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学以致用──安装最“省”镜子
河北省井陉县教育局教研室 王明喜
平面镜成像规律:平面镜所成的虚像与物体大小相等。虚像的位置和物体的位置之间的连线与镜面垂直。虚像的位置与物体的位置到镜面的距离相等。总之虚像与实物在镜前镜后对称。像的大小与平面镜的大小无关、与物体距离平面镜的远近无关。但在日常生活中照镜子时,平面镜太小时人看不到完整的像,是因为人观察的区域没有在完整的像区域内,并不是由于镜子太小不能成完整的像,而大镜子就可以成完整的像。如图所示,表示在不同区域可以观察到不同的像。由图1可以看出物体已经成了一个完整的像与镜子的大小无关,观察者只有在可观察到完整像的区域才能看到完整的像。
同学们,通过学习平面镜的成像规律,我们一起帮助小丽家安装平面镜。当平面镜安装到什么位置及镜子的大小最小为多长时,能让小丽的父亲自己观察到自己完整的像。小丽的父亲身高1.80m,眼睛到头顶的距离0.18 m。
解析:如图2所示,要想观察到自己完整的像,必须使镜子的大小及安装的位置,保证小丽的父亲的眼睛在全像区域内观察。先做出有向线段AB代表小丽的父亲和其像A′B′,O点代表眼睛,连线A′O、B′O,两线中点的连线MN。根据图示求出MN的大小与位置,此问题就可以解决。MN镜子的长度等于1.80m/2=0.9 m。镜子的安装位置是距地面(1.80m-0.18 m)/2=0.81 m。
镜子安装好了,小丽发现父亲能观察到全像,自己确不能看到完整的像,同学们猜想一下,小丽可能观察不到什么部位?下面是小丽家的一些信息,你再帮她重安装一下,让他们全家都能观察到自己完整的像。[来源:学+科+网]
成员
身高
眼睛距头顶距离
父亲
1.80m
0.18m
母亲
1.60m[来源:学§科§网Z§X§X§K][来源:学科网ZXXK]
0.16m[来源:学.科.网]
小丽
1.20m
0.15m
解析:小丽的脚部看不到,需加长镜子。连接B O′,O′表示小丽的眼睛。如图3粗黑短线表示需加长的镜子部分。镜子的安装位置是距地面(1.20m-0.15m)/2=0.525 m。加长部分的长度为0.81m-0.525m=0.285m。新安装MN镜子的长度等于0.9 m+0.285m=1.185m。这样小丽的全家通过镜子都可以观察到自己完整的像。
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