Question

18．在研究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，小明將玻璃板豎直放在水平桌面的白紙上，沿玻璃板在紙上畫一條直線MN，取兩枚相同的棋子E和F．

（1）小明將棋子E放在玻璃板前10cm，移動(dòng)玻璃板后面的棋子F，直到他看上去與棋子E的像完全重合，如圖1甲所示．
（2）為了讓坐在右側(cè)的小亮也看到棋子E的像，小明把玻璃板沿直線MN向右移動(dòng)了一段距離，在此過(guò)程中，棋子E的像不會(huì)（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）向右平移．
（3）請(qǐng)你在圖1乙所示的俯視圖中，利用平面鏡成像的特點(diǎn)，畫出小亮看到棋子E的像的光路圖．（D點(diǎn)為小亮眼睛所在位置）
（4）小明拿走棋子F，再將棋子E橫放，這時(shí)他看到的應(yīng)該是圖2中的B種情形．
（5）小明用凸透鏡替換玻璃板，將其放置在EF中點(diǎn)且垂直EF的位置上，移動(dòng)光屏到F點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)光屏上恰好成了一個(gè)清晰的倒立、等大的像，則該凸透鏡的焦距為5cm．

Answer 1

分析 （2）根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)進(jìn)行判斷：物體在平面鏡中成虛像，物像大小相等，物像連線與鏡面垂直，物像到平面鏡的距離相等．
（3）首先知道發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后通過(guò)D點(diǎn)的反射光線只有一條，因此反射點(diǎn)的確定非常重要；
其次反射光線反向延長(zhǎng)通過(guò)發(fā)光點(diǎn)在平面鏡中的像點(diǎn)，因此根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)E的像點(diǎn)，本題作圖就可以完成．
（4）平面鏡成像的特點(diǎn)是：物體在平面鏡中所成的像是虛像，像和物體的大小相等，它們的連線垂直于鏡面，它們到鏡面的距離相等；簡(jiǎn)記為：正立、等大、對(duì)稱、虛像．
（5）根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，結(jié)合現(xiàn)在物距為20厘米時(shí)的成像情況可以確定凸透鏡的焦距．

解答 解：（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小明把玻璃板沿直線MN向右移動(dòng)了一段距離，根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)中的像距等于物距可知，棋子E和平面鏡之間的距離不變，根據(jù)物像到平面鏡的距離相等，E的像和平面鏡之間的距離也不變，所以鏡中的棋子E的像不移動(dòng)．
（3）作出發(fā)光點(diǎn)E在平面鏡中的像點(diǎn)E′，連接E′D交與平面鏡于點(diǎn)O，連接EO作出入射光線，連接OD作出反射光線，如圖：

（4）平面鏡成的是正立、等大的虛像，且像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱，因此只有B正確．
（5）由題意可知，當(dāng)物距為10厘米時(shí)，物體成一個(gè)等大的實(shí)像，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時(shí)的物距等于二倍焦距，所以，凸透鏡的焦距是5厘米．
故答案為：（2）不會(huì)；（3）見上圖；（4）B；（5）5．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了平面鏡成像的特點(diǎn)、平面鏡成像作圖，根據(jù)平面鏡成像時(shí)，物像是關(guān)于平面鏡對(duì)稱的，是判斷平面鏡成像的重要依據(jù)．本題同時(shí)還考查了如何測(cè)量凸透鏡的焦距．要求學(xué)生應(yīng)熟練掌握才行．