Question

6．按照题目要求作图
（1）如图1，S为一个发光点，它所发出的一条光线经平面镜反射过P点，请完成光路；
（2）如图2，是潜望镜的原理图，试画出光经潜望镜两次反射的光路图；
（3）如图3所示，一束光线在空气和水面间发生反射和折射，图中光线是折射光线，请大致作出它的入射光线和反射光线；
（4）请在图4中作出两条入射光线经过凹透镜后的折射光线；
（5）图5中AB代表一个物体，准确作出物体AB经透镜所成的像．

Answer 1

分析 （1）先根据平面镜成像的特点作出S的像；再根据平面镜成像原理可知，反射光线所有的反向延长线都会过S的像；连接像点与A点，则与平面镜的交点为入射点，再完成光路即可．
（2）光线经过两次反射才能进入人眼；根据光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，完成光路图．
（3）在光的反射中，三线一面，两线分居，两角相等．当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角．
（4）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．
（5）利用凸透镜的三条特殊光线进行作图确定物体A的位置：过光心不改变方向；平行于主光轴的光线过凸透镜会聚在焦点上；．

解答 解：
（1）先通过平面镜作出发光点S的对称点S′即为S的像；连接S′P交平面镜于点O，SO为入射光线，OP为反射光线；如图所示：

（2）做出法线，根据反射角等于入射角．过反射点作竖直向下的反射光线，再过二次反射点作垂直于入射光线的反射光线．如图所示：

（3）光由水中斜射进入空气时，折射光线向远离法线方向偏折，根据折射角大于入射角画出入射光线．
由光的反射定律的内容，根据反射角等于入射角画出反射光线；如图所示：

（4）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．过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．如图所示：

（5）连接AO并延长，过A点作主光轴的平行线交凸透镜一点，连接该点和凸透镜的焦点F并延长，与AO的延长线交于一点A′，该点是物体AB的A点像的位置，作该点垂直于主光轴，交主光轴于点B′，连接A′B′即为AB在光屏上所成的像的大致位置．如下图所示：

点评 （1）本题利用了平面镜成像特点和原理来完成光路．一定要注意物与像关于镜面是对称的．
（2）本题考查潜望镜的结构和原理，以及光的反射定律掌握情况，也可根据潜望镜内平面镜与水平面成45°的结构可以得出，反射光线与入射光线垂直，过反射点画出反射光线反向即可．注意特殊光线（水平、竖直）可以省去画法线．
（3）在光路图中，法线要画成虚线，如果能够确定反射角，在光路图中，一定要标出反射角的度数；画折射光路时，一定注意光从哪种介质进入哪种介质．
（4）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．
（5）此题主要考查了凸透镜成像规律中的成缩小、倒立实像的情况，同时考查了三条特殊光线的画法，是中考考查的热点问题．