Question

19．请按题目的要求完成作图：
（1）如图甲所示，一束光从水中斜射到水与空气的界面时将发生反射和折射，入射光线及法线已画出．请画出这条入射光线的反射光线和折射光线．
（2）根据平面镜成像特点，请在图乙中画出物体AB在平面镜中成的像．
（3）“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉．如图丙所示，在一个干枯的井底正中央 P 点有 一只青蛙，它的视野范围如图 a 所示．大雨将井全部灌满水，若青蛙仍在 P 点，请 你在图 b 中画出青蛙视野发生变化后的大致情况．

Answer 1

分析 （1）掌握光的反射定律：然后根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，并且反射角等于入射角，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，折射角大于入射角，确定折射光线的方向．
（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、左右互换，即像物关于平面镜对称，利用这一对称性作出AB的像．
（3）青蛙之所以坐在井里，只能看到很小的一片天，就是因为光是沿直线传播的缘故．
当井中灌满水时，光由空气进入水中，在水面上要发生折射，根据折射定律画出大致的光线传播路径，确定青蛙的视野范围．

解答 解：（1）图中已经过入射点O作出垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角画出反射光线；
根据折射角大于入射角画出折射光线，折射光线要比原来远离法线．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）当井里灌满水后，光线照到水面会发生折射现象，由于光是从空气射向水，所以入射角大于折射角，因此井底之蛙看到的视野范围比没水时会看到更大；
变化的大致范围如图中两条入射光线之间的阴影区域所示：

点评 （1）本题主要考查反射定律和折射定律的应用情况，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．
（2）在平面镜成像作图中，若作出物体在平面镜中所成的像，要先根据像与物关于平面镜对称，先作出端点和关键点的像点，再用虚线连接各点即为物体的像．
（3）解决此类实际问题，要结合光的传播进行处理分析．在P点放一点光源，根据折射定律，作出两条经过井口两顶点的两条折射光线，根据光路可逆，箭头方向改为相反即可．