Question

14．作图
（1）一束光沿AO方向斜射到平面镜上，画出反射光线，并标出反射角大小．
（2）请在图中作出物体AB在平面镜中的像A′B′．
（3）画出光线AO经过半圆形玻璃砖折射后的光路图．（O为圆心）
（4）光由空气斜射向水面时发生反射和折射．请你在图4中画出反射光线和折射光线的大致方向．
（5）完成图5中甲乙两图的光路图．

Answer 1

分析 （1）要解决此题，需要掌握光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角．可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”．
要掌握入射角和反射角的概念：入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角．
（2）平面镜成像的特点是：像与物关于平面镜对称，可以先作出物体A、B端点AB的像点A′、B′，连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像．
（3）根据光的折射规律可知，折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线的两侧，且当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角．
（4）先过入射点作出法线，然后根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，并且入射角等于反射角，画出反射光线；
根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角小于入射角，确定折射光线的方向．
（5）在作凸透镜、凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．

解答 解：（1）由图可知入射光线与镜面的夹角是30°，所以入射角为90°-30°=60°，反射角也为60°．
首先过入射点垂直于镜面做出法线，然后根据反射角等于入射角做出反射光线．如图所示：

（2）先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB的像，如图所示：

（3）光线从空气斜射入玻璃砖时，折射光线向法线偏折，折射光线小于入射光线，据此作出第一条折射光线；折射光线从玻璃砖射入空气中时，由于此光线是由圆心O射出，当经过第二个折射面时，正好与该入射点处的切线垂直，因此第二次折射光线的传播方向不变，如图所示：

（4）过入射点O作垂直于界面的法线，根据入射角等于反射角画出反射光线；根据折射角小于入射角画出折射光线．如图所示：

（5）甲图：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．
乙图：通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．如图所示：

点评 （1）此题主要考查了光的反射定律的应用，首先要熟记光的反射定律的内容，并要注意入射角与反射角的概念．
（2）作物体在平面镜中所成的像，常用方法是：作出端点（或关键点）的像点，用虚线连接像点得到物体的像．
（3）光由空气斜射进入其它透明介质中时，光线要发生偏折，折射角小于入射角；当垂直入射时，其传播方向不变，入射角为0°，折射角为0°．
（4）凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．