光现象实验易错题Word版 含答案.docx

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光现象实验易错题Word版含答案

一、初二物理光现象实验易错压轴题(难)

1.小勇同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”。

(1)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,是为了便于_____。

(2)为探究平面镜所成像的大小与物体的大小关系时,小勇做了如下操作:

他先点燃蜡烛A并将其放在玻璃板前,再拿一只外形与蜡烛A相同,但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后移动,当移动到A像的位置时,观察到它与蜡烛A的像完全重合,这表明_____。

(3)在实验中,小勇将蜡烛A向远离玻璃板的方向移动了3cm,再次将蜡烛B移到蜡烛A像的位置,经测量,蜡烛A与它的像之间的距离变化了_____cm,同时观察像的大小_____(填“变大”、“变小”或“不变”)。

【答案】确定像的位置像和物大小相等6不变

【解析】

【分析】

(1)平面镜成像的特点:

物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等,根据成像的特点分析实验操作的要求;

(2)另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合,可知蜡烛和他成的像大小相等。

(3)平面镜成像,像物到镜面距离相等,像大小跟物体的大小相等。

【详解】

(1)实验中用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于确定像的位置;

(2)未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合,可知蜡烛和他成的像大小相等,物体和像关于平面镜对称,同时还可以确定像的位置。

(3)他将蜡烛A向玻璃板远离3cm,蜡烛A的像也向玻璃板远离3cm;因此,再将蜡烛B移到A像的位置,通过测量,发现蜡烛A与它在玻璃板中像的距离变化了6cm;平面镜所成的像与物体等大,此过程像的大小不变。

答案:

(1).确定像的位置

(2).像和物大小相等(3).6(4).不变

2.如图所示,某同学做“平面镜成像的特点”实验.他将一块玻璃板垂直架在桌面上,再取两段等长的蜡烛A和B一前一后竖放在玻璃两侧,点燃玻璃板前的蜡烛A.

(1)在实验中用平板玻璃代替平面镜,这是为了________;如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择________mm厚的玻璃板做实验.

(2)实验中,小华同学用左手将放在玻璃板前的蜡烛点燃,发现玻璃板中的“自己”是用________(填“左”或“右”)手点燃蜡烛的.他又将玻璃板绕其底边转向自己,发现镜中的像________(选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”).

(3)实验中,玻璃板后的蜡烛和玻璃板前的蜡烛产生的像无法完全重合,原因是________.

(4)小琳将图甲中的玻璃板换成平面镜,垂直于纸板放置(如图乙所示),探究“光反射时的规律”.他用激光笔沿硬纸板EO照射到平面镜上的O点.反射光线沿OF射出,则∠NOF________∠EON(选填“>”、”<”或“=”).如果纸板没有与平面镜垂直放置那么实验出现的现象是:

________.

(5)小琳又让入射光线沿着FO入射到O点看到反射光线沿着OE射出,这说明光反射时:

________.

【答案】确定像的位置2右转向自己玻璃板没有竖直放置=纸板上看不到反射光线光路是可逆的

【解析】

【分析】

【详解】

(1)用透明的玻璃板代替平面镜,在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置;因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板,用2mm厚的;

(2)镜中的左手的像与左手在同一直线上,相对于小华是左边,但是因为是在镜子里,人物就要左右颠倒,所以小华用左手将放在玻璃板前的蜡烛点燃,发现玻璃板中的“自己”是用右手点燃蜡烛的;由于像与物关于镜面是对称的,当镜子绕底边转向向人转动时,如图所示,所以像也向人的方向转动;

(3)平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,如果玻璃板没有放正,蜡烛的像与

蜡烛不在同一水平面上,所以蜡烛成的像不与蜡烛重合;

(4)用激光笔沿硬纸板EO照射到平面静上的O点.反射光线沿OF射出,则根据光的反射定律可知,∠NOF=∠EON;由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,当纸板F转过一定的角度后,两块纸板不在同一平面上,所以在纸板F上就无法呈现出反射光线了;

(5)反射光路是可逆的,当让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出.

