Question

19．請按題目的要求完成作圖：
（1）如圖甲所示，一束光從水中斜射到水與空氣的界面時將發(fā)生反射和折射，入射光線及法線已畫出．請畫出這條入射光線的反射光線和折射光線．
（2）根據(jù)平面鏡成像特點，請在圖乙中畫出物體AB在平面鏡中成的像．
（3）“井底之蛙”這個成語大家都很熟悉．如圖丙所示，在一個干枯的井底正中央 P 點有 一只青蛙，它的視野范圍如圖 a 所示．大雨將井全部灌滿水，若青蛙仍在 P 點，請 你在圖 b 中畫出青蛙視野發(fā)生變化后的大致情況．

Answer 1

分析 （1）掌握光的反射定律：然后根據(jù)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(jù)入射光線、折射光線以及法線在同一平面內，折射角大于入射角，確定折射光線的方向．
（2）平面鏡成像的特點是：像物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、左右互換，即像物關于平面鏡對稱，利用這一對稱性作出AB的像．
（3）青蛙之所以坐在井里，只能看到很小的一片天，就是因為光是沿直線傳播的緣故．
當井中灌滿水時，光由空氣進入水中，在水面上要發(fā)生折射，根據(jù)折射定律畫出大致的光線傳播路徑，確定青蛙的視野范圍．

解答 解：（1）圖中已經(jīng)過入射點O作出垂直于界面的法線，根據(jù)反射角等于入射角畫出反射光線；
根據(jù)折射角大于入射角畫出折射光線，折射光線要比原來遠離法線．如圖所示：

（2）分別作出物體AB端點A、B關于平面鏡的對稱點A′、B′，用虛線連接A′、B′即為AB在平面鏡中的像．如圖：

（3）當井里灌滿水后，光線照到水面會發(fā)生折射現(xiàn)象，由于光是從空氣射向水，所以入射角大于折射角，因此井底之蛙看到的視野范圍比沒水時會看到更大；
變化的大致范圍如圖中兩條入射光線之間的陰影區(qū)域所示：

點評 （1）本題主要考查反射定律和折射定律的應用情況，做光路圖時，要注意實線和虛線，光線要畫箭頭等細節(jié)，若告訴了入射角的大小，一定要標出反射角的大小．
（2）在平面鏡成像作圖中，若作出物體在平面鏡中所成的像，要先根據(jù)像與物關于平面鏡對稱，先作出端點和關鍵點的像點，再用虛線連接各點即為物體的像．
（3）解決此類實際問題，要結合光的傳播進行處理分析．在P點放一點光源，根據(jù)折射定律，作出兩條經(jīng)過井口兩頂點的兩條折射光線，根據(jù)光路可逆，箭頭方向改為相反即可．