Question

3．如圖所示為水位測(cè)量?jī)x的示意圖，A點(diǎn)與光屏PQ在同一水平面上，從A點(diǎn)發(fā)出的一束與水平面呈45°角，方向不變的激光，經(jīng)過(guò)水面反射后，在光屏上的B點(diǎn)處形成一個(gè)光斑，光斑位置隨著水位變化而發(fā)生變化．
（1）A點(diǎn)在水中所成的像是虛像（選填“虛”或“實(shí)”）；
（2）A點(diǎn)與水面相距3m，則A與它在水中的像A′之間的距離為6m；
（3）若光斑B向右移動(dòng)了1m，說(shuō)明水位上升（選填“上升”或“下降”）
（4）請(qǐng)?jiān)趫D中作出A點(diǎn)發(fā)出的光在B點(diǎn)形成的光路圖．

Answer 1

分析 解答此題從以下知識(shí)點(diǎn)入手：
（1）平面鏡成像的實(shí)質(zhì)是光的反射，平面鏡成像的特點(diǎn)是：像物等距、像物等大、虛像．
（2）A為點(diǎn)光源，B為反射光線上的一點(diǎn)，本題的關(guān)鍵是入射點(diǎn)（或反射點(diǎn)）的確定；根據(jù)反射光線反向延長(zhǎng)通過(guò)像點(diǎn)和像點(diǎn)與發(fā)光點(diǎn)關(guān)于平面鏡對(duì)稱，作出反射光線．

解答 解：（1）平面鏡成像的特點(diǎn)是：像物等距、像物等大、虛像，故A點(diǎn)與光屏在水中所成的像是虛像；
（2）根據(jù)平面鏡成像中的像物等距可知，A點(diǎn)與水面相距3m，則A與它在水中的像A′之間的距離為3m+3m=6m；
（3）若光斑B向右移動(dòng)了1m，移動(dòng)到E點(diǎn)，如下圖所示：
BE=OF=2m，因?yàn)閺腁點(diǎn)發(fā)出的一束與水平面成45°角，所以CG=$\frac{1}{2}$OF=$\frac{1}{2}$×1m=0.5m，
則說(shuō)明水位上升了0.5m．
（4）先通過(guò)水面作出發(fā)光點(diǎn)A的對(duì)稱點(diǎn)A′，連接A′B交平面鏡于點(diǎn)O，AO為入射光線，OB為反射光線，如下圖所示：

故答案為：（1）虛；（2）6；（3）上升；（4）如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了對(duì)光的反射定律的應(yīng)用，能正確作圖并用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析是解答的關(guān)鍵．