Question

4．（1）如图1所示，小孔前有一物体AB，请画出AB在光屏MN上所成的像A′B′的光路图．
（2）请在图2中画出反射光线，标注反射角及其大小．
（3）如图3所示，S是点光源，人的眼睛在A处．请画出点光源发出的光线经平面镜反射进入人的眼睛的光路图．

（4）请在图4中作出△ABC在平面镜中的像．
（5）如图5所示，画出光从空气斜射到水中时的折射光线．

Answer 1

分析 （1）小孔成像是光的直线传播现象．物体上部的光线通过小孔后，射到了光屏的下部；物体下部的光线通过小孔后，射到了光屏的上部，因此通过小孔后所成的像是倒立的像．
（2）根据反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出反射光线并标出反射角及其度数．
（3）根据平面镜成像的特点知，反射光线好像是由像点发出的，由物与像关于镜面对称，作出像点后，连接S′A，与镜面的交点为入射点，再完成光路．
（4）依据平面镜的成像特点，分别做出A、B、C点关于镜面的对称点，然后连接，就是△ABC在镜中的像．
（5）要解决此题，需要掌握光的折射规律：折射光线与入射光线和法线在同一平面内；折射光线与入射光线分居法线两侧；当光从空气斜射入水里或其它透明介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角．

解答 解：（1）根据光沿直线传播A发出的光线连接小孔的下沿，B点发出的光线连接小孔的上沿，并分别延长交于MN交点之间即AB的像A′B′．如图所示：

（2）因为入射光线与镜面的夹角是30°，所以入射角为90°-30°=60°．根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也为60°．如图所示：

（3）过镜面作出点S的对称点S′，即为点光源S在平面镜中的像，连接S′A与镜面交于O点，即为入射点（反射点），连接SO就得到入射光线，连接AO即为反射光线，
如下图所示：

（4）①作A点关于镜面的对称点A′；
②作B点关于镜面的对称点B′；
③作C点关于镜面的对称点C′；
④用虚线连接A′B′，B′C′，A′C′，△A′B′C′就是△ABC在平面镜MN中的像．如图所示：

（5）首先画出法线，然后根据折射规律画出折射光线．光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角．如图所示：

点评 （1）本题主要考查学生对光沿直线传播的应用，即小孔成像的原理，及小孔成的像是倒立的可缩小、可放大或等大的实像．
（2）此题考查了对光的反射光路的画法，首先要掌握光的反射定律的内容，特别是反射角等于入射角．同时考查了入射角与反射角的概念，知道入射角与反射角都是光线与法线的夹角．
（3）本题利用了平面镜成像特点完成光路．物与像关于镜面对称．本题还可以作出A点的像A′，连接SA′与镜面交于O点，从而确定入射光线和入射点，连接OA，OS画出反射光线和入射光线即可．
（4）作平面镜成的像，注意留下的作图痕迹，对应点连线要用虚线，像要用虚线，连线与镜面之间一定要垂直．
（5）此题考查了对折射光线的画法，关键是记熟光的折射定律，搞清折射角与入射角的关系．