Question

2．作图：
（1）如图1所示，入射光线从空气斜射入玻璃中，请画出反射光线及折射光线大致的传播方向．
（2）根据平面镜成像特点，在图2中画出物AB在平面镜MN中的像A′B′．
（3）图3中给出物体AB及像A′B′的位置，请在图中画出凸透镜及其焦点F的大致位置．
（4）如图4所示，请画出斜面上的物体所受重力和对斜面的压力的示意图．

Answer 1

分析 （1）根据反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出反射光线；
根据光由空气斜射进入水中折射光线向法线偏折，折射角小于入射角作出折射光线．
（2）平面镜成像的特点是：像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换，即像物关于平面镜对称，利用这一对称性作出AB的像．
（3）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的原因．知道像点是由发光点通过凸透镜会聚而形成的．
还要知道过光心的光线，传播方向不变．平行于主光轴的光线会聚于焦点．同时要知道光路是可逆的．
（4）重力是物体受到的力，因此根据规则物体的重心在物体的几何中心，重力的方向总是竖直向下的，过物体的重心表示出重力的方向即可；
压力是接触面受到的力，因此压力的作用点在接触面上，即物体与接触面的中点；然后根据压力的方向垂直于受力面，并过压力作用点表示出压力的方向即可．

解答 解：（1）过入射点作出法线，在空气中法线的另一侧作出反射光线，注意反射角等于入射角；
在玻璃中法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角，如图所示：

（2）分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像．如图所示：

（3）连接AA′与主光轴相交于一点O，则O为凸透镜的光心，从而确定凸透镜的位置．
由A做平行于主光轴的光线，则通过凸透镜的会聚后过焦点而会聚在A′点．则折射光线与主光轴的交点为右侧焦点的位置．
由于光路是可逆的，所以，从A′点平行于主光轴的光线经凸透镜后将过左侧焦点，会聚于点A．如图所示：

（4）根据长方体对角线的交点确定出重心，然后过物体重心画带箭头的线段，方向竖直向下，即重力示意图．
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点，过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段即压力示意图．
如图所示：

点评 （1）在两种透明介质的界面上，折射和反射一般是同时发生的，反射光线与入射光线在同种介质中，折射光线和入射光线在不同种介质中．
（2）在平面镜成像作图中，若作出物体在平面镜中所成的像，要先根据像与物关于平面镜对称，先作出端点和关键点的像点，再用虚线连接各点即为物体的像．
（3）此题主要考查了凸透镜成像的原因及凸透镜对光线的作用．知道由物体发出的光线经凸透镜后恰好会聚于像点．同时要掌握三条特殊的光线．
（4）本题的关键是确定压力和重力的作用点和方向，并会用力的图示表示力的三要素．