Question

2．如图1所示，小辉站在室内游泳池旁边，B是他的眼睛的位置．游泳池的天花板上有一盏吊灯S．小辉站在游泳池旁边看到了灯在游泳池中的像．

（1）请画出灯S在水面所成的像S′．圆形吊灯直径为30cm，灯像的直径等于（填“大于”“小于”或“等于”）30cm．
（2）请画出灯S发出的光经水面反射后射入人眼睛B点的光路．
（3）如图2，打开水底一盏灯M，小辉恰好看到S′与M的像重叠，画出看到M的光路圆孔P中，发现在光屏M上呈现一个比圆孔P大的圆形光斑，则嵌入圆孔P的那个光学器材C
A．只能是凸透镜
B．只可能是凹透镜或厚平板玻璃
C．只可能是凹透镜或凸透镜
D．凹透镜、凸透镜、厚平板玻璃都有可能．

Answer 1

分析 （1）根据平面镜成像特点，物像等大可知灯像的直径；
（2）根据反射光线反向延长通过像点，像点与发光点关于水面对称，找到反射点作出反射光线；找到反射点后，补出入射光线；
（3）平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔P中，根据凸透镜对光线的会聚作用以及凹透镜对光线的发散作用和平板玻璃对光线即没有会聚也没有发散作用，来分别分析即可得出结论．

解答 解：（1）灯S在水面所成的像S′，属于平面镜成像，因为平面镜成像中，物像等大，所以圆形吊灯直径为30cm，灯像的直径也等于30cm；
（2）先作出发光点S关于水面的对称点S′，连接S′B，交平面镜于点O，OB为反射光线，SO为入射光线；如图所示：

（3）①当在P处嵌入一个凹透镜时，因为凹透镜对光线有发散作用，所以光斑要比圆孔P大．
②当在P处嵌入一个焦距较小的凸透镜时，因为凸透镜对光线有会聚作用，光线在PM之间会聚，所以光斑要比圆孔P大．
③当在P处嵌入一个时平板玻璃时，因为平板玻璃对光线即没有会聚也没有发散作用，所以光斑与圆孔P一样大．
因此嵌人圆孔P的那个光学器可能是凹透镜也可能是凸透镜．
故应选C．
故答案为：（1）等于；（2）见解答图；（3）C．

点评 本题考查光的反射定律、平面镜成像的特点、光的折射定律三者的综合运用，能将原理内容与画图结合是关键．