Question

（1）如图1两条光线是由同一点光源S发出的光线由平面镜反射形成的，请根据光的反射定律找到光源S的位置，并完成光路图；
（2）如图2所示，入射光线AO与水面成40°角斜射向水面．请作出反射光线，并大致作出折射光线；
（3）如图3所示，a、b 是在水中的物点发出的光经水面折射后的两条光线，用A、B分别表示该物点（或像点）和它的像点（或该物点）
①其中A表示________；
②完成该物点的成像光路图．
（4）根据平面镜成像特点在图4中作出物体AB在平面镜中所成的像A′B′（请保留作图痕迹）；
（5）如图5所示，一束光线从空气斜射入一块玻璃砖，画出光线通过玻璃砖后的径迹．

Answer 1

解：
（1）首先反向延长两条反射光线交于一点即像点S′，然后做出像点关于镜面的对称点S，然后完成光路．如图所示：

（2）过入射点O作垂直于界面的法线，根据入射角等于反射角画出反射光线；根据折射角小于入射角画出折射光线．如图所示：

（3）由光的可逆原理可知，折射光线的反向延长线过像点；将光线a、b分别反向延长，交于点A，则A即为像点．
分别过折射点作法线，根据光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角画出两条入射光线，交点为B点，即为物点．如图所示：


（4）先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′，即为物AB在平面镜中所成的像，如图所示：

（5）第一次折射：先过入射点O垂直玻璃砖上表面作出法线，再在玻璃砖内部法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角；
第二次折射：先过O′点垂直玻璃砖下表面作出法线，再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线，注意折射角大于入射角，折射光线与玻璃砖上表面的入射光线BO平行，如图所示：

分析：（1）根据平面镜成像的原因知，像是由反射光线的反向延长线会聚形成的，故可作出两条反射光线的延长线的交点，即为像点S′，再由平面镜成像的特点知，像与物关于镜面对称，作出发光点S，最后完成光路．
（2）先过入射点作出法线，然后根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，并且反射角等于入射角，画出反射光线；根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角小于入射角，确定折射光线的方向．
（3）将两条光线反向延长线，其交点即为像点；根据光的折射定律作图：当光从空气斜射入水或玻璃等透明介质中时，折射角小于入射角；当光从水或玻璃等透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角．
（4）平面镜成像的特点是：像与物大小相等，连线与镜面垂直，到平面镜的距离相等，左右相反；先作出端点A、B的像点，连接连接两个像点即为物体AB的像．
（5）光线通过玻璃砖再进入空气发生两次折射：第一次是从空气斜射进入玻璃砖，折射光线应该靠近法线偏折，折射角小于入射角；第二次是从玻璃砖斜射进入空气，折射光线应该远离法线偏折，折射角大于入射角．由于玻璃砖上下表面垂直，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，最后的出射光线与入射光线BO相比，只是作了平移，即出射光线与入射光线BO平行．
点评：第一问是利用平面镜成像的原因和特点找到发光点的，注意平面镜成的像与物关于镜面对称；
第二问主要考查反射定律和折射定律的应用情况，注意真实光线为实线，法线为虚线；
第三问主要考查了光的折射光线的画法，有关光的折射规律的内容要记熟，关键是确定折射角与入射角的关系．还可利用光的折射是可逆的来作图．
第四问，平面镜成像时像与物关于平面镜对称，要注意先作出端点或关键点的像点，再用虚线连接得到物体的像．
第五问主要考查光的折射定律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；光由水或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角．