新解两道光的折射题

近年来,拜读各地中考或模拟物理试题,大开眼界、收获匪浅.然而某些试题的参,觉得还有修正的必要.现借贵刊一角,仅就两道光的折射试题的赋分标准,简述如下浅见,用以跟同行进行交流,并期望得到各位师长指教.

例1.摘自某市2012年1模第29题：一块厚玻璃砖和钢笔的位置如图1-⑴所示,玻璃砖与钢笔有一定的距离.眼睛在偏右的位置玻璃砖方向观察,看起来被玻璃砖挡住的这段钢笔出现了“向左偏移”的现象.请解释这个现象（注：如果需要,可在俯视图如图1-⑵上画示意图,以辅助说明）.

原题赋分标准：辅助示意图如图2-⑴所示.被玻璃砖挡住的这段钢笔是物,看起来向左偏移的这段钢笔是像.来自物点、垂直射向玻璃砖的光线,出射光线（笔者注：“出射光线”均应改为“折射光线”!以下不再修正）方向不变（1分）.来自物点、斜着射向玻璃砖的一条光线,经玻璃砖两次折射,出射光线与入射光线平行且侧移（1分）.两条出射光线的反向延长线会聚点就是像点（1分）.所以,从右侧看,看起来被玻璃砖挡住的这段钢笔出现了“向左偏移”的现象.

我们认为：原题赋分标准的辅助示意图,没有标注光的传播方向是欠妥的（以下不再赘述）,按其解答应该画成如图2-⑵所示.

我们认为解答此类题型,只要紧扣“光的折射规律”和“光的直线传播原理”（这是“成虚像”不可忽略的依据之一）知识点,就能做出条理清晰的答案.

新解：如图3-⑴所示：被玻璃砖挡住的这段钢笔是物、看起来向左偏移的这段钢笔是虚像.来自钢笔S点发出相近的两条光线,从空气里斜射入玻璃砖里时发生折射：由于折射角小于入射角,所以折射光线向左偏移（1分）；当这两条光线从玻璃砖里斜射入空气里时,折射角大于入射角、折射光线再次向右偏折后进入眼里（1分）；由于人脑存有“光线是沿直线传播的”,所以射入眼里的本来是折射光线,却误认为是从它们反向延长线的交点S’（不说“会聚点”为好；以下雷同）沿直线射来的,这样S’就是S的虚像（1分）.同理,被玻璃砖挡住的这段钢笔的所有物点,都要形成向左偏移的虚像.

在实际教学中,为了说明形成虚像的原理,我们特意增大了钢笔与玻璃砖及跟其虚像之间的距离.正确的示意图应如图3-⑵所示.

例2.摘自某市2012年2模第29题：杯壁很薄的圆柱形玻璃杯中装有多半杯水,将一只铅笔斜插入水中,看起来铅笔在水面处“折断”了,如图4-⑴所示,请解释这个现象.〔注：如果需要,可在水面处横断面的俯视图如图4-⑵上画示意图,以辅助说明.O为圆心〕.

原题赋分标准：辅助示意图如图5-⑴所示：水面处铅笔横断面上某点是物,来自物点沿半径方向射出的光线,出射光线方向不变（1分）.来自物点斜着射出的一条光线,出射光线远离法线偏折（1分）. 两条出射光线的反向延长线会聚点在物点的右侧,即像点（1分）.

我们认为：原题赋分标准的辅助示意图,按其解答应该画成如图5-⑵所示,而且上述说理也存在作答例1的不足.

新解：水中的铅笔是物、看起来水中“折断”的铅笔是虚像.如图6-⑴所示：来自铅笔S点发出相近的两条光线,从水里斜射入空气里时发生折射：因为折射角大于入射角,所以折射光线向左偏折后射入眼内（1分）.由于人脑存有“光线是沿直线传播的”,所以射入眼里的本来是折射光线,却误认为是从它们反向延长线的交点S’沿直线射来的,这样S’就是S向右偏移的虚像（1分）.同理,在水里铅笔所有物点发出的光,都要形成向右偏移的虚像如图6-⑵所示（1分）.

顺便提及2点：

①上述二例取材于人教社2006年笫3版八上课本：“图2.4-5 钢笔‘错位’了”和“图2.4-8 铅笔好像在水面上折断了”,这种做法是值得赞赏的!

②2009年某市中考第34题：做“凸透镜成像”实验时：（1）将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在___、并使光屏与透镜所在的平面___.等原题赋分答案为“同一高度”和“平行”.我们认为“平行”应修改为：“跟光具座的轨道垂直”才对.

以上谬误难免,敬请各位师长斧正.