Question

3．如图所示为水位测量仪的示意图：A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角，方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化．

（1）A点与光屏在水中所成的像是虚像（选填“虚”或“实”）；
（2）A点与水面相距4m，则A与它在水中的像A′之间的距离为8 m；
（3）若光斑B水平向右移动了2m，说明水位下降 （选填“上升”或“下降”）了1m．

Answer 1

分析 （1）（2）平面镜成像的实质是光的反射，平面镜成像的特点是：像物等距、像物等大、虚像；
（3）根据光路图，利用数学方法可得出当光斑移动时水位的变化．

解答 解：（1）水面相当于平面镜，根据平面镜成等大正立的虚像可知，A点与光屏在水中所成的像是虚像；
（2）根据平面镜成像特点可知，像与物体到平面镜的距离相等，A点与水面相距4m，则它在水中的像A′与水面相距也为4m，所以，A与它在水中的像A′之间的距离为4m+4m=8m；
（3）若光斑B向右移动了2m，移动到E点，如图所示：
BE=OF=2m，因为从A点发出的一束与水平面成45°角，所以GH=$\frac{1}{2}$OF=$\frac{1}{2}$×2m=1m，
则说明水位下降了1m．
故答案为：（1）虚；（2）8；（3）下降；1．

点评 考查了对平面镜成像原理、特点和光的反射定律的应用，能正确作图并用数学知识进行分析是解答的关键．