Question

8．（1）A、B两位同学在同一起点同时以不同速度匀速直线运动，一段时间之后A跑在前面，请你在图甲中用图象分别描述出A、B两位同学的大致运动情况．（画v-t图象或s-t图象，横坐标或纵坐标要注明表示什么物理量）
（2）在图乙中画出凸透镜的折射光线和凹透镜的入射光线．
（3）如图丙所示，由发光点S发出的某一条光线射到空气和水的界面上，同时发生折射和反射，其反射光线过P点，折射光线过Q点，试在图中按题意画出光路图．

Answer 1

分析 （1）根据题意确定两同学的位置情况与速度大小关系，然后作出s-t图象与v-t图象；
（2）凸透镜三条特殊光线的作图：①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；③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．
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）根据反射光线反向延长通过像点，像点与发光点关于水面对称，找到反射点作出反射光线；找到反射点后，补出入射光线，根据光线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，大致画出折射光线．

解答 解：
（1）A、B同学在一段时间内以不同的速度做匀速直线运动，经过一段时间后，A同学超过了在他前面的B同学，说明开始时A同学在后，B同学在前，A的速度大于B的速度．两同学都做匀速直线运动，二人的v-t图象如图所示：
；
二人的s-t图象如图所示：
；
（2）①平行于主光轴的光线，经过凸透镜折射后过焦点．如图所示：
；
②射向凹透镜焦点的光线，经过凹透镜折射后平行与主光轴．如图所示：
；
（3）先作出发光点S关于水面的对称点S′，连接S′P，交平面镜于点O，OP为反射光线，SO为入射光线；
连接OQ即为折射光线；如图所示：
．

点评 （1）知道物体做匀速直线运动时v-t图象和s-t图象的画法是本题的关键；
（2）理解三条特殊光线的内容，会画三条特殊光线是解决此类问题的关键；
（3）本题考查光的反射定律、平面镜成像的特点、光的折射定律三者的综合运用，能将原理内容与画图结合是关键．