光路動(dòng)態(tài)變化題解題“三部曲”

孫守華

光路動(dòng)態(tài)變化題能靈活考查同學(xué)們應(yīng)用物理知識(shí)的能力，是近幾年中考命題的熱點(diǎn)。本文通過(guò)典例剖析，歸納光路動(dòng)態(tài)變化題的解題策略。

一、入射點(diǎn)變化型動(dòng)態(tài)光路

例1（2019·江蘇·無(wú)錫）若要使圖1中的反射光線射中墻上的目標(biāo)，在激光筆不動(dòng)的情況下，可將平面鏡（ ）。

A. 水平向左移動(dòng) ? ? B. 水平向右移動(dòng)

C. 豎直向上移動(dòng) ? ? D. 豎直向下移動(dòng)

答案：C

[思路點(diǎn)撥]

無(wú)論平面鏡是水平移動(dòng)還是豎直上下移動(dòng)，入射光線的方向都不變，因此，入射角大小不變。當(dāng)平面鏡水平移動(dòng)時(shí)，入射點(diǎn)的位置不變，則相對(duì)應(yīng)的反射光線的位置不變，則光斑的位置不變;當(dāng)平面鏡豎直上下移動(dòng)時(shí)，入射點(diǎn)隨之移動(dòng)。如圖2所示，當(dāng)平面鏡豎直向上移動(dòng)時(shí)，入射點(diǎn)也隨之移動(dòng)，根據(jù)光的反射定律作出相應(yīng)的反射光線（平行于原反射光線），由圖可知，光斑豎直向上移動(dòng);同理可知，當(dāng)平面鏡豎直向下移動(dòng)時(shí)，光斑將豎直向下移動(dòng)。

[素養(yǎng)提升]

入射點(diǎn)變化型動(dòng)態(tài)電路常出現(xiàn)在光的反射和折射現(xiàn)象中，解答此類(lèi)題可歸納為“三部曲”法：

1. 先明確入射點(diǎn)的移動(dòng)方向;

2. 再畫(huà)出入射點(diǎn)變化后的反射光線（或折射光線）;

3. 最后判斷光斑的移動(dòng)方向。

[能力強(qiáng)化]

1. 如圖3所示是一種液面升降監(jiān)測(cè)裝置原理圖。點(diǎn)光源S發(fā)出的一束激光射向平靜的液面，激光經(jīng)液面反射后射到液面上方水平標(biāo)尺上S′點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（ ）。

A. 液面下降時(shí)，S′點(diǎn)往左移

B. 液面上升時(shí)，S′點(diǎn)往左移

C. 液面下降時(shí)，入射角變大

D. 液面上升時(shí)，入射角變大

2. 有一圓柱形敞口容器，從其左側(cè)某一高度斜射一束激光，在容器底部產(chǎn)生一個(gè)光斑O，如圖4所示，下列操作使光斑向左移動(dòng)的是（ ）。

A. 保持水面高度不變使激光筆向右平移

B. 保持激光射入角度不變使水面上升

C. 保持激光射入角度不變使水面下降

D. 保持水面高度和入射點(diǎn)不變使激光入射角增大

答案：1. B 2. B

二、入射角變化型動(dòng)態(tài)光路

例2 圖5為觀察微小形變的裝置。平面鏡M放置在水平桌面上，光源S發(fā)出一束激光射到鏡面上，經(jīng)反射后在標(biāo)尺上形成光斑P。若在圖示位置用力F向下擠壓桌面，則（ ）。

A. 激光束的入射角增大反射角減小

B. 激光束的入射角減小反射角增大

C. 標(biāo)尺上的光斑右移

D. 標(biāo)尺上的光斑左移

答案：C

[思路點(diǎn)撥]

光源S發(fā)出一束激光射到鏡面上，當(dāng)用力壓桌面時(shí)，平面鏡向中間傾斜（如圖6所示），造成入射角增大。根據(jù)反射角等于入射角可知，反射角增大，即反射光線遠(yuǎn)離法線，標(biāo)尺上的光斑右移。

[素養(yǎng)提升]

入射角變化型動(dòng)態(tài)光路常出現(xiàn)在光的反射現(xiàn)象中，解答此類(lèi)問(wèn)題仍為“三部曲”法：

1. 先明確入射角的大小變化;

2. 再畫(huà)出入射角變化后的反射光線;

3. 最后判斷光斑的移動(dòng)方向。

[能力強(qiáng)化]

把微小放大以利于觀察，這是物理學(xué)中一種重要的方法。如圖7是一種顯示微小形變的裝置。A為激光筆，B、C是平面鏡，P為臺(tái)面。未放重物時(shí)，激光束反射在屏上的光斑為點(diǎn)D，當(dāng)把重物M放在臺(tái)面P上時(shí)，臺(tái)面將發(fā)生微小形變，以下說(shuō)法正確的是（ ）。

A. 平面鏡B上的入射角變小，光斑向D點(diǎn)的左側(cè)移動(dòng)

B. 平面鏡B上的入射角變小，光斑向D點(diǎn)的右側(cè)移動(dòng)

C. 平面鏡B上的入射角變大，光斑向D點(diǎn)的左側(cè)移動(dòng)

D. 平面鏡B上的入射角變大，光斑向D點(diǎn)的右側(cè)移動(dòng)

答案：D