解:(1)過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸;折射光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸,則入射光線過焦點(diǎn).如下圖所示:
(2)做出法線,根據(jù)光的反射定律做出反射光線,反射角等于入射角為90°-60°=30°.反射光線射到水平面鏡上進(jìn)行第二次反射,反射角等于入射角等于60°.如下圖所示:
(3)連接SS′,作出SS′的垂直平分線,即為平面鏡的位置,注意S一側(cè)為反射面;SA與平面鏡交于點(diǎn)A,連接S′A并延長畫出反射光線,注意S′A之間為輔助線,用虛線來畫,如圖所示:
分析:(1)先確定所給的入射光線和折射光線的特點(diǎn),然后根據(jù)凸透鏡的光學(xué)特點(diǎn)作圖.
(2)利用光的反射原理,反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi),反射光線與入射光線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角.首先畫出法線,然后根據(jù)反射定律畫出反射光線.
(3)平面鏡成像的特點(diǎn)是:像與物關(guān)于平面鏡對稱,所以由點(diǎn)光源S和對應(yīng)的像點(diǎn)S′可以用數(shù)學(xué)方法作出平面鏡的位置;入射光線SA與平面鏡交于一點(diǎn)A,因?yàn)榉瓷涔饩反向延長一定過像點(diǎn)S′,由S′A兩點(diǎn)能畫出入射光線SA的反射光線.
點(diǎn)評:(1)凸透鏡三條特殊光線的作圖:①通過焦點(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)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn).③過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變.
(2)此題主要考查了反射光線的畫法,關(guān)鍵是熟練掌握光的反射定律的內(nèi)容,并搞清反射角與入射角的概念,知道反射角等于入射角.
(3)本題易出現(xiàn)的問題:由發(fā)光點(diǎn)、平面鏡作出像點(diǎn)沒問題,但由發(fā)光點(diǎn)和像點(diǎn)作出平面鏡就作不出來或作不好,說明數(shù)學(xué)上作垂直平分線不夠熟練.