Question

8．画出光路图

在图1中画出反射光线，并标出入射角和反射角；在图2中画出物体AB的像；画出图3中平面镜的位置．如图4所示，光线从空气斜射入水中，画出折射光线；画出图5、图6中光线经透镜折射后的光路图；画出图7、图8中对应的透镜．

Answer 1

分析 （1）要解决此题，需要掌握光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角．可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”．
要掌握入射角和反射角的概念：入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角．
（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、左右相反，即像物关于平面镜对称，利用这一对称性作出AB的像；
（3）先通过入射光线与反射光线的夹角根据反射角等于入射角确定法线；再根据平面镜过入射点且与法线垂直确定平面镜的位置；
（4）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．
（5）在作凸透镜的光路图时，首先要仔细观察入射光线的特点，然后再根据透镜的光学特点来作图．
（6）判断透镜类型的关键是根据透镜对光的作用，如果光线被会聚了就是凸透镜，如果光线被发散了就是凹透镜．

解答 解：（1）首先做出法线，入射光线与镜面的夹角是20°，所以入射角为90°-20°=70°．根据反射角等于入射角做出反射光线．反射角也为70°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：
（3）过O点作反射光线与入射光线夹角的平分线，这就是法线，平面镜就在过O点垂直于法线的位置．
（4）首先作出法线；再由光从空气斜射入水时，折射角小于入射角的规律作出折射光线，折射光线向法线靠近．如图所示
（5）通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，
（6）图7中发散的光线经透镜后变得平行，因此该透镜对光线起会聚作用，为凸透镜．
图8中折射光线远离主光轴，即透镜有发散作用，所以是凹透镜，如图所示：

点评 本题考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力，对学生的要求较高，要求学生熟练掌握各种光学元件的光学特点．