3.如图是小红“探究平面镜成像特点”的情景:

小红的实验装置是:

竖立的透明玻璃板下方放一把直尺,直尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上,以A蜡烛为成像物体。

(1)小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是_______________。

(2)所用刻度尺的作用是便于比较像与物_____________________关系。

(3)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的________关系。

(4)为便于观察,该实验最好在_______环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”);此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时。

也能观察到____________,巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。

(5)点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像______为止,这时发现像与物的大小_____;进一步观察A.B两支蜡烛在直尺上的位置发现,像和物的连线与玻璃板____。

像和物到玻璃板的距离____。

(6)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上__________接收到蜡烛烛焰的像(填“能”或“不能”)。

所以平面镜所成的像是__________像(填“虚”或“实”)。

(7)小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像__________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(8)为证实上述有关成像特点是否可靠,你认为应采取下列哪一项操作?

(______)

A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察

B.保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行与上述

(2)相同的操作

【答案】便于确定像的位置到平面镜的距离的大小较黑暗玻璃板后面的蜡烛重合相等垂直相等不能虚不变B

【解析】

(1)实验过程中,用透明的玻璃板代替平面镜,在物体一侧,既能看到蜡烛A的像,也能看到代替蜡烛A的蜡烛B,当蜡烛A的像和蜡烛B重合时,便于确定像的位置,从而便于比较物像大小。

(2)在实验中用到刻度尺,是来测量像到镜的距离和物到镜的距离,从而得出二者的关系。

(3)两只蜡烛大小相同,后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合,这样就证明了像与物大小相同,所以两只蜡烛等长是为了比较像与物大小关系用的。

(4)点燃蜡烛,烛焰在明亮的环境中,烛焰和明亮环境对比度较小,成像不太清晰;烛焰在黑暗环境中,烛焰和黑暗环境的对比度大,成像更清晰。

采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时。

也能观察到玻璃板后面的蜡烛,巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。

(5)点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像重合为止,这时发现像与物的大小相等;进一步观察A.B两支蜡烛在直尺上的位置发现,像和物的连线与玻璃板垂直。

像和物到玻璃板的距离相等。

(6)因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,因此移走后面的蜡烛B,光屏不能接收到蜡烛A的烛焰的像,所以平面镜成的像是虚像。

(7)小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像大小不变。

(8)一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确。

所以应采取B操作。

点睛:

探究平面镜成像实验时,成像物体和环境的对比度越大,并且物体越亮,物体成像越清晰。

4.小明利用以下实验装置在水平放置的白纸上探究平面镜成像的特点。

(1)如图a所示,为了使像看起来更清晰,此实验最好在_______(填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。

在实验中用平板玻璃代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于_______________;如果有3mm厚和1mm厚的两块玻璃板,应选择_____mm厚的玻璃板做实验;

(2)如图b所示,在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。

小明同学拿另一支大小相同的蜡烛在玻璃板后面的白纸上移动,当蜡烛移动到A'处时,可以看到它跟像完全重合。

由此可以得出的结论是:

____;如果玻璃板放置得不够竖直,将对实验产生的影响是:

_______;

(3)如图c所示,经过三次实验,在白纸上记录的物与对应像的位置。

为了得到更多的实验结论,接下来小明应该进行的操作是__________________。

【答案】较暗确定像的位置1像和物大小相等后面的蜡烛无法和像重合将对应的像点和物点相连,判断连线是否和镜面垂直,测出像距和物距,并进行比较

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]为了使像看起来更清晰,此实验最好在较暗的环境进行。

[2]透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧,便于确定像的位置。

[3]因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选择薄玻璃板,用1mm厚的。

(2)[4]另一支大小相同的蜡烛和像完全重合,那么这个像与A处点燃的蜡烛大小相等,可得到结论像和物大小相等。

[5]如果玻璃板放置得不够竖直,那么所成的像不在水平面,后面的蜡烛无法和像重合。

(3)[6]为了得到更多的实验结论,接下来小明应该进行的操作是将对应的像点和物点相连,判断连线是否和镜面垂直,测出像距和物距,并进行比较,看大小是否相同。

5.小东利用如图甲装置探究“平面镜成像的特点”.

(1)小东选用玻璃板而不选用平面镜,因为这样______;实验时,小东在玻璃板交放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板后面放一支未点燃的蜡烛B,对这两支蜡烛的要求是______.

(2)实验中,在寻找蜡烛A的像的位置时,如果无论怎样沿桌面移动蜡烛B,都不能使它与蜡烛A的像重合,可能的原因是______.

(3)小东在得出平面镜成像规律后,用图乙所示方法测视力时,镜中视力表的像到人的距离为______m.他用到的规律是______.

