一道初二物理题。
解题关键是掌握平面镜成像的特点,即:
物体到平面镜的距离=物体的像到平面镜的距离
即: 物距=像距
在本题中,
∵ 物体(视力表)到平面镜的距离(物距)是2.5m
∴ 物体的像(视力表的像)到平面镜的距离(像距)也是2.5m
(1)由图知,人到平面镜的距离是:视力表到平面镜的距离-人到视力表的距离
即:2.5m-0.4m=2.1m
而平面镜到视力表的像的距离是2.5m
∴ 人离视力表的像的距离=人到平面镜的距离+平面镜到视力表的像的距离
=2.1m+2.5m=4.6m
(2)按箐优网的方法:
先求出视力表到视力表的像的距离
即:视力表到平面镜的距离(物距)2.5m+视力表的像到平面镜的距离(像距)2.5m=5.0m
(这就是2.5m+2.5m=5.0m的道理)
∵ 人离视力表的像的距离+0.4m(人到视力表的距离)=5.0m(视力表到视力表的像的距离)
∴人离视力表的像的距离=5.0m-0.4m=4.6m
附:平面镜成像时物距等于像距的证明
1、实验证明法:http://v.youku.com/v_show/id_XNTMwNTUxNTM2.html
2、数学证明法:
如图,A为物体上一点,取从A向平面镜发射的两条光线AO和AB,这两条光线的反射光线的反向延长线相较于平面镜的另一侧A’,即A’为A的像。AO为物距,A’O为像距。
证明:AO=A’O
∵法线垂直于平面镜,
∠1=∠2(入射角等于反射角)
又∠1=∠A’(同位角)
∠2=∠A(内错角)
∴∠A=∠A’
在△AOB和△A’OB中
∵∠A=∠A’
∠AOB=∠A’OB
BO=BO
∴△AOB≌△A’OB
故AO=A’O
首先,人眼是怎么看到平面镜里的像的?是来自物体的光线射到平面镜上,经平面镜反射进入人眼,由于我们看到的是来自平面镜反射的光线,而不是直接来自物体,就好象光是从平面镜后面的物像射进人眼一样,于是看到了物体的像。
其次,如何确定物体在平面镜背后的成像位置?由于光线在物体表面一般都是漫反射,我们取物体上某一点来研究,可把这个点视为一个点光源。点光源向各个方向发出光线,照射到镜面的光线都会在镜面产生反射并在镜面后面产生物像,这就是为什么我们在镜面前上下左右移动都能看到镜面里物体的原因。为了分析方便,我们取三条光线来研究,在图上把这三条光线的入射光、反射光按照反射原理(入射角与反射角相等)画出,然后把三条反射光沿反方向作辅助线,会发现这三条辅助线都交汇于一点,意思是什么呢?意思就是如果人眼在三个不同位置看到这三条反射光,会发现看到的镜中物像都在同一位置,这个位置就是物体在平面镜后面的成像位置。根据所画的光路图,我们可以看到物像与物体的连线与镜面垂直并且两者到镜面的垂直距离相等。如果我们取物体上两个甚至更多的点来研究也都符合这个结论,那么根据这些点的成像光路图,就可以得到物像与物体大小相同的结论。
最后,如何快速找到射入观察点人眼的那条反射光。由于我们已知道像与物的连线垂直镜面并且两者到镜面的垂直距离相等,那我们可以先找到像的位置,然后从像发出一条虚拟光线射入观察点人眼,这条虚拟光线与镜面的交点就是反射点,在镜面前面的部分就是反射光,反射点到物的连线就是入射光了。
本题解题时,只需取物体(即视力表)上某一点作为点光源来研究,按上面思路画光路图,最后视力表的像到眼睛的垂直距离就很容易能分析出来了。
2013-04-07
这个题应该是4.6m
解释:注意问题所说的是“她离视力表像的距离”是人到像的距离,先想一下视力表的像到镜子的距离,再考虑人到镜子的距离。而这时候很容易发现,视力表的像到镜子的距离就是2.5m,而人到镜子的距离是2.1m,所以总距离就是2.1+2.5=4.6m。