按要求完成光路圖:
(1)請(qǐng)?jiān)趫D(1)中畫出反射光線并標(biāo)出反射角β;
(2)請(qǐng)?jiān)趫D(2)中作出物體AB在平面鏡中的像;
(3)畫出圖(3)所示光線的折射光線;
(4)將一平面鏡斜放在裝有水的水槽中,有一束光線垂直射向水面,如圖(4)所示,請(qǐng)畫出這束光線在水中行進(jìn)最后射出水面的光路圖.

解:(1)使入射光線、反射光線和法線在同一平面內(nèi),過(guò)反射點(diǎn)作法線,使反射角等于入射角作出反射光線;如下圖所示:
(2)先作出端點(diǎn)A、B關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)A′、B′,用虛線連接A′、B′即為物體AB的像,如下圖所示:
(3)對(duì)于凸透鏡,平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過(guò)焦點(diǎn).過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸;
對(duì)于凹透鏡,平行于主光軸的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線反向延長(zhǎng)通過(guò)焦點(diǎn),如下圖所示:
(4)①先畫出光線垂直射入水中,此時(shí)光線方向不變.
②接著畫光在平面鏡上的反射:先畫法線,然后反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè),反射角等于入射角.
③最后畫光從水中射入空氣中:先畫法線,然后入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè),且折射角大于入射角.
如下圖所示:

分析:(1)光的反射定律的內(nèi)容:反射光線與入射光線、法線在同一平面上;反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè);反射角等于入射角;入射角是入射光線與法線的夾角;反射角是反射光線與法線的夾角.
(2)平面鏡成像的特點(diǎn)是:像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱,可以先作出物體A、B端點(diǎn)AB的像點(diǎn)A′、B′,連接A′、B′即為物體AB在平面鏡中所成的像.
(3)在作凸透鏡或凹透鏡的光路圖時(shí),先確定所給光線的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點(diǎn)來(lái)作圖.
(4)光線垂直射向水面,此時(shí)光線的方向是不變的;光在水中射到平面鏡上被反射,反射要遵循反射定律,入射光線和反射光線分居法線的兩側(cè),反射角等于入射角;被鏡面反射的光從水中射向空氣,此時(shí)水中入射光線與法線的夾角為入射角,空氣中折射光線與法線的夾角為折射角,入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè),且折射角大于入射角.
點(diǎn)評(píng):(1)作反射光線時(shí),先確定反射點(diǎn),根據(jù)反射角等于入射角在同一平面內(nèi)法線的另一側(cè)畫出反射光線,注意完成題目的要求.
(2)平面鏡成像時(shí)像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱,要注意先作出端點(diǎn)或關(guān)鍵點(diǎn)的像點(diǎn),再用虛線連接得到物體的像.
(3)凸透鏡有三條特殊光線:過(guò)光心的光線其傳播方向不變;過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸;平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過(guò)焦點(diǎn).
凹透鏡有三條特殊光線:過(guò)焦點(diǎn)的光線傳播方向不變,平行于主光軸的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線反向延長(zhǎng)通過(guò)焦點(diǎn),指向另一側(cè)焦點(diǎn)的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸.
(4)考查了光的折射規(guī)律和光的反射定律.注意當(dāng)光垂直入射到另一種介質(zhì)中時(shí),傳播方向不變,即折射角和入射角都是0°.
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