《2025年阳光学业评价八年级物理上册人教版》

6. 如图4-4-14所示,水面上方有一发光点$A_1,$水中另有一发光点$A_2。$人在空气中看到$A_2$在水中的位置与$A_1$在水中像的位置相同。请画出：
(1)A₁发出的光经水面反射进入人眼的光路图。
(2)A₂发出的光进入人眼的光路图。
(1)先作出$A_1$关于水面的对称点$A_{1}^{\prime}$，连接人眼与$A_{1}^{\prime}$交水面于$O_1$点，连接$A_1O_1$，标上箭头表示光的传播方向，光路为$A_1\to O_1\to$眼。
(2)连接$A_2$与人眼交水面于$O_2$点，过$O_2$点作法线，根据光的折射定律，折射角大于入射角，在法线右侧空气中作出折射光线，标上箭头表示光的传播方向，光路为$A_2\to O_2\to$眼。

答案： 【解析】：
本题主要考查了平面镜成像特点以及光的折射定律的应用，同时涉及光路图的绘制。
（1）对于$A_1$发出的光经水面反射进入人眼的光路图，需要先确定$A_1$在水中像的位置$A_{1}^{\prime}$，依据平面镜成像特点，像与物关于镜面对称，这里水面相当于平面镜，所以$A_{1}^{\prime}$与$A_1$关于水面对称。然后连接人眼与$A_{1}^{\prime}$，与水面的交点即为反射点，再连接$A_1$与反射点，就得到了$A_1$发出的光经水面反射进入人眼的光路。
（2）对于$A_2$发出的光进入人眼的光路图，因为人在空气中看到$A_2$在水中的位置与$A_1$在水中像的位置相同，所以$A_2$发出的光从水中斜射入空气中时，根据光的折射定律，折射光线会远离法线，人眼逆着折射光线看去，感觉光好像是从$A_{1}^{\prime}$发出的，所以连接$A_2$与人眼，与水面的交点为折射点，再根据折射定律画出折射光线进入人眼即可。
【答案】：
(1)先作出$A_1$关于水面的对称点$A_{1}^{\prime}$，连接人眼与$A_{1}^{\prime}$交水面于$O_1$点，连接$A_1O_1$，标上箭头表示光的传播方向，$A_1$发出的光经水面反射进入人眼的光路图如图所示：$A_1\to O_1\to$眼。
(2)连接$A_2$与人眼交水面于$O_2$点，过$O_2$点作法线，根据光的折射定律，折射角大于入射角，在法线右侧空气中作出折射光线，标上箭头表示光的传播方向，$A_2$发出的光进入人眼的光路图如图所示：$A_2\to O_2\to$眼。
图略。

7. 一束红光沿AO射到半圆玻璃砖的表面(O为圆心),如图4-4-15所示。

(1)在图中画出光在玻璃砖上表面的反射光OC。
(2)在图中标出光在玻璃砖中的折射角r,此时折射角______小于(选填“大于”“等于”或“小于”)60°。
(3)现有一支激光笔,请设计实验验证：在折射现象中,光路是可逆的。你的实验操作是______用激光笔沿BO方向射入，观察折射光是否沿OA方向射出。

答案： 【解析】：
(1) 根据光的反射定律，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。在本题中，入射光线AO沿半径方向射向半圆玻璃砖表面，O为圆心，因此法线就是过O点垂直于玻璃砖表面的直线。所以，反射光OC就是沿着与入射光线AO关于法线对称的方向射出的光线。
(2) 折射角是折射光线与法线的夹角。根据折射定律，光从空气斜射入玻璃时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。本题中入射角为$60^\circ$（因为入射光线AO与玻璃砖表面的夹角为$30^\circ$，所以入射角为$90^\circ-30^\circ=60^\circ$），因此折射角r小于$60^\circ$。
(3) 要验证在折射现象中光路是可逆的，可以用激光笔沿着原来的折射光线BO的方向射入，观察折射光线是否沿着原来的入射光线OA的方向射出。
【答案】：
(1) 图略（反射光OC沿与入射光AO关于法线对称的方向射出）
(2) 小于
(3) 用激光笔沿BO方向射入，观察折射光是否沿OA方向射出