题目
高5cm的物体距凹面镜顶点12cm,凹面镜的焦距是10cm,试求像的位置及高度,并作光路图。
高5cm的物体距凹面镜顶点12cm,凹面镜的焦距是10cm,试求像的位置及高度,并作光路图。
题目解答
答案

解析
步骤 1:确定凹面镜的物距和焦距
给定的物距 $s = 12cm$,焦距 $f = 10cm$。
步骤 2:使用凹面镜的物像公式计算像距
凹面镜的物像公式为 $\dfrac {1}{s}+\dfrac {1}{s'}=\dfrac {1}{f}$,代入已知值计算像距 $s'$。
$$
\dfrac {1}{12}+\dfrac {1}{s'}=\dfrac {1}{10}
$$
$$
\dfrac {1}{s'}=\dfrac {1}{10}-\dfrac {1}{12}=\dfrac {6-5}{60}=\dfrac {1}{60}
$$
$$
s'=-60cm
$$
像距为负值,表示像在凹面镜的左侧,即像为虚像。
步骤 3:计算像的高度
像的高度与物的高度之间的关系为 $\beta =-\dfrac {y'}{y}=\dfrac {s'}{s}$,代入已知值计算像的高度 $y'$。
$$
\dfrac {y'}{5}=\dfrac {-60}{12}=-5
$$
$$
y'=-25cm
$$
像的高度为负值,表示像相对于物是倒立的。
步骤 4:作光路图
光路图中,物点发出的光线经过凹面镜反射后,反射光线的反向延长线相交于像点。由于像距为负值,像点位于凹面镜的左侧,即像为虚像。
给定的物距 $s = 12cm$,焦距 $f = 10cm$。
步骤 2:使用凹面镜的物像公式计算像距
凹面镜的物像公式为 $\dfrac {1}{s}+\dfrac {1}{s'}=\dfrac {1}{f}$,代入已知值计算像距 $s'$。
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\dfrac {1}{12}+\dfrac {1}{s'}=\dfrac {1}{10}
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\dfrac {1}{s'}=\dfrac {1}{10}-\dfrac {1}{12}=\dfrac {6-5}{60}=\dfrac {1}{60}
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s'=-60cm
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像距为负值,表示像在凹面镜的左侧,即像为虚像。
步骤 3:计算像的高度
像的高度与物的高度之间的关系为 $\beta =-\dfrac {y'}{y}=\dfrac {s'}{s}$,代入已知值计算像的高度 $y'$。
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\dfrac {y'}{5}=\dfrac {-60}{12}=-5
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y'=-25cm
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像的高度为负值,表示像相对于物是倒立的。
步骤 4:作光路图
光路图中,物点发出的光线经过凹面镜反射后,反射光线的反向延长线相交于像点。由于像距为负值,像点位于凹面镜的左侧,即像为虚像。