Question

（1）在圖1中填上適當的透鏡；
（2）完成圖2的光路途；
（3）在圖3中填上適當的鏡子并完成光路圖；

（4）如圖4所示，小明通過一平面鏡看到了子下面的小球．圖中畫出了入射光線和反射光線，但末標出光的傳播方向．在圖中用箭頭標出光的傳插方向，并根據光的反射定律畫出平面鏡．
（5）根據平面鏡成像特點在圖5中作出物體AB在平面鏡中所成的像A′B′（請保留作圖痕跡）
（6）如圖6所示，a、b 是在水中的物點發出的光經水面折射后的兩條光線，用A、B分別表示該物點（或像點）和它的像點（或該物點）完成該物點的成像光路圖．

Answer 1

分析：（1）凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發散作用．根據圖示的入射光線和出射光線，可以確定經過透鏡折射后是發散了還是會聚了，從而可以確定透鏡的種類．
（2）先確定所給的入射光線和折射光線的特點，然后根據凹透鏡的三條特殊光線作圖．
（3）根據圖示的出射光與入射光的特點，與各光學元件的光學性質相對應即可得到答案．
（4）根據光的反射定律標出光的傳播方向，能夠看到小球，是因為由小球反射的光進入了小明的眼睛，然后可以找出平面鏡的位置．
（5）平面鏡成像的特點：像與物關于平面鏡對稱，再畫出兩端點A、B在平面鏡中所成的像，連接兩個像點即為物體AB在平面鏡中所成的像．
（6）根據光的折射定律作圖：當光從空氣斜射入水或玻璃等透明介質中時，折射角小于入射角；當光從水或玻璃等透明介質斜射入空氣中時，折射角大于入射角．

解答：解：（1）平行光經過透鏡折射后會聚與一點，由此可知該透鏡對光線有會聚作用，因此是凸透鏡．如下圖所示：
（2）平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點．如下圖所示：
（3）圖中是一塊平面鏡，由光的反射定律知，法線是反射光線和入射光線的夾角的平分線，則過入射點作法線的垂線，就是平面鏡所在的位置；如下圖所示：
（4）球發出貨反射出的光線經過平面鏡的反射進入人的眼睛，因此，從球發出的光線是入射光線，進入人的眼睛的光線是反射光線．
根據光的反射規律可知，反射角等于入射角，所以法線是反射光線和入射光線夾角的角平分線，由此可以做出法線，平面鏡與法線相互垂直，因此過入射點做法線的垂線即可確定平面鏡的位置．如下圖所示：
（5）先作出物體AB在平面鏡中的對稱點A′、B′，用虛線連接A′B′為物體AB的像，如下圖所示：
（6）由光的可逆原理可知，折射光線的反向延長線過像點；將光線a、b分別反向延長，交于點A，則A即為像點．
分別過折射點作法線，根據光從水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角畫出兩條入射光線，交點為B點，即為物點．如圖所示：

點評：（1）本題考查了凸透鏡、凹透鏡對光線的作用，解題的關鍵是先確定光線經透鏡之后發生了什么變化，再確定透鏡的類型．
（2）凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長線過另一側焦點的光線經凹透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點．③過光心的光線經凹透鏡折射后傳播方向不改變．
（3）本題考查了平面鏡可以改變光的傳播方向的作用，可由光的反射定律求作平面鏡的位置．
（4）平面鏡成像的特點：像與物大小相等，連線與鏡面垂直，到平面鏡的距離相等，左右相反．
（5）此題主要考查了光的折射光線的畫法，有關光的折射規律的內容要記熟，關鍵是確定折射角與入射角的關系．還可利用光的折射是可逆的來作圖．