6. (★★★)如图4.3-9是某戏曲演员在平面镜前化装的情景。请在图中画出演员头饰中弧线AB段在平面镜中的像,并画出演员通过平面镜看见头饰上A点的光路图。

图4.3-9
图4.3-9
答案
如答图4.3-5所示
解析
【分析】
要完成该作图,需利用平面镜成像的特点(像与物关于镜面对称)和光的反射定律。首先,根据像与物关于平面镜对称,分别确定A、B两点的对称点,连接得到弧线AB的像;再通过连接人眼与A的像,找到入射点,进而画出A点的入射光线和反射光线,完成光路图。
【解析】
1. 作弧线AB的像:根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的性质,过A点作平面镜的垂线,延长垂线至平面镜另一侧,使该侧点到平面镜的距离等于A点到平面镜的距离,得到A的像A';同理作出B的像B',用虚线连接A'B',即为弧线AB在平面镜中的像。
2. 画A点的光路:连接人眼与A',该直线与平面镜的交点为入射点;连接A点与入射点,标上指向平面镜的箭头(入射光线);连接入射点与人眼,标上指向人眼的箭头(反射光线),完成光路图。
【答案】如答图4.3-5所示
【知识点】平面镜成像、光的反射
【点评】本题是光学基础作图题,需掌握平面镜成像的对称规律和光路图的绘制方法,考查对光学核心规律的应用能力。
【难度系数】0.5
要完成该作图,需利用平面镜成像的特点(像与物关于镜面对称)和光的反射定律。首先,根据像与物关于平面镜对称,分别确定A、B两点的对称点,连接得到弧线AB的像;再通过连接人眼与A的像,找到入射点,进而画出A点的入射光线和反射光线,完成光路图。
【解析】
1. 作弧线AB的像:根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的性质,过A点作平面镜的垂线,延长垂线至平面镜另一侧,使该侧点到平面镜的距离等于A点到平面镜的距离,得到A的像A';同理作出B的像B',用虚线连接A'B',即为弧线AB在平面镜中的像。
2. 画A点的光路:连接人眼与A',该直线与平面镜的交点为入射点;连接A点与入射点,标上指向平面镜的箭头(入射光线);连接入射点与人眼,标上指向人眼的箭头(反射光线),完成光路图。
【答案】如答图4.3-5所示
【知识点】平面镜成像、光的反射
【点评】本题是光学基础作图题,需掌握平面镜成像的对称规律和光路图的绘制方法,考查对光学核心规律的应用能力。
【难度系数】0.5
如图4.3-10甲所示,魔术箱内有一个平面镜,对面为一块无色透明玻璃板,观众通过此玻璃板观察箱中情况。从P处放入一物体,通过玻璃板看不见此物体;换从Q处放入,通过玻璃板却看见两个物体。请在图4.3-10乙中作出平面镜及物体AB在魔术箱中所成的像。

图4.3-10
图4.3-10
答案
如答图4.3-6所示
解析
【分析】
要解决本题,需先明确魔术箱内平面镜的位置:根据题意,从P处放入物体时观众看不到,从Q处放入能看到两个物体,说明平面镜应放置在图乙中玻璃板上方对应P的左上角与箱底右下角的斜线上,该位置的平面镜会遮挡P处物体,同时让Q处物体经平面镜成像。接下来利用平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点,即可作出物体AB的像。
【解析】
1. 确定平面镜位置:在图乙中,连接玻璃板左侧上方顶点与箱底右侧顶点,这条斜线即为魔术箱内平面镜的位置。
2. 作物体AB的像:① 过点A作平面镜的垂线,在平面镜另一侧截取与A到平面镜距离相等的点,得到A的像点A';② 同理,过点B作平面镜的垂线,截取与B到平面镜距离相等的点,得到B的像点B';③ 用虚线连接A'、B',即为物体AB在平面镜中所成的像。
【答案】

【知识点】
平面镜成像、作图
【点评】
本题结合魔术箱场景考查平面镜成像作图,核心是先根据题意确定平面镜位置,再利用对称法作像,是平面镜成像规律的灵活应用,需理解平面镜的遮挡与成像原理。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先明确魔术箱内平面镜的位置:根据题意,从P处放入物体时观众看不到,从Q处放入能看到两个物体,说明平面镜应放置在图乙中玻璃板上方对应P的左上角与箱底右下角的斜线上,该位置的平面镜会遮挡P处物体,同时让Q处物体经平面镜成像。接下来利用平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点,即可作出物体AB的像。
【解析】
1. 确定平面镜位置:在图乙中,连接玻璃板左侧上方顶点与箱底右侧顶点,这条斜线即为魔术箱内平面镜的位置。
2. 作物体AB的像:① 过点A作平面镜的垂线,在平面镜另一侧截取与A到平面镜距离相等的点,得到A的像点A';② 同理,过点B作平面镜的垂线,截取与B到平面镜距离相等的点,得到B的像点B';③ 用虚线连接A'、B',即为物体AB在平面镜中所成的像。
【答案】
【知识点】
平面镜成像、作图
【点评】
本题结合魔术箱场景考查平面镜成像作图,核心是先根据题意确定平面镜位置,再利用对称法作像,是平面镜成像规律的灵活应用,需理解平面镜的遮挡与成像原理。
【难度系数】
0.5
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