Question

5．（1）如图1所示一束光沿AO方向从水中射向空气，画出它的反射光线和折射光线；
（2）如图2所示a、b分別为一束入射光线和一束出射光线．请画出a经过凹透镜后的折射光线和与b对应的入射光线；
（3）如图3所示，秒表的时间是337.5s；物体的长度是2.50cm．

Answer 1

分析 （1）光从水中射入空气中时，在表面同时发生光的反射和折射．需要掌握光的反射和折射定律的内容．
光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角．
光的折射定律：折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和入射光线分居法线两侧；当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角．
（2）在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．
（3）①秒表的中间的表盘代表分钟，周围的大表盘代表秒，秒表读数是两个表盘的示数之和．
②刻度尺的最小刻度值为相邻的刻度线表示的长度；起始端没从0开始，把1.00cm处当作“0”刻度，读出末端刻度值，减去1.00cm即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位．

解答 解：（1）首先垂直于界面画出法线，然后根据反射角等于入射角，在法线右侧的水中画出反射光线；再根据光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线，如图所示：

（2）根据延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴画出折射光线；根据过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变画出入射光线，如图所示：

（3）①秒表小盘的分度值是0.5min，指针在5min和6min之间，偏过中线；大盘的分度值是0.1s，而大盘指针在37.5s，因此秒表读数为5min37.5s=337.5s．
②图示刻度尺1cm又分为10个小刻度，故最小刻度值为1mm；物体起始端对应的刻度值为1.00cm，末端对应的刻度值为3.50cm，物体长度为3.50cm-1.00cm=2.50cm．
故答案为：（1）见解答图；（2）见解答图；（3）337.5；2.50．

点评 （1）此题主要考查了光的折射光线和反射光线的画法．首先要熟练掌握光的反射和折射定律的内容，关键是搞清反射角、折射角和入射角之间的关系．
（2）凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．
（3）刻度尺、秒表是日常生活和物理实验中经常使用的基本测量工具，需要我们熟练掌握其使用和读数方法．