如图所示,一宽为ab的平面镜,垂直纸面放置,平面镜可以绕其中心轴O转动,MN为离平面镜一段距离的直线.人眼在ab与MN之间的某固定位置P点(图中没有标出),通过平面镜ab观察MN.转动平面镜,人眼可以通过平面镜观察到MN上不同的区域.当平面镜ab与直线MN平行时,人眼通过平面镜恰能观察到MN上从A点到B点的整个区域.
(1)利用刻度尺等工具,确定人眼所在位置.
(2)将平面镜ab绕O轴顺时针转过θ角,利用刻度尺等工具,画出人眼此时通过平面镜在MN上观察到的区域.
解:(1)连接A与平面镜的左边缘并延长,连接B与平面镜的右边缘并延长,两条直线交与P1点,P1是眼睛的像的位置.
根据平面镜成像特点,由点向平面镜作垂线并延长,根据物像到平面镜的距离相等,找出人眼睛的位置P.
(2)当平面镜转动θ后,根据物像到平面镜的距离相等,作出人眼在转过θ角后的平面镜中的像P2.连接P2点和转动后的平面镜的两个边缘并延长,交与物体MN上,即为观察到的范围.
(1)眼睛能看到物体MN的AB部分,所以连接AB与平面镜的边缘的连线并延长,交点为人眼睛在平面镜中成的像,根据平面镜成像特点,找到人眼睛的实际位置.
(2)当平面镜的转动θ时,人眼睛在平面镜中成像位置发生了改变,根据平面镜成像特点,作出人眼睛在转动后的像,连接眼睛的像与转动后的平面镜中边缘的连线,即眼睛看到的范围.
点评:眼睛通过平面镜观察到的范围,有两种方法:
(1)作物体在平面镜中的像,连接眼睛和平面镜两个边缘并延长,交与物体的像,是眼睛看到的范围.
(2)作眼睛在平面镜中的像,连接眼睛的像和平面镜两个边缘并延长,交与物体,是眼睛看到的范围.
物理学习经验分享:整体法,把研究的几个相关联的对象作为一个整体考虑,可化简为易。