题文

如图，一个皮球重1N，从水底向上浮起，所受浮力为1.5N，请你作出该球在上升至水面的过程中所受浮力的图示．图是光通过一三棱镜，请你完成光路图．

题型：问答题  难度：中档

答案

画力的图示与力的示意图不同，首先要确定一个标度，一个单位长度表示多少N的力．在此题中，由于浮力为1.5N，所以标度为0.5N．浮力的方向竖直向上，作用在皮球上．由此可画出皮球所受浮力的图示如下图． 第一次光从空气进入玻璃时，过入射点画出法线，从而确定入射角，然后利用折射光线与入射光线分居法线两侧，且折射角小于入射角，画出对应的折射光线． 第二次光从玻璃进入空气时，过入射点画出法线，从而确定入射角，然后利用折射光线与入射光线分居法线两侧，且折射角大于入射角，画出对应的折射光线．答案见下图．

据专家权威分析，试题“如图，一个皮球重1N，从水底向上浮起，所受浮力为1.5N，请你作出..”主要考查你对  实像和虚像，光的折射的光路图  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

实像和虚像光的折射的光路图

考点名称：实像和虚像

• 实像：
  1. 实像是能呈现在光屏上的像，它是由实际光线会聚而成的，能使底片感光，所以叫实像。
  2. 对凸透镜而言，光源在主焦点以外时才能产生实像。 实像能用光屏呈接（呈现），是真实光线形成的像。
  3. 小孔成像成倒立的实像。
  
  虚像：
  1. 由物点发出的光线，经透镜折射其反射线反向延长线的交点叫做该物点的虚像点，其集合叫做物体的虚像。
  2. 虚像的特点是：不是实际光线的会聚，正立，同侧不能成在屏上。
      如果把一块玻璃板作为平面镜，在前面点上一根蜡烛；此时，平面镜后面并没有点燃的蜡烛，但是我们却看到平面镜后面好像有蜡烛。 这是因为光源处向四处发光，一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，引起了视觉，我们感到好像光是从另一处(s')发出的。s'就是s在平面镜中的像。 由于平面镜后并不存在光源s'，进入眼睛的光并非真正来自那里，所以把s'叫做虚像。 而实像则指既能被人看见又能在光屏上呈现的像。
  3. 物体的实像和虚像分别位于凸透镜的两侧。
  

• 实像和虚像的区别：
  （1）成像原理不同：物体射出的光线经光学元件反射或折射后，重新会聚所成的像叫做实像，它是实际光线的交点。在凸透镜成像中，所成实像都是倒立的。如果物体发出的光经光学元件反射或折射后发散，则它们反向延长后相交所成的像叫做虚像。
  
  （2）承接方式不同：虚像能用眼睛直接观看，但不能用光屏承接；实像既可以用光屏承接，也可以用眼睛直接观看。人看虚像时，仍有光线进入人眼，但光线并不是来自虚像，而是被光学元件反射或折射的光线，只是人们有“光沿直线传播”的经验，以为它们是从虚像发出的。虚像可能因反射形成，也可能因折射形成，如平面镜成等大的虚像，凸透镜成放大的虚像。
   
  （3）成像位置不同：实像在反射成像中，物、像处于镜面同侧，在折射成像中，物像处于透镜异侧；虚像在反射成像中，物、像处于镜面异侧，在折射成像中，物像处于透镜同侧。

考点名称：光的折射的光路图

• 光的折射光路图的作图关键：
  进行光的折射画图的关键是先画出法线，然后根据发生折射时折射角和入射角之间的大小关系画出入射光线或折射光线。

• 利用光的折射规律作图
  1．光的折射规律：光在发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内；且折射光线与入射光线分居法线的两侧；光从空气斜射入水(或玻璃)中时，折射光线向法线方向偏折(折射角小于入射角)、当入射角增大(或减小)时，折射角也增大(或减小)。
  
  2．说明：
  (1)弄清一点(入射点)、二角(折射角、入射角)、三线(折射光线、入射光线、法线)的含义。
  (2)光的折射具有可逆性。
  例1：如图所示，光线AB射向玻璃板，请作出光线在玻璃板左右界面处发生折射的光路图。
  
  解析：根据光的折射规律，光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角．可画出两条折射光线。
  答案：如图所示
  
  
  例2：如图所示光线AB射向三棱镜，请作出光线在玻璃界面发生折射的光路图。
  
  解析：根据光的折射规律，光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，可画出两条折射光线。
  答案：如图所示