【答案】便于确定蜡烛所成像的位置形状、大小完全相同玻璃板与桌面不垂直4.6像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等

【解析】

(1)平面镜是不透明的,只能在平面镜中看到平面镜前物体的像,不能看到平面镜后面的物体,所以实验时不采用不透明的平面镜。

用透明的玻璃板代替平面镜,虽然成像不太清晰,但是在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置。

探究实验中对蜡烛A和B的要求是形状、大小完全相同;主要是便于比较像与物体的大小;

(2)如果玻璃板与桌面不垂直,A蜡烛所成的像可能偏高或偏低,而B蜡烛在桌面上,与A蜡烛的像就无法重合了。

(3)根据平面镜成像特点可知,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,故视力表与镜距离为2.5m,视力表的像离镜距离也为2.5m,即视力表与它的像的距离为2.5m

2.5m

5m,又由于人在视力表前0.4m,所以人离视力表的像的距离为5m

0.4m

4.6m,即人离视力表的像距离为4.6m。

点睛:

无论怎样调节后面的蜡烛B,都不能与蜡烛A的像重合,可能玻璃板和水平面不垂直;依据平面镜成像特点,人和人的像相对于镜面对称,视力表和视力表的像相对于平面镜对称,依据数学知识计算。

6.同学们在做“探究平面镜成像特点”的实验时,王成在竖立的玻璃板前10cm处放一支点燃的蜡烛A,发现在玻璃板的后面出现蜡烛的像,他再取一段同样的点燃蜡烛B放在像处,使B与蜡烛A的像完全重合(如图所示)

(1)此时蜡烛B与蜡烛A的距离_____cm;将A蜡烛以5cm/s的速度匀速远离玻璃板2s时,B蜡烛应与玻璃板相距_____cm才可能与A的像完全重合;

(2)实验中的错误之处是_____;

(3)纠正错误后某次实验,将光屏竖直放置蜡烛B的位置,光屏上_____(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像;若将蜡烛A远离玻璃板,它的像的大小将_____(填“变大”、“变小”或“不变”);

(4)实验中,看到点燃的蜡烛A通过玻璃板成两个像,其中距离观察者较远的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板_____;

A.一次反射、一次折射形成的B.两次反射、一次折射形成的

C.两次反射、两次折射形成的D.一次反射、两次折射形成的

(5)玻璃板太厚不仅会看到蜡烛A在玻璃板后成两个像,同时也会使我们透过玻璃板看到的蜡烛B也不是其真实位置,我们透过玻璃板看到的蜡烛B到玻璃板比实际位置到玻璃板_____(选填近/远)。

【答案】2020B蜡烛被点燃了不能不变D近

【解析】

【分析】

(1)根据像物等距即可确定蜡烛B与蜡烛A的距离;利用公式

可求出蜡烛A移动的距离,再根据像物等距可判断蜡烛B应放置的位置;

(2)当拿着点燃另一支蜡烛,竖立在玻璃板后面移动时,蜡烛的烛焰会晃动,很难与平面镜前面的蜡烛的烛焰重合,因此后面那个蜡烛还是不点燃更好;

(3)实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接;根据物体在平面镜中成像特点进行判断:

物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等;

(4)玻璃表面比较光滑,而且是透明的,因此光线射到玻璃上,要发生反射和折射,这两种光现象都可以使蜡烛成像;

(5)当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;当光线从其它介质斜射入空气时,则折射角大于入射角。

【详解】

(1)[1]据题意可知,王成在竖立的玻璃板前10cm处放一支点燃的蜡烛A,既镜中的像B距离镜面的距离也是10cm,故蜡烛B与蜡烛A的距离20cm;

[2]将A蜡烛以5cm/s的速度匀速远离玻璃板2s时,即运动了10cm,所以此时蜡烛A距离镜面是20cm,故蜡烛B蜡烛应与玻璃板相距也是20cm时才能与A重合;

(2)[3]当把一支点燃的蜡烛放在平面镜前面,然后再点燃另一支蜡烛,竖立在玻璃板后面移动时,两蜡烛的烛焰会晃动,很难重合,因此B蜡烛还是不点燃更好,故实验中的错误之处:

B蜡烛被点燃了;

(3)[4]由于平面镜成的是虚像,既不能成在光屏上,纠正错误后某次实验,将光屏竖直放置蜡烛B的位置,光屏上不能接收到蜡烛A的像;

[5]若将蜡烛A远离玻璃板,由于物像大小相等,所以它的像的大小将不变;

