Question

18．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，光斑的位置随水的位置变化而发生变化．
（1）请画出B点光斑形成的光路图．
（2）A点与光屏所成的像是虚像（填“实像”或“虚像”）；
（3）若水深1m，A点与水面相距3m，则A与它在水中的像A，之间的距离为6m．
（4）若光斑B向左移动了0.8m，说明水位上升 （填“上升”或“下降”）了0.4 m．

Answer 1

分析 （1）A为点光源，B为反射光线上的一点，本题的关键是入射点（或反射点）的确定；根据反射光线反向延长通过像点和像点与发光点关于平面镜对称，作出反射光线．
（2）（3）（4）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．

解答 解：（1）先通过水面作出发光点A的对称点A′，连接A′B交平面镜于点O，AO为入射光线，OB为反射光线，如下图所示：

（2）平面镜成像的特点是：像物等距、像物等大、虚像，故A点与光屏在水中所成的像是虚像；
（3）根据平面镜成像中的像物等距可知，A点与水面相距3m，则A与它在水中的像A′之间的距离为3m+3m=6m；
（4）若光斑B向左移动了0.8m，移动到E点，如下图所示：

BE=OF=0.8m，因为从A点发出的一束与水平面成45°角，所以CG=$\frac{1}{2}$OF=$\frac{1}{2}$×0.8m=0.4m，
则说明水位上升了0.4m．
故答案为：（1）见解答图；（2）虚像；（3）6；（4）上升；0.4．

点评 考查了对平面镜成像原理、特点的了解，关键能够根据光的反射定律做出光路图，利用几何知识进行分析解答，属基础知识的考查．