Question

（1）如圖1兩條光線是由同一點光源S發出的光線由平面鏡反射形成的，請根據光的反射定律找到光源S的位置，并完成光路圖；
（2）如圖2所示，入射光線AO與水面成40°角斜射向水面．請作出反射光線，并大致作出折射光線；
（3）如圖3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）
①其中A表示______；
②完成該物點的成像光路圖．
（4）根據平面鏡成像特點在圖4中作出物體AB在平面鏡中所成的像A′B′（請保留作圖痕跡）；
（5）如圖5所示，一束光線從空氣斜射入一塊玻璃磚，畫出光線通過玻璃磚后的徑跡．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據平面鏡成像的原因知，像是由反射光線的反向延長線會聚形成的，故可作出兩條反射光線的延長線的交點，即為像點S′，再由平面鏡成像的特點知，像與物關于鏡面對稱，作出發光點S，最后完成光路．
（2）先過入射點作出法線，然后根據入射光線、反射光線以及法線在同一平面內，并且反射角等于入射角，畫出反射光線；根據入射光線、折射光線以及法線在同一平面內，折射角小于入射角，確定折射光線的方向．
（3）將兩條光線反向延長線，其交點即為像點；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．
（4）平面鏡成像的特點是：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；先作出端點A、B的像點，連接連接兩個像點即為物體AB的像．
（5）光線通過玻璃磚再進入空氣發生兩次折射：第一次是從空氣斜射進入玻璃磚，折射光線應該靠近法線偏折，折射角小于入射角；第二次是從玻璃磚斜射進入空氣，折射光線應該遠離法線偏折，折射角大于入射角．由于玻璃磚上下表面垂直，第二次折射的入射角等于第一次折射的折射角，所以第二次折射的折射角等于第一次折射的入射角，最后的出射光線與入射光線BO相比，只是作了平移，即出射光線與入射光線BO平行．
解答：解：
（1）首先反向延長兩條反射光線交于一點即像點S′，然后做出像點關于鏡面的對稱點S，然后完成光路．如圖所示：

（2）過入射點O作垂直于界面的法線，根據入射角等于反射角畫出反射光線；根據折射角小于入射角畫出折射光線．如圖所示：

（3）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：


（4）先作出端點A、B關于平面鏡的對稱點A′、B′，用虛線連接A′、B′，即為物AB在平面鏡中所成的像，如圖所示：

（5）第一次折射：先過入射點O垂直玻璃磚上表面作出法線，再在玻璃磚內部法線的另一側作出折射光線，注意折射角小于入射角；
第二次折射：先過O′點垂直玻璃磚下表面作出法線，再在玻璃磚的下側空氣中作出折射光線，注意折射角大于入射角，折射光線與玻璃磚上表面的入射光線BO平行，如圖所示：

點評：第一問是利用平面鏡成像的原因和特點找到發光點的，注意平面鏡成的像與物關于鏡面對稱；
第二問主要考查反射定律和折射定律的應用情況，注意真實光線為實線，法線為虛線；
第三問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．
第四問，平面鏡成像時像與物關于平面鏡對稱，要注意先作出端點或關鍵點的像點，再用虛線連接得到物體的像．
第五問主要考查光的折射定律：折射光線、入射光線和法線在同一平面內，折射光線、入射光線分居法線兩側，光由空氣斜射進入水中或其它透明介質中時，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角；光由水或其它透明介質斜射進入空氣中時，折射光線遠離法線偏折，折射角大于入射角．