(4)[6]光线射到玻璃上,要发生反射和折射。

玻璃有两个表面,前表面直接反射,较亮,所以其中距离观察者较近的像较亮,距离观察者较远的像较暗;反射是光线到达玻璃板后有一部分被反射到你的眼睛,所以看到1次反射,2次折射是光到了玻璃板后还有一部分光透过玻璃板,而光从空气进入玻璃板后会折射,这是第一次,然后又要从玻璃板另一侧出来,又一次折射,所以1次反射,2次折射;

(5)[7]我们透过玻璃板看到的蜡烛B,是蜡烛B反射的光线从空气射入玻璃,在界面上发生折射,折射光线向法线靠近,折射小于入射角,眼睛顺着折射光线看去,像在实际物体的前方,即像靠近玻璃板。

7.在“探究平面镜成像特点”的实验中,如图所示.

(1)现有厚度分别为5mm和2mm的两块玻璃板,应选择____mm厚的玻璃板做实验,实验时应该使环境______.(选填“较亮”、“较暗”、“都可以”)无论怎么移动蜡烛都无法与像重合的原因是_______.

(2)用玻璃板代替平面镜的原因是______,便于研究平面镜的成像特点.

(3)若白纸上每方格长度是5cm,将点燃的蜡烛由A点移至B点,此时它与移动后在玻璃板中所成的像的距离是______cm,用光屏在玻璃板后面无论如何移动,在光屏上都_______(选填“能”或“不能”)成像,说明平面镜所成的是__________像.

(4)用大小相同的两支蜡烛是为了__________.

【答案】2较暗玻璃板没有竖直放置(没有与水平面垂直)便于确定像的位置20不能虚比较像与物的大小

【解析】

【详解】

(1)[1]玻璃板的选择应该选薄一点的玻璃板,由于玻璃板两个面都可以作为反射面,会出现两个像,影响实验效果,这样选择薄一点的玻璃板,避免明显地出现两个重复的像,应该选择2mm厚的玻璃板做实验;

[2]实验时应该使环境较暗,这样蜡烛的像会比较明显看到,实验现象会更加明显;

[3]实验过程中,无论怎么移动蜡烛都无法与像重合,这是因为玻璃板没有竖直放置,所成的像不在水平面;

(2)[4]玻璃板是透明的,这样可以看到玻璃板的另一侧蜡烛和像,便于确定像的位置;

(3)[5]由题意可知,将点燃的蜡烛由A点移至B点时,蜡烛与玻璃板的距离是10cm,根据平面镜的成像特点可知,像与物到平面镜的距离相等,蜡烛的像与玻璃板的距离也是10cm,那么蜡烛与移动后在玻璃板中所成的像的距离是20cm;

[6][7]用光屏在玻璃板后面无论如何移动,在光屏上都不能成像;说明平面镜所成的是虚像;

(4)[8]用大小相同的两支蜡烛,其中一支蜡烛可以和另一支蜡烛的像作对比,而这两支蜡烛大小是相同的,那么另一支蜡烛可以和它自身的像作对比,可以比较像与物的大小。

8.小童在探究平面镜成像的特点,下面是他其中的几个实验操作:

a.移去蜡烛B,在B的位置上放一光屏,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无蜡烛的像

b.点燃一支小蜡烛A,竖直立在玻璃板前面.将没有点燃的同样的蜡烛B放到玻璃板后面,移动至与蜡烛A的像完全重合

c.记下蜡烛A和B及玻璃板的位置

d.移去玻璃板、蜡烛A及光屏,用直线连接A和B的位置,用刻度尺测量它们到玻璃板位置的距离.

(1)以上实验步骤合理的顺序是_________.

(2)步骤a中,观察光屏上有无蜡烛的像,这样做的目的是________.

(3)小童在某次改变蜡烛位置后,发现无论怎样移动蜡烛B的位置都无法与A的像重合,其原因可能是:

__________

(4)小童将显示时间为10:

21的电子手表放在平面镜前,则在平面镜中看到时钟显示的时间是_______.

(5)小组同学进行了正确的实验操作后,得到的实验数据如下图乙:

实验中为什么要改变蜡烛的位置多次实验:

_______

【答案】bcad探究平面镜所成的像是虚像还是实像玻璃板没有竖直放置15:

01为了多次实验避免偶然性,得到普遍规律

【解析】

【分析】

【详解】

(1)因为实验目的:

探究平面镜成像特点,因此合理的顺序是:

b.点燃一支小蜡烛A,竖直立在玻璃板前面.将另一支没有点燃的同样的蜡烛B放到玻璃板后面,移动到与蜡烛A的像完全重合;

c.记下蜡烛A和B以及玻璃板的位置;

a.移去蜡烛B,在B的位置放一光屏,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无蜡烛的像;

d.移去玻璃板、蜡烛A及光屏,用直线连接A和B的位置,用刻度尺测量它们到玻璃板位置的距离.

