反射角是反射光線與法線的夾角．
（2）平面鏡成像的特點(diǎn)是：像物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、左右相反，即像物關(guān)于平面鏡對(duì)稱，利用這一對(duì)稱性作出AB的像；
（3）先通過(guò)入射光線與反射光線的夾角根據(jù)反射角等于入射角確定法線；再根據(jù)平面鏡過(guò)入射點(diǎn)且與法線垂直確定平面鏡的位置；
（4）據(jù)光的折射定律作圖：當(dāng)光從空氣斜射入水或玻璃等透明介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角；當(dāng)光從水或玻璃等透明介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角．
（5）在作凸透鏡的光路圖時(shí)，首先要仔細(xì)觀察入射光線的特點(diǎn)，然后再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點(diǎn)來(lái)作圖．
（6）判斷透鏡類型的關(guān)鍵是根據(jù)透鏡對(duì)光的作用，如果光線被會(huì)聚了就是凸透鏡，如果光線被發(fā)散了就是凹透鏡．

解答 解：（1）首先做出法線，入射光線與鏡面的夾角是20°，所以入射角為90°-20°=70°．根據(jù)反射角等于入射角做出反射光線．反射角也為70°如圖所示：
（2）分別作出物體AB端點(diǎn)A、B關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)A′、B′，用虛線連接A′、B′即為AB在平面鏡中的像．如圖：
（3）過(guò)O點(diǎn)作反射光線與入射光線夾角的平分線，這就是法線，平面鏡就在過(guò)O點(diǎn)垂直于法線的位置．
（4）首先作出法線；再由光從空氣斜射入水時(shí)，折射角小于入射角的規(guī)律作出折射光線，折射光線向法線靠近．如圖所示
（5）通過(guò)焦點(diǎn)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(guò)焦點(diǎn)，
（6）圖7中發(fā)散的光線經(jīng)透鏡后變得平行，因此該透鏡對(duì)光線起會(huì)聚作用，為凸透鏡．
圖8中折射光線遠(yuǎn)離主光軸，即透鏡有發(fā)散作用，所以是凹透鏡，如圖所示：

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，對(duì)學(xué)生的要求較高，要求學(xué)生熟練掌握各種光學(xué)元件的光學(xué)特點(diǎn)．