Question

作圖題
（1）如圖1所示，岸邊有一物體B，潛水員從水中能看見B的像B₁，請作出一條眼睛能看到B₁的折射光路圖．
（2）如圖2所示，MN為凸透鏡的主光軸，AB為蠟燭，A′B′為蠟燭所成的像，請用作圖法確定凸透鏡及一個焦點F的位置，并將它們畫出． 
 （3）一輛汽車在一平直的公路上以20m/s速度勻速行駛，請你在圖3上畫出汽車行駛過程中速度隨時間變化關系的v-t圖象．

Answer 1

分析：（1）物體B反射的光斜射入水中時，發生折射，折射角小于入射角，折射光線向法線方向偏折，折射光線進入潛水員的眼睛，潛水員認為光始終沿直線傳播，潛水員看到的B是折射光反向延長線相交形成的虛像，比B的實際位置高，所以潛水員在水中看見岸上的物體B，實際上看到的是變高了的B的虛像B₁．
（2）光線過光心不改變方向，虛像是折射光線的反向延長線，所以物點、像點、光心在同一條直線上，由此確定凸透鏡光心的位置．
平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后過凸透鏡的焦點，虛像是折射光線的反向延長線，所以物點平行于主光軸的入射點、像點、焦點在同一條直線上，由此確定凸透鏡焦點的位置．
（3）已知物體以20m/s的速度做勻速直線運動，所以任何時間段速度都一樣；又由坐標知，橫軸為時間，縱軸代表速度，所以圖象為與橫軸平行的一條線段．

解答：解：（1）連接人的眼和B₁，與水面交于一點O，O即為入射點，再連接人的眼與O、以及OB，最后標上箭頭，如下圖所示：
（2）連接A'A并延長交主光軸與一點，該點是凸透鏡的光心O，過光心O做一個凸透鏡．
由A點向凸透鏡作平行于主光軸的光線AC，連接A'C并延長交主光軸與一點F，F是凸透鏡的焦點．如圖．
（3）作圖方法是：在橫軸和縱軸分別確定適當的時間、速度標度，然后在縱軸的20m/s出作橫軸的平行線段．如下圖：

點評：①岸上的人觀察水中的物體時，會看到比原位置高的虛像，同樣，在水中觀察岸上的物體時，也會看到比原位置高的虛像，這是因為折射時，光路是可逆的．
②作（3）時注意不要把將速度-時間圖象作成路程-時間圖象．