【分析】
我们可以分两步梳理解题思路:第一步先明确人看到水中鱼的本质:我们看到的“鱼”并不是真实的鱼,而是鱼反射的光经过水面折射后形成的虚像,这个虚像的位置比实际鱼的位置偏高,因此要叉到真实的鱼,肯定不能对准偏高的虚像,需要往虚像的下方叉。第二步分析手电筒照鱼的逻辑,这里要用到光路可逆的规律:既然鱼的光从水里出来沿某条折射路径进入人眼,反过来我们沿着这条折射光线的反方向,把手电筒的光射向水面,光进入水之后就会沿着原来鱼发出的入射光的路径传播,刚好落到真实的鱼身上,因此不需要往虚像下方照,直接对准看到的“鱼”照射即可,对比两个情况就能选出正确选项。
【解析】
1. 叉鱼的原理分析:水中真实的鱼反射的光线,从水斜射入空气时在水面处发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线向水面偏折。人眼默认光沿直线传播,逆着折射光线的方向看去,会认为光线来自折射光线反向延长线的交点,这个交点就是鱼的虚像,虚像的位置比真实鱼的位置更高、更靠近水面。因此小明用鱼叉叉鱼时,必须对准看到的“鱼”(虚像)的下方,才能叉到真实的鱼。
2. 照鱼的原理分析:根据光的折射现象中光路可逆的特点,如果小王将手电筒对准看到的鱼的虚像照射,手电筒发出的光从空气斜射入水中时,会沿着之前鱼反射出的折射光线的反方向传播,进入水中后就会沿原入射光线的路径,精准照射到真实的鱼身上,因此小王直接对准看到的“鱼”照射即可,不需要对准“鱼”的下方。
综上可知,小明应叉“鱼”的下方,小王应对准“鱼”照,选项A描述正确。
【答案】A
【知识点】
光的折射规律、光路的可逆性
【点评】
本题是典型的易错题,很多同学会混淆叉鱼和照鱼的逻辑,错误认为照亮鱼也需要对准虚像下方,核心错因是忽略了折射光路的可逆性,解题时要明确:叉鱼是要让实物鱼叉抵达真实鱼的位置,而照鱼是利用光路可逆,沿虚像方向入射的光线会自动偏折落到真实鱼身上,二者的原理差异要注意区分。
【难度系数】
0.6