Question

详细解释这道物理题

19、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像（选填“虚”或“实”）； （2）A点与水面相距3m，则A与它在水中的像A′之间的距离为m； （3）若光斑B向右移动了1m，说明水位（选填“上升” 或“下降”）了 m。

Answer 1

（1）虚像。相当于平面镜成像。A点在水中成像的原因不是因为有光射入而形成像，而是因为光线的反向延长线的焦点在人眼睛看来成了像，而没有实际光线射入，因此是虚像。
（2）6m。平面镜成像原理，镜面应该是在像与物连线的中点位置，像与镜面的距离等于物与镜面的距离，3m。像与物的距离就应该是3*2=6m
（3）下降了0.5m。屏上的像是由于光线的反射形成的，因为光线对镜面（水面）的入射角是45度，因此三角形AOB（O是入射点，角O是直角）是底角为45度的等腰直角三角形。从O点做底线AB的高OH，则AH=BH=OH。点B向右移动1m成点B‘。则三角形AOB'是底角为45度的等腰直角三角形。底线增加1m，则高线OH'增加0.5m。

追问

像不是成在光屏上，怎么是虚像

见“在光屏上的B点处形成一个光斑”
能画图吗。画图加10分

追答

(1)第一问是“光点与屏在水中的成像”，而非“光点在屏上”的成像。
（2）图不太方便做。你自己做一个镜面反射图，入射角是45度，入射点是O. 联结AOB，成三角形AOB。说的作图步骤已经很清楚了。

Answer 2

先计算水的势能:E=mg*h/2=ρVgh/2＝ρshgh/2,h为落差20－18＝2m，然后×10％等于一次发电量，再×2就是一天的.这里E=mg*h/2，除2的原因是取水的平均高度