Question

12．請(qǐng)按要求完成下列各圖．

（1）S點(diǎn)為光源，利用光路圖畫出圖（1）入射光和反射光，使反射光過(guò)A點(diǎn)．
（2）圖（2）所示，一束光線AO從空氣斜射到水面時(shí)發(fā)生反射和折射，在圖中作出它的反射光線和折射光線．
（3）完成光線由空氣進(jìn)入玻璃磚兩次折射的光路圖（3）．
（4）在圖（4）中填上適當(dāng)類型的透鏡，并完成光路圖．
（5）根據(jù)透鏡對(duì)光的作用完成圖（5）光路圖．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)知，反射光線好像是由像點(diǎn)發(fā)出的，由物與像關(guān)于鏡面對(duì)稱，作出像點(diǎn)后，作出射線S′A，與鏡面的交點(diǎn)為入射點(diǎn)，再完成光路．
（2）先過(guò)入射點(diǎn)作出法線，然后根據(jù)入射光線、反射光線以及法線在同一平面內(nèi)，并且入射角等于反射角，畫出反射光線；
根據(jù)入射光線、折射光線以及法線在同一平面內(nèi)，折射角小于入射角，確定折射光線的方向．
（3）光線通過(guò)玻璃磚再進(jìn)入空氣發(fā)生兩次折射：第一次是從空氣斜射進(jìn)入玻璃磚，折射光線應(yīng)該靠近法線偏折，折射角小于入射角；第二次是從玻璃磚斜射進(jìn)入空氣，折射光線應(yīng)該遠(yuǎn)離法線偏折，折射角大于入射角．
由于玻璃磚上下表面垂直，第二次折射的入射角等于第一次折射的折射角，所以第二次折射的折射角等于第一次折射的入射角，最后的出射光線與入射光線相比，只是作了平移，即出射光線與入射光線平行．
（4）凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，除過(guò)光心的光線之外的所有射向凸透鏡的光線，經(jīng)凸透鏡折射后都會(huì)比原來(lái)會(huì)聚一些；從焦點(diǎn)發(fā)出的光線，經(jīng)凸透鏡后變?yōu)槠叫泄饩�．
凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，除過(guò)光心的光線之外的所有射向凹透鏡的光線，經(jīng)凹透鏡折射后都會(huì)比原來(lái)發(fā)散一些；射向虛焦點(diǎn)的光線，經(jīng)凹透鏡后變?yōu)槠叫泄饩�．
（5）仔細(xì)觀察入射光線的特點(diǎn)，根據(jù)凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線作圖．

解答 解：（1）過(guò)鏡面作出點(diǎn)S的對(duì)稱點(diǎn)S′，即為點(diǎn)光源S在平面鏡中的像，連接S′A與鏡面交于O點(diǎn)，即為入射點(diǎn)（反射點(diǎn)），連接SO就得到入射光線，如下圖所示：

（2）過(guò)入射點(diǎn)垂直于水面作出法線，根據(jù)反射角等于入射角畫出反射光線OB；根據(jù)折射角小于入射角畫出折射光線OC．如圖所示：

（3）第一次折射：先過(guò)入射點(diǎn)O垂直玻璃磚上表面作出法線，再在玻璃磚內(nèi)部法線的另一側(cè)作出折射光線，注意折射角小于入射角，如圖所示：
第二次折射：先過(guò)O′點(diǎn)垂直玻璃磚下表面作出法線，再在玻璃磚的下側(cè)空氣中作出折射光線，注意折射角大于入射角，折射光線與玻璃磚上表面的入射光線平行，如圖所示：

（4）第一個(gè)圖中入射光線是平行的，而折射光線遠(yuǎn)離主光軸，即透鏡有發(fā)散作用，所以是凹透鏡；
第二個(gè)圖中平行光經(jīng)透鏡后變得會(huì)聚，因此該透鏡對(duì)光線起會(huì)聚作用，為凸透鏡；如圖所示：

（5）過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；
指向另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線平行于主光軸．如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）本題還可以作出A點(diǎn)的像A′，連接SA′與鏡面交于O點(diǎn)，從而確定入射光線和入射點(diǎn)，連接OA畫出反射光線．
（2）本題考查了根據(jù)光的折射規(guī)律和光的反射規(guī)律的作圖，注意要標(biāo)出光的傳播方向．
（3）本題考查光的折射光路的畫法，本題的關(guān)鍵是掌握光的折射規(guī)律，根據(jù)折射規(guī)律作圖．
（4）該題考查了凸透鏡、凹透鏡對(duì)光線的作用，解題的關(guān)鍵是先確定光線經(jīng)透鏡之后發(fā)生了什么變化，再確定透鏡的類型．
（5）凸透鏡的特殊光線有三條：過(guò)光心的光線其傳播方向不變，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過(guò)焦點(diǎn)，過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；
凹透鏡的特殊光線有三條：過(guò)光心的光線其傳播方向不變，平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線反向延長(zhǎng)通過(guò)焦點(diǎn)，指向另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線平行于主光軸．