Question

12．（1）紫砂茶壶，是泡茶的极品茶具（如图1）请在图中画出茶壶所受2N支持力的示意图．
（2）请画出图2中折射光线的大致位置．
（3）在图3的方框中画出符合要求的透镜．

Answer 1

分析 （1）水平桌面上处于静止状态的茶壶，受到地面给它竖直向上的支持力，作用点在茶壶的底面上可以在茶壶的重心上．
（2）折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角；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．
（3）根据图示的入射和出射光线，确定经过透镜的折射后是发散了还是汇聚了，然后凸、凹透镜的光学性质来填写透镜．

解答 解：（1）茶壶所受的支持力：F=2N，作用点可以画到重心上，方向竖直向上：
（2）过入射点作法线，根据光由空气斜射进入玻璃中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角．即可作出折射光线：
（3）由图示可知，光线经过透镜折射后，由焦点发出的光线变成了平行光，因此填凸透镜．如图所示．

点评 做光路图时，要注意实线和虚线，光线要画箭头等细节，若告诉了入射角的大小，一定要标出反射角的大小．
在第三问中，关键是确定光线经过透镜折射后是发散还是汇聚了，而汇聚与发散的不是比较透镜前面的和透镜后面的区域的大小确定的，而是放透镜（已经画出）与不放透镜（光沿直线传播）进行比较确定的．