典型例题解析(声学、光学)

1、典型例题解析(声学、光学)例1太阳光线与水平面的夹角是30°，若使太阳光能沿水平方向反射出去，应把平面镜放置在与水平方向成多大角度的位置上?精析考查光的反射定律，并且对不同的出射情况应进行全面分析入射光线与水平面成30°角，而反射光线水平，已知入射光线与反射光线方向，又知反射角应等于入射角，可以画出法线，而平面镜与法线垂直，就可确定平面镜的位置第一种情况：如图38（a）AOB180°30°150°，作AOB的平分线，即作法线ON，反射角BON75°，画出平面镜位置ME，EON90°，则平面镜与水平面夹角：EOB90°

2、;75°15°答案平面镜与水平面夹角BOE15°第二种情况：如图38（b），AOB30°作平分线ON（法线）反射角BON15°，画出平面镜位置ME（a）（b）图38MON90°MOB90°15°75°答案平面镜与水平面夹角为75°答案应把平面镜放在与水平成15°或75°角的位置上例2如图39（a），MN为平面镜，A、B是点光源S发出的光经平面镜反射后的两条光线，用作图法确定像S及点光源S的位置（a）（b）图39精析根据平面镜成虚像的原理，将A和B反向延长线交于S，如图39（b

3、），S就是S的像，再根据对称性，求得发光点S的位置 答案见图310（b）例3如图310所示的“T”形a、b、c是abc经平面镜所成的像，其中正确的是（）AB CD图310精析考查对平面镜成像特点的理解能否根据像与物逐点对称的方法，找出物所成的像根据平面镜成像的特点，abc的像a，b，c应逐点与a、b、c对称， 且aa的连线应与镜面垂直，a到平面镜的距离应等于a到平面镜的距离根据以上特点，符合要求的是选项C例4请指出以下三句话中的不当之处：（1）虚像不能呈现在屏上，因此照相机无法拍摄虚像（2）物体在眼睛的视网膜上所成的像都是正立的（3）某人站在岸边，用渔叉对准水中的鱼叉去，一定能百发百中 答案（

4、1）虚像可以用照相机拍摄被平面镜反射的发散光，或被凸透镜折射后的发散光，跟从“虚像处射来”的光是一样的，因而可以拍照，但拍摄时的物距，是照相机镜头到虚像的距离（2）眼睛的晶状体相当于凸透镜，物体通过晶状体在视网膜上所成的像，是倒立、缩小的实像（3）我们知道，通常眼睛看到水中的鱼，实际是鱼的虚像人对着鱼的虚像叉去，则叉不到鱼 例5将物体放在距凸透镜15cm处时，能在光屏上得到物体清晰放大的像，则凸透镜的焦距可能是（）A5 cmB10 cmC15 cmD20 cm精析已知物距和成像的情况，再求出焦距 在光屏上呈放大的像，一定是实像，因为应满足2fuf的条件，所以2f15cmf解不等式：2f15cm

5、7.5 cm又f15 cm焦距应小于15cm，但大于7.5cm答案B 例6图311在玻璃和空气的界面上同时发生反射和折射的情况，可以判定_是界面,_是入射光线，角_是反射角，角_是折射角，界面的_侧是空气图311精析这道题综合了光的反射和折射的知识解决问题： （1）先找出两个相等的角（如图2和3），则角的平分线一定是法线（PQ）另一和它垂直的线就是界面（MN）（2）依据反射定律和光的折射规律，反射光线、折射光线和入射光线分居在法线两侧，那么单独在法线一侧的一定是入射光线（AO），则OB，是反射光线（3）比较折射角和入射角大小，角小的一侧对应是介质，另一侧是空气答案MN是界面，AO是入射光线，3

6、是反射角，6是折射角，右侧是空气例7插入水中的筷子从水面上斜着看，为什么觉得向上弯折?解答如图312所示，可将筷子AB插入水中的B端看成一个发光点，设从B点发出两条光线BC和BC，到达水面后，光线发生了折射，沿CD和CD，方向射出，这网条光线反向延长，会聚于B点，B点是B的像，离水面近了，连接OB，人看到的筷子是AOB，觉得向上弯折了这时你若将手伸到水中，去抓B，则什么都抓不住，因为这只是B点的虚像夏天游泳时，看到清澈的池水，好像不太深，变浅了，也是上面这个道理一旦踩到水中去，可能会比你想像的深得多而在水里游泳时，观察地面上的路灯，则可以仿照上面的分析方法，作出路灯上发出的两条光线经水面折射后

7、的反向延长线，得到路灯的虚像，比灯的实际位置高了，你可以做做看图312例8（北京市西城区中考试题）某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时，在光屏上得到一个缩小的像当蜡烛距透镜9cm时，在光屏上得到一个放大的像这个凸透镜的焦距可能是（）A10 cmB8 cmC6 cmD4 cm精析在理解物距与焦距关系的基础上，就可以得到答案 解u15cm时，是缩小实像u2f15 cm2ff7.5 cm又知u9cm时，是放大实像 f9 cm2ff>4.5 cm综合两个不等式得：4.5cmf7.5 cm答案C例9（天津市中考试题）用一个凸透镜成像时，下面说法正确的是（）A实像总是正立的，虚像总是倒立的

8、B实像和虚像都可能是放大或缩小的C成实像时，物体离凸透镜越近像越大D成虚像时，物体离凸透镜越近像越大精析做这一类题，要熟悉凸透镜成像规律关于成像大小，也可以借助作图法来得到结论根据凸透镜成像规律，很快排除A、B选项C选项可根据实验结论判断，物距减小，像距变大，像变大，C选项正确 D选项可用作图法来判断如图313从图313看出，物体距凸透镜越近，像越小，像距越小图313答案C例10如图314中各“方框”中都有一个光学器件，这个光学器件使射入“方框”的光线方向在射出时发生了改变，请根据两条不同的光线射入和射出“方框”时的方向，把适当的光学器件放入框中，并完成光路（填1个元件） （a）（b） （c）（d）图314精析这一类问题：（1）首先根据入射和出射光线判断里面是透镜还是面镜。在上面图中，显