Question

（1）在图1中填上适当的透镜；
（2）完成图2的光路途；
（3）在图3中填上适当的镜子并完成光路图；

（4）如图4所示，小明通过一平面镜看到了子下面的小球．图中画出了入射光线和反射光线，但末标出光的传播方向．在图中用箭头标出光的传插方向，并根据光的反射定律画出平面镜．
（5）根据平面镜成像特点在图5中作出物体AB在平面镜中所成的像A′B′（请保留作图痕迹）
（6）如图6所示，a、b 是在水中的物点发出的光经水面折射后的两条光线，用A、B分别表示该物点（或像点）和它的像点（或该物点）完成该物点的成像光路图．

Answer 1

【答案】分析：（1）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用．根据图示的入射光线和出射光线，可以确定经过透镜折射后是发散了还是会聚了，从而可以确定透镜的种类．
（2）先确定所给的入射光线和折射光线的特点，然后根据凹透镜的三条特殊光线作图．
（3）根据图示的出射光与入射光的特点，与各光学元件的光学性质相对应即可得到答案．
（4）根据光的反射定律标出光的传播方向，能够看到小球，是因为由小球反射的光进入了小明的眼睛，然后可以找出平面镜的位置．
（5）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．
（6）根据光的折射定律作图：当光从空气斜射入水或玻璃等透明介质中时，折射角小于入射角；当光从水或玻璃等透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角．
解答：解：（1）平行光经过透镜折射后会聚与一点，由此可知该透镜对光线有会聚作用，因此是凸透镜．如下图所示：
（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．如下图所示：
（3）图中是一块平面镜，由光的反射定律知，法线是反射光线和入射光线的夹角的平分线，则过入射点作法线的垂线，就是平面镜所在的位置；如下图所示：
（4）球发出货反射出的光线经过平面镜的反射进入人的眼睛，因此，从球发出的光线是入射光线，进入人的眼睛的光线是反射光线．
根据光的反射规律可知，反射角等于入射角，所以法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线，由此可以做出法线，平面镜与法线相互垂直，因此过入射点做法线的垂线即可确定平面镜的位置．如下图所示：
（5）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，如下图所示：
（6）由光的可逆原理可知，折射光线的反向延长线过像点；将光线a、b分别反向延长，交于点A，则A即为像点．
分别过折射点作法线，根据光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角画出两条入射光线，交点为B点，即为物点．如图所示：

点评：（1）本题考查了凸透镜、凹透镜对光线的作用，解题的关键是先确定光线经透镜之后发生了什么变化，再确定透镜的类型．
（2）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．
（3）本题考查了平面镜可以改变光的传播方向的作用，可由光的反射定律求作平面镜的位置．
（4）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．
（5）此题主要考查了光的折射光线的画法，有关光的折射规律的内容要记熟，关键是确定折射角与入射角的关系．还可利用光的折射是可逆的来作图．