Question

17．完成下面作圖：

（1）如圖1，路燈下站著小芳，小剛2人，請根據(jù)小芳和小剛的影長，標(biāo)出圖中路燈燈泡S的位置
（2）現(xiàn)在時刻是下午的2點40分，請在圖2畫出此刻從時鐘正對面的鏡子里看見的時針和分針的位置．（說明：①注意分針要比時針長；②時針只要畫在對應(yīng)的區(qū)間范圍內(nèi)即可．）
（3）一條光線照射到水面發(fā)生反射和折射，這條光線經(jīng)水面折射后的光線如圖3所示．請在圖中畫出它的入射光線和反射光線的大致方向．
（4）如圖4所示，SA、SB是光源S發(fā)出的兩條光線．其中SA平行于主光軸，SB過左焦點，請畫出這兩條光線通過凸透鏡后的出射光線．
（5）如圖5，光斜射到空氣和玻璃的分界面時，發(fā)生反射和折射．在圖中標(biāo)出反射角β并用箭頭標(biāo)出折射光線的傳播方向．
（6）如圖6，通過凸透鏡焦點的光線AO，經(jīng)過凸透鏡沿OB方向射出，作出該凸透鏡和焦點F的位置．（保留作圖痕跡）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)中心投影的特點可知，連接物體和它影子的頂端所形成的直線必定經(jīng)過點光源．所以分別把小芳和小剛的頂端和影子的頂端連接并延長可交于一點，即點光源的位；
（2）平面鏡成像的特點：虛像；像物等大；像物等距；像與物的連線與鏡面垂直．平面鏡豎直放立時所成的像是左右顛倒的置；
（3）反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內(nèi)，反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角；
折射定律：折射光線、入射光線、法線在同一個平面內(nèi)，折射光線、入射光線分居法線兩側(cè)，當(dāng)光由空氣斜射進(jìn)入水中或其它透明介質(zhì)中時，折射光線向靠近法線方向偏折，折射角小于入射角；當(dāng)光由水中或其它透明介質(zhì)斜射進(jìn)入空氣中時，折射光線向遠(yuǎn)離法線方向偏折，折射角大于入射角
（4）在作凸透鏡或凹透鏡的光路圖時，先確定所給光線的特點再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點來作圖；
（5）先過入射點畫出法線，根據(jù)折射光線和入射光線的關(guān)系確定入射、折射光線，進(jìn)而確定反射光線，得出反射角和入射角；
（6）對于凸透鏡來講，只有過焦點的光線，經(jīng)凸透鏡折射后才會平行射出，據(jù)此來分析凸透鏡的位置

解答 解：
（1）將小芳和小剛的頂端和影子的頂端連接并延長可交于一點S，點S就是光源的位置，如下圖：

（2）下午的2點40分，如左圖所示：
由于平面鏡成的像與物關(guān)于鏡面對稱，表面上的刻度是左右相反的，此刻從時鐘正對面的鏡子里看見的時針和分針的位置如右圖所示：
（3）光由空氣斜射進(jìn)入液體中時，折射光線向靠近法線方向偏折，根據(jù)折射角小于入射角畫出入射光線．由光的反射定律的內(nèi)容，首先過入射點畫出法線，法線與界面垂直（虛線），根據(jù)反射角等于入射角畫出反射光線；如圖所示：

（4）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點，過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；如圖所示：

（5）入射點為O，先過入射點O畫出法線，折射光線和入射光線分居于法線兩側(cè)，則AO為入射光線、OC為折射光線，OB為反射光線，反射角為β，如圖所示：

（6）與OB平行畫出凸透鏡的主光軸，與AO的交點F就是凸透鏡的焦點，再過折射點的位置畫出凸透鏡，如圖所示：

點評 （1）本題考查的是影子形成原理的應(yīng)用，知道光沿直線傳播是解題的關(guān)鍵；
（2）考查了平面鏡成像的特點（物像關(guān)于平面鏡對稱）的應(yīng)用；
（3）在光路圖中，法線要畫成虛線，如果能夠確定反射角，在光路圖中，一定要標(biāo)出反射角的度數(shù)；畫折射光路時，一定注意光從哪種介質(zhì)進(jìn)入哪種介質(zhì)；
（4）凸透鏡有三條特殊光線：過光心的光線其傳播方向不變；過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點．
（5）考查了光的反射定律、光的折射定律的應(yīng)用，根據(jù)折射光線和入射光線的關(guān)系確定入射、折射光線是本題的關(guān)鍵．
（6）本題的難點在于確定焦點的位置和凸透鏡的具體放法，有一定的技巧性．