(1)如圖甲所示,入射光線與平面鏡成30°角,作出反射光線,標出反射角及大小.
(2)如乙圖所示,ABCD是一間不透光的房間,墻AB是平面鏡,房中S處有一個正在發光的電燈,CD墻上有一個小孔P,在墻外不遠處的另一白墻EF上得到兩個亮點.圖中已經畫出了一個亮點M及其光路,請把另一個亮點N及其光路圖畫出(保留輔助線)
(3)在圖丙中,完成光線從左邊射向凹透鏡折射后,再射向凸透鏡折射后的光路.
(4)如圖丁所示,人眼在A處看見河里B處有一白色鵝卵石,若從A處用激光手電筒的激光束能照射到白色鵝卵石上,請畫出從A處射出的激光束照射到白色鵝卵石上的大致光路圖.
解:
(1)首先做出法線,入射光線與鏡面的夾角是30°,所以入射角為90°-30°=60°.根據反射角等于入射角做出反射光線.反射角也為60°.
(2)以平面鏡為對稱軸,做點S的對稱點S′,即燈泡在平面鏡中的像;連接PS′,其與平面鏡的交點即為入射點0,連接連接SO,得到入射光線;連接OP,得到反射光線;OP交EF于點N,即為第二個亮點.
(3)對于凹透鏡,指向另一側焦點的光線經凹透鏡折射后折射光線平行于主光軸;該折射光線又平行于主光軸射入凸透鏡中,則平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后折射光線通過焦點.
(4)連接AB,過折射點做法線,根據光從空氣斜射入水中,折射角小于入射角畫出折射光線的位置,再根據鵝卵石在B的下方,確定鵝卵石的位置在“石”處.如圖所示:
(1)反射定律的內容: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;反射角等于入射角.可歸納為:“三線共面,兩線分居,兩角相等”.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)首先要明確第二個亮點是由電燈發出的光線經過平面鏡反射后過P點形成的.因此確定這條光線的入射點是解決此題的關鍵.
光線是由電燈發出,經過平面鏡反射后,反射光線的反向延長線都要過燈泡在平面鏡中的像,因此可知,點P與平面鏡中燈泡的像以及入射點都在一條直線上,由此可以確定入射點.
(3)仔細觀察入射光線的特點,根據凹透鏡和凸透鏡的光學特點作圖.
(4)先根據B與A點確定入射光線的方向,然后根據光從空氣斜射入水中,折射角小于入射角,鵝卵石在B的下方,確定折射光線的方向和鵝卵石的位置.
點評:(1)考查了光的反射定律的應用,首先要熟記光的反射定律的內容,并要注意入射角與反射角的概念.
(2)記住,經平面鏡后的反射光線好像是從虛像上發出的.
(3)凸透鏡有三條特殊光線:過光心的光線其傳播方向不變;過焦點的光線經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凸透鏡折射后折射光線通過焦點.凹透鏡有三條特殊光線:過光心的光線其傳播方向不變;指向另一側焦點的光線經凹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凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點.
(4)考查了光的折射定律,是一道光學作圖的基礎題型.注意法線要用虛線,折射點與B之間也要用虛線.
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