Question

4．（1）如图1所示，a是一个魔术箱，顶部中央有一条窄缝，使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入，从右侧的小孔射出．将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中，并没有挡住激光束的传播．请根据提示，猜想魔术箱内部结构并完成b光路图．
（2）妈妈喜欢在家中养花，为了使客厅里花盆中的花能茁壮成长，小宇想让室外太阳光照射到盆中花上B处，如图．请你在图2中把光路补充完整并过A点画出放置的平面镜．
（3）请在图3中画出AB在平面镜中所成的像（根据平面镜成像特点作图，保留作图痕迹）

Answer 1

分析 （1）首先根据激光束从左侧的小孔射入，从右侧小孔射出时光线的特点，然后再根据面镜和透镜对光线的作用，即可解答．
（2）光的反射定律的内容：入射光线、反射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角．
首先根据已知条件确定反射光线，根据反射角等于入射角确定法线，作法线的垂线即镜面的位置．
（3）平面镜成像的特点是：像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换，即像物关于平面镜对称，利用这一对称性作出AB的像．

解答 解：（1）由激光束从左侧的小孔射入，从右侧小孔射出时光线的方向没有发生改变，其实就是四块平面镜的反射，如下图所示：

（2）连接AB，此线即为反射光线，然后作出入射光线和反射光线夹角的角平分线，即为法线；再作一条线段与法线垂直，该线段的位置即为镜子的位置．
如下图：

（3）分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像．如图：

点评 （1）此题通过人们喜欢的魔术考查光的反射知识，题目新颖，能够激发学生学习物理的兴趣．
（2）光的反射定律不仅要记熟内容，还要会灵活应用，会由入射光线画出反射光线或由反射光线画出入射光线或由反射光线和入射光线画出平面镜的位置．
（3）在平面镜成像作图中，若作出物体在平面镜中所成的像，要先根据像与物关于平面镜对称，先作出端点和关键点的像点，再用虚线连接各点即为物体的像．