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(1)下图是某同学作的光路图,他只画了一条入射光线和另一条反射光线,请你帮他画出发光点S和像点S′.

(2)完成光路图

(3)如图所示,OB是一束光线由空气射到水面后的反射光线,在图中画出入射光线,标出入射角的度数,并画出折射光线的大致方向.

【答案】分析:(1)先过入射点做法线,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,确定反射光线的方向.再根据点光源发出的光线经过平面镜反射后,反射光线的反向延长线交于像点,利用物与像关于平面镜对称确定点光源的位置.
(2)凸透镜的三条特殊光线:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过焦点的光线经凸透镜折射后,平行于主光轴;
过光心的方向不变;
凹透镜的三条特熟光线:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点;延长线过焦点的入射光线经过凹透镜折射过平行于主光轴;过光心的光线传播方向不变.
根据三条特殊光线进行作图.
(3)先过反射点做法线,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,确定反射光线的方向和入射角的大小;再根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,折射角小于入射角大致确定折射光线的方向.
解答:解:(1)过入射点作垂直于平面镜的法线,根据入射角等于反射角画出反射光线,然后反向延长两条反射光线,相交点为像点S′,再找出关于平面镜对称的点(即发光点S),并联接光源S与反射点完成光路.如图所示

(2)①入射光线平行于凸透镜的主光轴,故连接折射点和焦点F,并标出折射光线的方向;
②过光心光线传播方向不变;
③入射光线平行于凹透镜的主光轴,连接折射点与入射光线一侧的焦点画出折射光线,并标出方向;
④反射光线平行于主光轴,连接折射点与折射光线一侧的焦点画出入射光线,并标明方向.
如图所示

(3)因为反射光线与水面的夹角为40°,所以入射角等于反射角等于50°;过反射点O做法线,根据入射角等于反射角画出反射光线,并标出入射角的大小;
根据折射角小于入射角大致画出折射光线的方向.
如图所示

点评:本题综合考查光的反射光路图、光的折射光路图以及透镜的折射光路,是一道综合光学作图题.
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下图为某同学“探究牛顿第一定律”的实验装置,实验中该同学先后三次将同一木块放在同一斜面上的同一高度,然后分别用不同的力推了一下木块,使其沿斜面向下运动,逐渐减小水平面的粗糙程度,观察木块运动的距离,从而得出力和运动的关系。

 (1)该同学在实验操作中有一处明显的错误是(不要求解释错误的原因):_______________________。

 (2)更正错误后进行实验,从实验中可以观察到,随着摩擦力的逐渐减小,木块在水平面上运动的距离逐渐______,运动的时间越来越______。但由于实验中摩擦力____________,所以不可能观察到木块在水平面上作匀速运动的情形。

 (3)在上述实验观察分析的基础上,可以推测:如果摩擦力减小为零,水平面足够长,那么木块在水平面上的运动速度既不减小,也不增加,运动方向也不发生改变,木块将________________。

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