Question

15．水平桌面上的燒杯中裝有多半杯水，燒杯玻璃的厚度不計(jì)．將一只鉛筆豎直插入水的正中央．沿水平方向觀(guān)察燒杯，看到水中的鉛筆“變粗”了，如圖甲所示．請(qǐng)分析說(shuō)明鉛筆“變粗”的原因．（注：在水面處橫斷面的俯視圖乙上畫(huà)示意圖，以輔助說(shuō)明．圖乙中心點(diǎn)為圓心，小實(shí)線(xiàn)圓為鉛筆，大實(shí)線(xiàn)圓為燒杯壁，虛線(xiàn)圓為鉛筆的虛像．）

Answer 1

分析 光從水或其他透明介質(zhì)斜射入空氣，折射光線(xiàn)遠(yuǎn)離法線(xiàn)，折射角大于入射角；垂直入射時(shí)，方向不變，據(jù)此作圖．

解答 解：水面處鉛筆橫斷面上某點(diǎn)是物，來(lái)自物點(diǎn)沿半徑方向射出的光線(xiàn)，出射光線(xiàn)方向不變；來(lái)自物點(diǎn)斜著射出的一條光線(xiàn)，出射光線(xiàn)遠(yuǎn)離法線(xiàn)偏折；兩條出射光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)會(huì)聚點(diǎn)在物點(diǎn)的右側(cè)，即像點(diǎn)，所以沿水平方向觀(guān)察燒杯，看到水中的鉛筆“變粗”的現(xiàn)象，如圖所示：

點(diǎn)評(píng) 光路作圖在物理問(wèn)題上有實(shí)際的應(yīng)用，能幫助我們解決很多的實(shí)際問(wèn)題，可以讓學(xué)生理解和掌握記憶物理知識(shí)的技巧，通過(guò)光路作圖還能解決一些疑難問(wèn)題．