典题3 图4-6-3甲是摄影爱好者拍摄的沈阳故宫的“天空之镜”,这座有着几百年历史的宫殿倒映在“水面”上,请在图4-6-3乙中画出摄影爱好者通过水面看到塔尖A的光路图。

答案
解析
【分析】要画出通过水面看到塔尖A的光路,需利用平面镜成像原理(水面相当于平面镜)。解题思路为:①根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点,作出A点在水面下的像点A';②连接像点A'与人眼,该连线与水面的交点即为光线的入射点;③连接A点与入射点得到入射光线,连接入射点与人眼得到反射光线,同时标注光线的传播方向。
【解析】步骤如下:
1. 过A点作水面的垂线,延长至水面下方,使A'到水面的距离等于A到水面的距离,确定A的像点A';
2. 连接A'与人眼,这条线与水面交于点O,O就是入射点;
3. 用带箭头的线段连接A和O,箭头方向从A指向O(入射光线,是A发出的光经水面反射的光线);
4. 用带箭头的线段连接O和人眼,箭头方向从O指向人眼(反射光线,进入人眼的光线),完成光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像、光的反射光路作图
【点评】本题结合生活中的“倒影”现象,考查光的反射(平面镜成像)的光路作图,核心是利用像物对称确定入射点,属于光学基础作图题,需掌握平面镜成像的特点和光路的画法。
【难度系数】0.6
【解析】步骤如下:
1. 过A点作水面的垂线,延长至水面下方,使A'到水面的距离等于A到水面的距离,确定A的像点A';
2. 连接A'与人眼,这条线与水面交于点O,O就是入射点;
3. 用带箭头的线段连接A和O,箭头方向从A指向O(入射光线,是A发出的光经水面反射的光线);
4. 用带箭头的线段连接O和人眼,箭头方向从O指向人眼(反射光线,进入人眼的光线),完成光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像、光的反射光路作图
【点评】本题结合生活中的“倒影”现象,考查光的反射(平面镜成像)的光路作图,核心是利用像物对称确定入射点,属于光学基础作图题,需掌握平面镜成像的特点和光路的画法。
【难度系数】0.6
典题4 图4-6-4是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)小明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B。对蜡烛A和B的要求是
(2)在玻璃板的前面,小明通过玻璃板看到了同一支蜡烛的两个像,产生这种现象的原因是

图4-6-4
(3)移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,在光屏上接收不到蜡烛A的像,说明
(4)若蜡烛A从距平面镜10 cm处向远离平面镜的方向移动5 cm,则蜡烛A的像与蜡烛A相距
(1)小明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B。对蜡烛A和B的要求是
完全相同
,这是为了比较像与物体的大小关系
。(2)在玻璃板的前面,小明通过玻璃板看到了同一支蜡烛的两个像,产生这种现象的原因是
玻璃板太厚了,前、后表面各成一个像
。图4-6-4
(3)移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,在光屏上接收不到蜡烛A的像,说明
平面镜成的是虚像
。(4)若蜡烛A从距平面镜10 cm处向远离平面镜的方向移动5 cm,则蜡烛A的像与蜡烛A相距
30
cm。答案
(1)完全相同 比较像与物体的大小关系 (2)玻璃板太厚了,前、后表面各成一个像 (3)平面镜成的是虚像 (4)30
解析
【分析】
本题围绕“探究平面镜成像的特点”实验展开,需结合实验原理、操作要点、成像规律逐一分析各问题:
1. 第(1)题:实验用等效替代法,需通过蜡烛B替代蜡烛A的像来比较大小,因此蜡烛A、B需完全相同;
2. 第(2)题:玻璃板有前后两个反射面,若玻璃板太厚,两个面都会反射成像,导致看到同一支蜡烛的两个像;
3. 第(3)题:实像可被光屏承接,虚像不能,光屏接不到像说明成像性质;
4. 第(4)题:根据平面镜成像“像距等于物距”的规律,先算出移动后蜡烛A到平面镜的距离,再计算像与A的距离。
【解析】
(1) 实验中为了比较像与物体的大小关系,需选择两支完全相同的蜡烛,当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,即可说明像与物大小相等,因此蜡烛A和B要求是完全相同的;
(2) 玻璃板有前后两个反射面,若玻璃板太厚,前、后两个表面都会反射光线形成像,所以会看到同一支蜡烛的两个像;
(3) 实像能在光屏上呈现,虚像不能,移开蜡烛B后在其位置放光屏,接收不到像,说明平面镜成的是虚像;
(4) 根据平面镜成像特点,像与物到平面镜的距离相等。蜡烛A初始距平面镜10cm,向远离方向移动5cm后,此时蜡烛A到平面镜的距离为10cm+5cm=15cm,其像到平面镜的距离也为15cm,因此蜡烛A的像与蜡烛A相距15cm+15cm=30cm。
【答案】
(1) 完全相同;比较像与物体的大小关系
(2) 玻璃板太厚了,前、后表面各成一个像
(3) 平面镜成的是虚像
(4) 30
【知识点】
平面镜成像特点;等效替代法;虚像的特点
【点评】
本题是探究平面镜成像特点的经典实验题,涵盖实验器材选择、异常现象分析、成像性质判断及规律应用,考查学生对实验原理和操作要点的掌握,属于基础实验题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究平面镜成像的特点”实验展开,需结合实验原理、操作要点、成像规律逐一分析各问题:
1. 第(1)题:实验用等效替代法,需通过蜡烛B替代蜡烛A的像来比较大小,因此蜡烛A、B需完全相同;
2. 第(2)题:玻璃板有前后两个反射面,若玻璃板太厚,两个面都会反射成像,导致看到同一支蜡烛的两个像;
3. 第(3)题:实像可被光屏承接,虚像不能,光屏接不到像说明成像性质;
4. 第(4)题:根据平面镜成像“像距等于物距”的规律,先算出移动后蜡烛A到平面镜的距离,再计算像与A的距离。
【解析】
(1) 实验中为了比较像与物体的大小关系,需选择两支完全相同的蜡烛,当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,即可说明像与物大小相等,因此蜡烛A和B要求是完全相同的;
(2) 玻璃板有前后两个反射面,若玻璃板太厚,前、后两个表面都会反射光线形成像,所以会看到同一支蜡烛的两个像;
(3) 实像能在光屏上呈现,虚像不能,移开蜡烛B后在其位置放光屏,接收不到像,说明平面镜成的是虚像;
(4) 根据平面镜成像特点,像与物到平面镜的距离相等。蜡烛A初始距平面镜10cm,向远离方向移动5cm后,此时蜡烛A到平面镜的距离为10cm+5cm=15cm,其像到平面镜的距离也为15cm,因此蜡烛A的像与蜡烛A相距15cm+15cm=30cm。
【答案】
(1) 完全相同;比较像与物体的大小关系
(2) 玻璃板太厚了,前、后表面各成一个像
(3) 平面镜成的是虚像
(4) 30
【知识点】
平面镜成像特点;等效替代法;虚像的特点
【点评】
本题是探究平面镜成像特点的经典实验题,涵盖实验器材选择、异常现象分析、成像性质判断及规律应用,考查学生对实验原理和操作要点的掌握,属于基础实验题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
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