题文
如图所示,一个点光源S放在平面镜MN前,若MN保持不动,光源S以速率v=2m/s沿与平面镜成
角的方向向右匀速运动,试求光源在平面镜中的像的运动情况.
题型:未知 难度:其他题型
答案
点光源在平面镜中所成的像的速度大小等于v,方向与平面镜成
角.
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解析


[方法一]如图所示设点光源经t时间由S处运动到
处,由平面镜成像特点可知,点光源在平面镜中所成的像由
处运动到
处,且
=
,即:vt=
,所以点光源在平面镜中所成的像的速度大小等于v,方向与平面镜成
角.
[方法二]如图所示,将点光源的速度分解成垂直于平面方向的速度
,平行于平面镜的速度
,利用平面镜成像特点作出点光源在平面镜中的像
,
平行于平面镜的速度为
、垂直于平面镜的速度为
,由平面几何知识可知,
=v,方向与平面镜成
角.
补充
当点光源S与平面镜的相对位置发生变化时,点光源在平面镜中所成的像与平面镜的相对位置亦发生变化.求解光源的像的运动,即是求解像点相对于平面镜的位置关系如何变化.
[思路一]利用平面镜成像的对称性,可作出任意两时刻的光源的位置及像点的位置,求解出像点的位移随时间的变化规律即可求出像的运动情况.
[思路二]若将光源的速度分解成平行于镜面方向的速度
和垂直于镜面方向的速度
,容易知道像点平行于镜面方向的速度与
相同,而垂直于镜面方向的速度与
等值反向,再利用速度的合成即可求出像点的实际速度.
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,一个点光源S放在平面镜MN前,.....”主要考查你对 [光的反射定律 ]考点的理解。
光的反射定律
光的反射定律:
1、光的反射现象:光线入射到两种介质的界面上时,其中一部分光线在原介质中改变传播方向的现象。
2、光的反射定律:
①反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居于法线两侧;反射角等于入射角。
②反射定律表明,对于每一条入射光线,反射光线是唯一的,在反射现象中光路是可逆的。
3、平面镜成像
①像的特点:平面镜成的像是正立等大的虚像,像与物关于镜面为对称。
②光路图作法:根据平面镜成像的特点,在作光路图时,可以先画像,后补光路图。
③充分利用光路可逆:在平面镜的计算和作图中要充分利用光路可逆。(眼睛在某点A通过平面镜所能看到的范围和在A点放一个点光源,该电光源发出的光经平面镜反射后照亮的范围是完全相同的。)


