4. (★★★)如图4.3-7所示,在某房间的天花板上装有平面镜M,S为一灯泡,P为不透明的墙。请画出灯泡发出的光经平面镜反射后,能够照亮墙右侧区域的光路图。

如答图4.3-3所示

【分析】要画出灯泡发出的光经平面镜反射后照亮墙右侧区域的光路，需利用平面镜成像的原理：物体经平面镜成的像与物体关于镜面对称，且反射光线的反向延长线过像点。具体思路为：①先确定灯泡S在平面镜中的像S'；②连接像点S'与墙的右上角P，该线与平面镜的交点为反射入射点；③连接S与入射点得到入射光线，再从入射点沿S'到P的方向画出反射光线，此反射光线不会被墙遮挡，可照亮墙右侧区域。
【解析】
1. 根据平面镜成像特点，过S作平面镜M的垂线，延长至镜后，使像到镜面的距离等于物到镜面的距离，得到S的像S'；
2. 连接S'和P点，线段S'P与平面镜M交于点O，O为入射点；
3. 连接S和O，得到入射光线SO；
4. 从O点出发，沿S'P的延长线（远离S'的一侧）画出反射光线，该反射光线即为能照亮墙P右侧区域的光线，光路图如答图4.3-3所示。
【答案】
【知识点】平面镜成像、光的反射、光路作图
【点评】本题结合实际场景考查平面镜成像的应用，核心是利用像点确定反射光线的路径，需掌握平面镜成像的对称特点和反射光线的规律，属于中等难度的作图题。
【难度系数】0.5

5. (★★★)“仙女飞天”魔术表演中,位于P点的观众看到云雾中漫舞的仙女A',实质是挡板后的演员A在平面镜中的虚像,如图4.3-8所示。请作出平面镜的位置,并完成P点观众看到仙女的光路图。

图4.3-8

如答图4.3-4所示

【分析】
要完成该光路图，需利用平面镜成像的核心特点：像与物关于镜面对称，且反射光线的反向延长线会经过像点。首先，像A'是演员A的虚像，因此A与A'关于平面镜对称，据此可确定平面镜的位置；再结合观众P看到A'，说明反射光线进入P点，反射光线的反向延长线过A'，由此确定入射点，进而画出入射光线和反射光线。
【解析】
1. 确定平面镜位置：连接物A和像A'，作线段AA'的垂直平分线，该垂直平分线即为平面镜的位置（平面镜成像时，像与物对应点的连线垂直于镜面，且到镜面的距离相等，因此垂直平分线就是镜面）。
2. 确定入射点：连接观众P和像A'，这条线与平面镜的交点为O，O就是光线在平面镜上的入射点（反射光线的反向延长线经过像点A'，因此P与A'的连线必过入射点）。
3. 绘制光路：连接A和O，得到入射光线（箭头方向从A指向O）；连接O和P，得到反射光线（箭头方向从O指向P），完成光路图。
【答案】
如答图4.3-4所示
【知识点】
平面镜成像特点、光的反射光路图
【点评】
本题结合魔术场景考查平面镜成像的作图，核心是利用像与物的对称性确定平面镜，再根据反射光线与像的关系确定入射点，需掌握平面镜成像的基本规律，属于中等难度的作图题。
【难度系数】
0.5