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假设人的两眼和两耳均以鼻子为对称轴对称,且两耳间距离为a,两眼间距离为b,要在平面镜中看到整个头部正面,镜子最小宽度为多少?
分析:根据平面镜成像特点先作出身体的像,再根据光路可逆,分别把人的两只眼睛与两耳间的距离的边界相连,镜子的有效范围刚好是两只眼睛和两耳间距离像组成的梯形的中位线.
解答:解:如图所示,两耳间距离a,两眼为C、D,CD=b,
如果用左眼看完整的像需用PR之间的平面镜,如果用右眼看完整的像需用QS之间的平面镜,所以要在平面镜中看到整个头部正面,需用PS之间的平面镜
因PS是梯形CDB′A′的中位线,则PS=
1
2
(A′B′+CD).
因AB=A′B′=a.CD=b,所以PS=
1
2
(a+b)
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答:要在平面镜中看到整个头部正面,镜子最小宽度为
1
2
(a+b).
点评:由平面镜成像特点确定了像的位置后,正确找出边界光线是解题的关键;灵活运用反射定律.利用光的可逆性画出反射光线.画反射光线只需在找到边界光线与镜面交点后.连接像点或物点至交点.延长即可,其反射角必等于入射角,解答此题还要求学生应具备一定的学科综合能力.
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