Question

2．如圖1所示，小輝站在室內(nèi)游泳池旁邊，B是他的眼睛的位置．游泳池的天花板上有一盞吊燈S．小輝站在游泳池旁邊看到了燈在游泳池中的像．

（1）請(qǐng)畫出燈S在水面所成的像S′．圓形吊燈直徑為30cm，燈像的直徑等于（填“大于”“小于”或“等于”）30cm．
（2）請(qǐng)畫出燈S發(fā)出的光經(jīng)水面反射后射入人眼睛B點(diǎn)的光路．
（3）如圖2，打開水底一盞燈M，小輝恰好看到S′與M的像重疊，畫出看到M的光路圓孔P中，發(fā)現(xiàn)在光屏M上呈現(xiàn)一個(gè)比圓孔P大的圓形光斑，則嵌入圓孔P的那個(gè)光學(xué)器材C
A．只能是凸透鏡
B．只可能是凹透鏡或厚平板玻璃
C．只可能是凹透鏡或凸透鏡
D．凹透鏡、凸透鏡、厚平板玻璃都有可能．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，物像等大可知燈像的直徑；
（2）根據(jù)反射光線反向延長通過像點(diǎn)，像點(diǎn)與發(fā)光點(diǎn)關(guān)于水面對(duì)稱，找到反射點(diǎn)作出反射光線；找到反射點(diǎn)后，補(bǔ)出入射光線；
（3）平板玻璃、凸透鏡、凹透鏡這三個(gè)光學(xué)器件中取一個(gè)嵌入圓孔P中，根據(jù)凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚作用以及凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用和平板玻璃對(duì)光線即沒有會(huì)聚也沒有發(fā)散作用，來分別分析即可得出結(jié)論．

解答 解：（1）燈S在水面所成的像S′，屬于平面鏡成像，因?yàn)槠矫骁R成像中，物像等大，所以圓形吊燈直徑為30cm，燈像的直徑也等于30cm；
（2）先作出發(fā)光點(diǎn)S關(guān)于水面的對(duì)稱點(diǎn)S′，連接S′B，交平面鏡于點(diǎn)O，OB為反射光線，SO為入射光線；如圖所示：

（3）①當(dāng)在P處嵌入一個(gè)凹透鏡時(shí)，因?yàn)榘纪哥R對(duì)光線有發(fā)散作用，所以光斑要比圓孔P大．
②當(dāng)在P處嵌入一個(gè)焦距較小的凸透鏡時(shí)，因?yàn)橥雇哥R對(duì)光線有會(huì)聚作用，光線在PM之間會(huì)聚，所以光斑要比圓孔P大．
③當(dāng)在P處嵌入一個(gè)時(shí)平板玻璃時(shí)，因?yàn)槠桨宀Ａ��?duì)光線即沒有會(huì)聚也沒有發(fā)散作用，所以光斑與圓孔P一樣大．
因此嵌人圓孔P的那個(gè)光學(xué)器可能是凹透鏡也可能是凸透鏡．
故應(yīng)選C．
故答案為：（1）等于；（2）見解答圖；（3）C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查光的反射定律、平面鏡成像的特點(diǎn)、光的折射定律三者的綜合運(yùn)用，能將原理內(nèi)容與畫圖結(jié)合是關(guān)鍵．