Question

3．分别按要求作图

（1）在图1中，请根据平面镜成像的特点，画出物体AB在平面镜MN中所成的像．
（2）在图2中，作出光线通过凹透镜的光路（保留必要的作图痕迹）．
（3）在图3中，画出光线进入三棱镜和穿出三棱镜后的光路图（保留作图痕迹）．
（4）在图4中，S点是水中鱼所在位置，S′是人眼在A处看到鱼的像位置，请完成光路．

Answer 1

分析 （1）平面镜成像的特点是：像与物大小相等，连线与镜面垂直，到平面镜的距离相等，左右相反；先作出端点A、B的像点，连接连接两个像点即为物体AB的像．
（2）凹透镜的特殊光线有三条：过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴．
（3）光线通过玻璃砖再进入空气发生两次折射：第一次是从空气斜射进入玻璃砖，折射光线应该靠近法线偏折，折射角小于入射角；第二次是从玻璃砖斜射进入空气，折射光线应该远离法线偏折，折射角大于入射角．
（4）由于光的折射，人看到的鱼是鱼在水的像，比原来的位置要浅一点，故可先连接AS′，与水面的交点即为入射点，再连接入射点和S，标出光的传播方向．

解答 解：（1）先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′B′，即为物体AB在平面镜中所成的像，

（2）过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，

（3）第一次折射：先过入射点O垂直玻璃砖上表面作出法线，再在玻璃砖内部法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角，如图所示：
第二次折射：先过O′点垂直玻璃砖下表面作出法线，再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线，注意折射角大于入射角，如图所示：

（4）人之所以能看到水中的鱼，是由鱼反射的光线经水面折射后进入人眼，因此光的传播方向大致为S→A；
鱼的像是人眼逆着折射光线看到的，所以直接连接AS′，与水面的交点即为入射点；
连接S和入射点即为入射光线，如图所示：

点评 此题考查了平面镜成像作图，光的反射定律作图，光的折射定律作图，透镜的光路图等多个知识点，是一道综合作图题．