高二第二学期物理期末复习教学案(八).doc

高二第二学期物理期末复习教学案（八）
主备人：刘益民
课题：观察像的视场
〖知识回顾〗
1、确定成像视场的方法：若要确定看到物体的范围（视场），则需要借助于边界光线，边界光线间的公共部分，即为观察完整像的视场。
2、光路可逆：在几何光学中，光路是可逆的，即从原出射光方向入射，光将从原入射光方向出射。
〖例题解析〗
一、平面镜的视场问题
例1、如图所示，有一细棒AB被竖直悬着，在水平面上放有一平面镜CD，用斜线画出能够通过平面镜观察到整个棒的范围。

M
A
h
1m
发散1：如图所示，长2/3米的平面镜竖直挂在墙上，镜的上边M离地面高h=5/3米，一人立于平面镜前1米处，其眼睛位于离地面高度为3米的A点，试用作图法确定人眼通过平面镜看到水平地面的范围是多少米？并在图中用 符号标出。

发散2： 有一正方形的房间，在墙壁的中间挂一平面镜，站在房间中央的人刚好能看到背后的全部像，若该人退后到背靠墙壁处，则他通过平面镜观察到背后 墙壁面积的像。作图进行说明！

二、光的折射与全反射的视场问题
例2、给你一只广口瓶、一把刻度尺和水，利用这些器仪，你可用几种方法测出水的折射率？简要说明实验过程。

发散：由于大气的影响，太阳光照射到地面的面积比半球面大还是小？请作图进行说明。

O
例3、如图所示，一束平行单色光从真空射入折射率为2、半径
为R的半球形玻璃球，则从右侧看向左看：半球表面中央有
截面半径为 的圆亮斑；

思考 与界面不垂直时亮斑对应的弧长有无变化？

a
c
b
发散1：一置于空气中用玻璃制成的透明体的临界角为300，其截面如图4所示，其中ab是半径为R的圆弧，ac边垂直于bc边，aoc ＝ 600，当一束平行光垂直照射到ac上时，ab圆弧部分的外表面只有一部分是明亮的，其余是暗的，则明亮部分的弧长是多少?
O

发散2：θ

如图所示，光线从液槽的侧壁水平射入透明液体中，
M是一个平面镜，当M与水平面的夹角θ为多少时，从M
反射的光线就不能射出液面？已知液体的折射率为。

球体反射元件
立方体反射元件
膜基
发散3：我们夜晚乘汽车时会发现，当车灯发出的光照射在道路标志牌上（或自行车尾灯）时，牌上的字特别醒目：而照在其他物体上时，物体看起来比较模糊，这是真怎么回事？原来，道路上标志牌上有一层神奇的物质-----回归反光膜。当一束任意方向的光射到回归反光膜上之后，大部分光都将逆向返回。这是由于回归反光膜的表面均匀分布着细微的可以使光束回归反射的光元件---球体（折射率很大）反射元件或立方角体光学元件。你能解释吗？
翔宇教育集团专用作业纸
班级

姓名

学号

时 间
2003/6/18

1、三个人同时在岸边用枪对水中鱼射击，结果有一个将鱼击中，由此可知：（ ）
A、三人中一定有一人未瞄准； B、三人中一定有两个未瞄准；
C、三个中一定有一人瞄准了； D、三人中一定有两人瞄准了。
。
。
。
。
。
S
S1
S2
S3
S4
·

2、如图所示为潜望镜的工作原理。若现在有一军舰位
于S点处，则潜水艇中的人通过潜望镜看到的军舰的像在
图中： （ ）
A、S1点处； B、S2点处；
C、S3点处； D、S4点处。

M
A
B
P

3、如图所示，物体AB置于平面镜MN之前，
P为不透光的挡板。试通过作图法确定眼睛在
什么范围内可以观察到AB物体的完整像，并
N
用斜线表示此范围。

4、高为1.6m的人以1m/s的速度沿直线向路灯下走去，在某一时刻，人影子长为1.8m，经过2S，影长变为1.3m，这只路灯的高度应为多少？

5、一个点光源在水下竖直下降h，水面上的亮斑半径由r1变为r2，（1）作出光路图；（2）求水的折射率n为多少？（3）如果点光源由水面开始竖直向下做速度为V的匀速直线运动，试推导出亮斑的面积S与时间的函数表达式。

6、为了从军事工事内部观察外界目标, 在工事壁上开一长方形孔. 设工事壁厚d=34.64cm, 孔的宽度L=20cm. 孔内嵌入折射率为n=的玻璃砖, 如图所示, 试问：
(1) 嵌入玻璃后, 工事内部人员观察到外界的视野有多大张角?
(2) 要想使外界1800范围内的物体全能被观察到, 应嵌入折射率为多大的玻璃砖?

7、用折射率为n的透明物质做成内、外半径分别为a、b的空心球，如图所示，球内的内表面涂有能完全吸收光的物质，则当一平行光射向此球时，球吸收的光束的横截面积有多大？（指光束进入空心球前的横截面积）