Question

4．（1）“猴子撈月”的故事家喻戶曉，小猴子看見水中月亮之后驚呼“月亮掉水里了”，惹得眾猴子爭相撈月．如圖所示，小猴子的眼睛用點A表示，小猴子看見的水中月亮，用點B表示，請你畫出小猴子看見水中月亮的光路圖，要求畫出月亮真實的位置（用點C表示），并保留必要的作圖痕跡．

（2）圖中L為凸透鏡，MN為其主光軸，O為光心，若物體AB經凸透鏡成的實像為A′B′，試用作圖的方法確定凸透鏡的一個焦點F，并在圖中標出F的位置．
（3）根據圖中光的傳播方向，在虛線框內畫上凸透鏡或凹透鏡．

Answer 1

分析 （1）由于光在水面上發生鏡面反射，所以形成的像和原來的月亮是關于水面軸對稱的．根據平面鏡成像特點，根據月亮在水面的像做出平面鏡的位置，連接像與小猴子的眼睛確定入射點，然后即可完成光路．
（2）實像是由實際光線組成的．實像A′B′是由來自物體AB的光線經過凸透鏡折射后組成的．又因為平行于主光軸的光線經過凸透鏡折射后過焦點，根據這一特點我們可以在物體AB上從A點開始做一條與主光軸平行的光線，經凸透鏡折射后射到A′點，折射光線與主光軸相交的點為焦點；
（3）根據入射光線和折射光線的特點判斷出光線是會聚的還是發散的，來確定透鏡的類型．

解答 解：（1）根據平面鏡成像特點中的物距等于像距，做出月亮的真實位置C，連接像與小猴子的眼睛與水面的交點，即為入射點，再連接C和入射點即為入射光線，A與入射點即為反射光線，如圖所示：

（2）在物體AB上從A點開始做一條與主光軸平行的光線，經凸透鏡折射后射到A′點，折射光線與主光軸相交的點為焦點F．同樣，我們利用光路是可逆的，也可以在A′B′上從A′點開始做一條與主光軸平行的光線，經凸透鏡折射后射后到A點，折射光線與主光軸相交的點也是焦點．如圖所示：

（3）由給出的光線可知，原本向中間會聚的光線經透鏡折射后變得延遲會聚，故虛線框內的是凹透鏡，如圖所示：

點評 （1）此題考查的是我們對生活中光的反射現象的應用，這是我們光現象中的重點，是中考時必考的一個知識點．
（2）凸透鏡三條特殊光線的作圖：①通過焦點的光線經凸透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后將過焦點．③過光心的光線經凸透鏡折射后傳播方向不改變．
（3）在判斷經透鏡折射后的光線是“會聚”還是“發散”時，可用延長入射光線的方法來判斷．若入射光線的延長線在折射光線的里面，則光線被發散．