Question

完成下列作图练习：
（1）在图1中完成光路图；
（2）在图2中画出平面镜所成的像；
（3）太阳光与地面成40°射来，要使光线沿竖直方向反射入井中，在图3 中填入合适的镜子并标出它们和水平方向的夹角；
（4）在图中画出物体所受绳子拉力和重力的示意图．

Answer 1

分析：（1）根据凸透镜的特殊光线作图：过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点．
（2）平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称，再画出两端点A、B在平面镜中所成的像，连接两个像点即为物体AB在平面镜中所成的像．
（3）先根据要求画出反射光线，画出法线，从而确定镜面的位置．根据反射角和入射角的大小关系，来计算出平面镜与水平方向的夹角．
（4）力的示意图要表示出力的三要素．小球所受重力是竖直向下的，作用在物体的重心；拉力则是沿细线向上的．

解答：解：（1）平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后，折射光线通过焦点；过焦点的入射光线，经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，如图所示：
（2）先作出物体AB在平面镜中的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′为物体AB的像，如图所示：
（3）根据题目知，反射光线竖直向下，然后做出反射光线和入射光线夹角的平分线即法线，然后做出法线的垂线即镜面的位置．
根据题意，反射光线与入射光线的夹角为：40°+90°=130°．
所以入射角为：130°÷2=65°，入射光线与镜面的夹角为：90°-65°=25°．
所以入射光线与水平面的夹角为：40°+25°=65°．如图所示：
（4）重力的作用点在小球的重心，即它的圆心，方向竖直向下；拉力作用点在重心，方向沿细线方向；如图所示：

点评：（1）掌握凸透镜的三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点．
（2）平面镜成像的特点：像与物大小相等，连线与镜面垂直，到平面镜的距离相等，左右相反．
（3）考查学生对光的反射定律的内容及其应用．注意在光的反射过程中反射角等于入射角．
（4）力的示意图是用画图的方法表示力的三要素的，所以找准力的大小、方向和作用点是画力的示意图的关键．