与范围有关的几个光学题 一条光线或一束平行光线的反射或折射,对于刚学物理的八年级学生来说还容易接受 的,但实际生活中看到的物体,进入眼睛的光并非全是平行光,眼睛处于不同位置看到的情 形不一样,因此当涉及到可见范围的问题时,答题情况一般不是很好,借助以下几个例子来 说明怎样处理类似的问题。 一、根据光沿直线传播确定范围 例1 范围。 教室窗前有一棵小树,如图所示,用作图的方法表示出在教室内能看见整棵树的 分析:透过窗孔看见小树是毫无疑问的,小树反射的光通过窗孔进入眼睛,但在不同位 置会看见小树的不同部分,要看见整棵小树,就是树梢树干反射的光能同时进入眼睛即可, 利用光的直线传播, 分别作出能看见树梢和树干的范围, 两个区域重叠的部分就是能同时看 见树梢和树干的区域,即能看见整棵小树的范围。解答如图所示。 练习 1:上题中不能看见小树的范围又如何? 练习 2:2009 年夏的日全食和仅时隔半年的日环食都使我们印象深刻,如图:在月球后 看到日全食的位置是 ,看到日偏食的位置是 ,看到日环食的位置是 。 二、由光的反射决定的范围 例 2 平面镜 MN 前一发光物体 AB,CD 是平面镜上被遮挡住的部分(如图所示),用作 图的方法说明观察者的眼睛在物体这一侧的什么位置,观察者看不到物体在平面镜中的像。 分析:看不见物体的像,即反射光没进入眼睛,根据平面镜成像特点,人眼所看到的物 体在平面镜中所成的虚像, 跟没有平面镜时物体直接放在像所在的位置时给人的感受是相同 的,因此,看不见物体的像跟看不见放在像的位置的物体实质相同,所以当发光体 AB 放到 它在平面镜中像的位置时,人眼若处于 CD 的影子里时就看不见物体了,即看不见平面镜前 的发光体 AB 在平面镜中的像了。 方法一: 先作出 AB 在平面镜中的像 A’ B’ , 分别连 A’ C. B’ D,由它们和 CD 所围 成的在反射面这一侧的区域便是所求范围。如图。 练习 3:图中 CD 是不透明的挡板,MN 是一平面镜,S 是一物体,在图中做出人在挡板 CD 右侧,从平面镜 MN 中能看见物体 S 的范围。 例3 凸面镜、凹面镜对光反射引起的范围变化,如: 三、由光的折射决定的范围 例4 说明。 在井底中央不动的青蛙,当井中的水注满后,它能看见的范围有什么变化?作图 分析:当井中的水注满后,由于光从空气斜射入水中在界面发生折射,折射光线偏向法 线,沿直线传播范围以外的部分物体发出的光也会进入青蛙的眼睛,所以视野范围变大了, 如图所示。 练习 4:墙壁上有一小孔,装上厚玻璃前后,室内的人眼睛靠近小孔观察的范围有怎样 的变化?图示说明。 例5 透镜对光的折射引起的范围变化,如: 练习 1 参考答案: 练习 2 参考答案:1;2、4;3。 练习 3 参考答案 练习 4 参考答案:装上厚玻璃前后,室内的人眼睛靠近小孔能观察的范围变大。如图所 示。