魔术镜利用了平面镜成像的那些特点
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发布时间:2023-07-05 22:25
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时间:2023-10-10 22:55
平面镜成像的特点是:①所成的像是虚像;②像和物体形状、大小相同;③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;④像和物体各对应点到平面镜间距离相等。后三个特点也可以简单地说成是像和物体关于平面镜对称,即反应在图纸上,以平面镜为轴将像旋转180°(或以平面镜为轴折叠像物),像和物体恰好重合。
利用平面镜成像的特点可解决许多问题。
(一)确定镜中像的位置
例1. 如图1所示,AB是放在平面镜前的物体,A”B”是它在镜中的虚像,能正确反映像与物体对应关系的图是:( )
图1
解析:根据平面镜成像的特点②可知,C图中的像和物形状不同,所以C选项错;根据平面镜成像的特点③、④,将像和物各对应点连接起来,可发现A、B、D图中各连接虽与平面镜垂直,但A、B图中像和物各对应点到平面镜的距离不等,D图中像和物各对应点到平面镜的距离相等,因而A、B选项也错,只有D选项正确。
(二)确定平面镜的位置
例2. 如图2所示,S是发光点,S”是S在平面镜中的像,L是射向平面镜的一条入射光线,在图中画出平面镜的位置和L的反射光线。
图2
解析:连接SS”,作线段SS”的垂直平分线MN,根据平面镜成像的特点③、④可知,MN即为平面镜的位置。沿长L交镜面MN于一点O(入射点),连接S”O并延长,由平面镜成像特点①知,光线OA即为L的反射光线,如图3所示(镜后用虚线,镜前用实线)
图3
(三)确定像、物的位置
例3. 如图4所示,平面镜上方有一竖直挡板P,AB和CD是挡板左侧点光源S发出的经平面镜反射后的两条光线,在AB和CD之间的区域内可以看到这一发光点S在平面镜中的像S”,试在图中找出挡板左侧这个发光点的位置。
图4
解析:反向延长AB和CD相交于S”,则由平面镜成像特点①知,S”就是这个发光点S的虚像。过S”点向平面镜作垂线,垂足于O并延长至S,使OS等于S”O,由平面镜成像的特点③、④知,S点就是所求发光点的位置。
图5
(四)确定反射光线的方位
例4. 如图(6)所示,S为平面镜MN前的一个点光源,P为镜前的一点,试画出从S点发出的经平面镜反射后经过P点的反射光线。
图6
解析:过S点向镜面作垂线,交MN于O1,并延长至S”,使 ,由平面镜成像的特点③、④知,S”便是S的像。连接S”P,交镜面于O2点,则O2P便是所求的反射光线。