(2)因为光屏不能接收虚像,只能接收到实像,所以步骤a中观察光屏上有无蜡烛的像,这样做的目的是看是实像还是虚像.

(3)当玻璃板没有竖直放置时,即玻璃板与桌面不垂直时,成的像不在桌面上,所以在改变蜡烛位置后,发现无论怎样移动蜡烛B的位置都无法与A的像重合;

(4)由图分析可得:

题中所给的10:

21,与“15:

01”成轴对称,这时的时间应是15:

01.

(5)探究平面镜成像特征,要得出一个规律性的结论,因此不能只进行一次实验,而应多次实验,避免偶然性,即为了多次实验避免偶然性,得到普遍规律要多次实验.

9.小明利用如图所示的实验装置,进行“探究光的反射规律”的实验.

(1)使光线以不同角度入射进行实验,测量结果如表格所示.由此可得在反射现象中,反射角_____入射角.

实验次数

入射角

反射角

1

30°

30°

2

40°

40°

3

50°

50°

(2)将一束光贴着纸板A沿EO射到O点,若将纸板B向前或向后折,目的是探究反射光线与入射光线是否在_____内,此时在纸板B上_____(选填“能”或“不能”)看到反射光线.

(3)若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点,光将沿图中的_____方向射出.

【答案】等于同一平面不能OE

【解析】

解:

(1)由表中实验数据可知,在光的反射现象中,反射角等于入射角.

(2)在实验过程中,将纸板向前或向后折,是为了验证反射光线与入射光线在同一平面内,此时在纸板B上将不能看到反射光线.

(3)在光的反射现象中,光路是可逆的,当光贴着纸板B沿F0射到O点,光将沿OE方向射出.

故答案为

(1)等于;

(2)同一平面;不能;(3)OE.

【点评】本题考查了光的反射定律实验,掌握光的反射定律的内容即可正确解题;光的反射定律:

反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;在光的反射现象中光路是可逆的.

10.小明的书桌放在南窗边,冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上,在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑.有一次他将一支铅笔放在玻璃圆镜正上方约10厘米处,墙上光斑中出现了两个黑色的阴影,小明在思考:

(1)光斑的形成是因为_______,影子的形成是由于__________造成的.

(2)为什么墙上有两个黑影呢?

小明进行了探究,如图甲和乙所示,当笔放在玻璃圆镜上时,两个黑影变为紧挨着.改变铅笔和玻璃圆镜的距离.发现两个黑影对称着变化移动.于是他认为两个黑影中一个是铅笔的影子,另一个是铅笔通过平面镜所成的像.,请帮助分析他的猜想是否有道理?

_______.

(3)为什么一只笔出现了两个影子呢?

小明再次移动铅笔偏离镜面的正上方,结果发现影子只剩下一个,如图丙所示.你能用在丁图中用光学作图来说明光斑中为什么会出现两个黑影的道理吗?

(______)

【答案】光的反射光的直线传播没有道理

【解析】

【分析】

光被遮挡没有到达的地方会形成影子.光被铅笔遮挡没有到达平面镜,这时影子形成在平面镜上,反射后墙上是影子的投影.

【详解】

当太阳光斜射玻璃圆镜上时,发生了镜面反射,发射光射到墙壁上留下一块规则的光斑,影子的形成是由于光的直线传播造成的.

当铅笔放在玻璃圆镜上时,铅笔会挡住射向镜面部分入射光线和由镜面射向墙壁的部分反射光线,从而在墙上形成两个黑影;如图所示:

光被铅笔遮挡没有到达平面镜,这时影子形成在平面镜上,反射后墙上是影子的投影,如图②.这个是先有影子后成像,所以是影子的像.另一个是光通过镜子反射后照在铅笔上,投影在墙上,是铅笔的影子,如图①.而铅笔通过平面镜所成的像在镜子的下方,故小明的猜想是没有道理.改变铅笔和玻璃圆镜的距离,发现两个黑影对称着变化,再次移动铅笔偏离镜面的正上方,发射光线将不会被遮挡,如图①消失,只剩下图②的黑影了.

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