题目内容

18.在研究平面镜成像特点的实验中,小明将玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上,沿玻璃板在纸上画一条直线MN,取两枚相同的棋子E和F.

(1)小明将棋子E放在玻璃板前10cm,移动玻璃板后面的棋子F,直到他看上去与棋子E的像完全重合,如图1甲所示.
(2)为了让坐在右侧的小亮也看到棋子E的像,小明把玻璃板沿直线MN向右移动了一段距离,在此过程中,棋子E的像不会(选填“会”或“不会”)向右平移.
(3)请你在图1乙所示的俯视图中,利用平面镜成像的特点,画出小亮看到棋子E的像的光路图.(D点为小亮眼睛所在位置)
(4)小明拿走棋子F,再将棋子E横放,这时他看到的应该是图2中的B种情形.
(5)小明用凸透镜替换玻璃板,将其放置在EF中点且垂直EF的位置上,移动光屏到F点时,发现光屏上恰好成了一个清晰的倒立、等大的像,则该凸透镜的焦距为5cm.

分析 (2)根据平面镜成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等.
(3)首先知道发光点发出的光线经平面镜反射后通过D点的反射光线只有一条,因此反射点的确定非常重要;
其次反射光线反向延长通过发光点在平面镜中的像点,因此根据平面镜成像的特点E的像点,本题作图就可以完成.
(4)平面镜成像的特点是:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等;简记为:正立、等大、对称、虚像.
(5)根据凸透镜成像的规律,结合现在物距为20厘米时的成像情况可以确定凸透镜的焦距.

解答 解:(2)在实验过程中,小明把玻璃板沿直线MN向右移动了一段距离,根据平面镜成像特点中的像距等于物距可知,棋子E和平面镜之间的距离不变,根据物像到平面镜的距离相等,E的像和平面镜之间的距离也不变,所以镜中的棋子E的像不移动.
(3)作出发光点E在平面镜中的像点E′,连接E′D交与平面镜于点O,连接EO作出入射光线,连接OD作出反射光线,如图:

(4)平面镜成的是正立、等大的虚像,且像与物体关于镜面对称,因此只有B正确.
(5)由题意可知,当物距为10厘米时,物体成一个等大的实像,根据凸透镜成像的规律可知,此时的物距等于二倍焦距,所以,凸透镜的焦距是5厘米.
故答案为:(2)不会;(3)见上图;(4)B;(5)5.

点评 此题考查了平面镜成像的特点、平面镜成像作图,根据平面镜成像时,物像是关于平面镜对称的,是判断平面镜成像的重要依据.本题同时还考查了如何测量凸透镜的焦距.要求学生应熟练掌握才行.

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