對一類光學題的解析

劉恒龍

初中物理光學中有這樣一類習題，給出鐘表在平面鏡中的像，判斷該鐘表當時的實際時刻，現舉例分析如下：

題目一 下圖是某時鐘正對平面鏡時，在鏡中所成的像，則它的實際時刻是? ?（? ? ?）

A.8點20分

B.3點40分

C.8點40分

D.3點20分

答案：B

解析：物體表面和平面鏡表面平行時，根據平面鏡成像的特點，像和物是“上下一致、左右互換”的，像與物體左右互換了，再把它互換回來即可，最簡便的方法有：

方法Ⅰ：背面透視讀數法

本題時鐘表面和平面鏡表面平行，平面鏡成像上下一致，左右互換了，由正面看改為從背面透過紙看，左右又互換回來了。做法是將圖1按左右方向水平翻轉過去，從紙背面透過紙去看時鐘（如圖2所示），按正常的順時針方向讀數，此時讀出實際指示的時刻為3點40分.

方法Ⅱ：逆時針讀數法

時鐘時針、分針本來是順時針方向旋轉的，“左右互換”后，變成了逆時針方向旋轉了.因此，在圖1上按逆時針讀數就很快讀出，其實際指示的時刻是3點40分.

方法Ⅲ：畫表法

根據平面鏡成像的特點，本題時鐘表面和平面鏡表面平行，像和物是“上下一致、左右互換”的，根據平面鏡中的時鐘的像（圖1），可畫出實際的時鐘（如圖2所示），讀出實際指示的時刻為3點40分.

方法Ⅳ：數學公式法

實際時刻等于12點減去平面鏡中的鐘面指示時刻，即實際時刻=12點-8點20分=3點40分.

題目二 在鐘表商店柜臺上方墻上的鏡中，看到一只手表的指針如圖3中上圖所示，那么該手表的真實時刻為（ ）

A.1點40分

B.4點40分

C.7點10分

D.10點10分

答案：A

解析：此題手表表面和平面鏡表面相互垂直，根據平面鏡成像的特點，，由于像和物特殊的位置關系，采用背面透視讀數法時需將圖3上圖手表的像按上下方向垂直翻轉過去，從紙背面透過紙去看時鐘（如圖4所示）， 此時讀出實際指示的時刻為1點40分.

而采用逆時針讀數法、畫表法和數學公式法時，解法同題目一中的解析，這里不再贅述.