Question

20．按要求完成下列的作图．

（1）如图甲入射光线AO从空气斜射入水中，请画出反射光线和大致的折射光线．
（2）如图乙所示，-束光射向凸透镜经折射后，折射光线射到一个平面镜上．请在图中画出射向凸透镜这束入射光线和经平面镜反射的光路，并标出反射角的度数．
（3）玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来，它的重力是5N．请在图丙中画出“不倒翁”所受重力的示意图（A点即不倒翁的重心．）

Answer 1

分析 （1）先过入射点作出法线，然后根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，并且入射角等于反射角，画出反射光线；
根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角小于入射角，确定折射光线的方向．
（2）根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点来作出入射光线；
反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角来作；根据反射定律作出反射光线，反射光线与法线的夹角为反射角．
（3）根据力的示意图的定义，将“不倒翁”所受重力的大小、方向、作用点表示出来即可．

解答 解：（1）过入射点O作垂直于界面的法线，根据入射角等于反射角画出反射光线；根据折射角小于入射角画出折射光线．如图所示：

（2）经凸透镜的折射光线过焦点，则入射光线平行于主光轴；
过平面镜的入射点垂直镜面作出法线，因为入射光线与镜面的夹角为30°，则入射角为：90°-30°=60°，则反射角也为60°，根据反射角等于60°在法线右侧作出反射光线，并标出反射角；如图所示：

（3）重力的方向是竖直向下的，黑点O表示“不倒翁”的重心，大小G=5N，所受重力如图所示：

点评 （1）本题主要考查反射定律和折射定律的应用情况，注意真实光线为实线，法线为虚线；是一道基础题．
（2）凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；
熟记反射定律的内容：射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，并会作图．
（3）本题考查了力的示意图的画法，记住重力的方向是竖直向下的．