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第二節(jié)光的反射 習(xí)題精選(一)1.太陽光跟水平方向成50角,要想使太陽光線照亮井底,應(yīng)當(dāng)把平面鏡放在跟水平方向成多大角度的位置。2.一條光線垂直入射到平面鏡上時,作圖說明(1)入射角為多大?反射角又是多大?(2)若保持光的傳播方向不變,而將平面鏡沿逆時針方向轉(zhuǎn)動20角,則反射光線與水平面的夾角為多大?3.一條入射光線與平面鏡成90角,入射角=_,反射角=_,反射光線與入射光線的夾角=_。若平面鏡轉(zhuǎn)10角,入射角=_,反射角=_,反射光線與入射光線的夾角=_。4.一束光線與水平放置的平面鏡成40角,這束光線的反射角為_。入射光線不動,轉(zhuǎn)動平面鏡,使入射角增大10,這時反射光線與入射光線的夾角為_。5.太陽光線跟水平方向成40角,要想使太陽光線照亮井底,作圖說明應(yīng)當(dāng)把平面鏡放在跟水平方向成多大角度的位置上?6.圖中,兩塊平面鏡互相垂直放置,入射光線AO與平面鏡M1的夾角是50,問此光線在平面鏡M2上的反射角是多少?參考答案及分析:1.【分析】本題是利用平面鏡改變光路的題。入射光線與水平方向成50角,反射光線豎直向下照亮井底,則與水平方向成90角。所以,入射光線與反射光線的夾角為9050=140,由反射角等于入射角,法線(角平分線)位置可以確定,再由法線與鏡面垂直,即可確定平面鏡的位置?!窘獯稹扛鶕?jù)題意和光的反射定律作圖如圖1所示,AO為入射光線,OB為反射光線,ON為法線,CD為水平線,MQ為平面的位置,MOD為所求角,AOB=5090=140(反射角與入射角之和)AON1402=70(反射角等于入射角)又MON=90(法線垂直于鏡面)MOA=MON-AON=90-70=20MOD=MOA+AOD20+5070平面鏡應(yīng)放在與水平方向成70(或110)夾角的位置。【說明】已知入射光線和反射光線的方向確定平面鏡位置的一般步驟為:(1)由入射光線和反射光線確定入射點(diǎn)。(2)由反射角等于入射角畫出法線。(3)由入射點(diǎn)和法線確定平面鏡位置。2.【分析】光線垂直入射到平面鏡上時,入射光線、法線、反射光線將在一條直線上。當(dāng)入射光線不變,轉(zhuǎn)動平面鏡,則入射角發(fā)生變化,反射角隨之變化,反射光線的位置也將發(fā)生變化?!窘獯稹浚╨)光路圖如圖2(a)所示。(2)光路圖如圖2(b)所示。作法:作水平線MM和鏡面PQ,則POM=20作法線ONPQ,法線轉(zhuǎn)過20,則入射角AON=20,反射角BON=20,反射線轉(zhuǎn)過40,所以反射光線與水平面的夾角BOM=50。(l)入射角為0,反射角為0。(2)反射線與水平面的夾角是50?!菊f明】在入射光線的方向不變的情況下,平面反射鏡旋轉(zhuǎn)角,反射光線將轉(zhuǎn)過2角,實(shí)際中常利用此規(guī)律把微小的變化放大。3.【分析】入射角是入射光線與法線的夾角,現(xiàn)題中是入射光線與平面鏡成90,這時入射角為0根據(jù)反射定律反射角=入射角,所以反射角也為0這時反射光線重合于法線,傳播方向跟入射光線相反,所以反射光線與入射光線的夾角為180。若平面鏡轉(zhuǎn)過10,則法線也轉(zhuǎn)10,而入射光線不變,所以入射角為10,反射角為10,反射光線與入射光線的夾角為20?!窘獯稹恳粭l入射光線與平面鏡成90,入射角=0、反射角=0、反射光線與入射光線的夾角=180。若平面鏡轉(zhuǎn)10,入射角=10、反射角=10,反射光線與入射光線的夾角=20如圖3所示。4.【分析】由法線、入射角、反射角的定義,當(dāng)一束光線與水平放置的平面鏡成40角時,入射角應(yīng)為50,根據(jù)光的反射定律可知,反射角也為50;轉(zhuǎn)動平面鏡使入射角增大10,這時的入射角為60,反射角也變成60,此時反射光線與入射光線的夾角為120。【解答】本題的答案是:50,120。5.【分析】已知入射光線與水平方向成40角,要求反射光線豎直向下照亮井底,說明反射光線和入射光線的夾角是4090=130。法線是這個夾角的平分線,法線與鏡面垂直,由此可確定平面鏡的位置。【解答】作法步驟:(l)先畫一條水平線OM。(2)作入射光線OA和反射光線OB,使AOM=40,OBOM。(3)作AOB的角平分線ON(即法線)。(4)作PQON,PQ即為鏡面,其中POM=65 (見圖4)【說明】作光路圖時,光線應(yīng)畫成實(shí)線,并用箭頭表示光線傳播的方向。鏡面的背面要畫上短斜線,法線和其它輔助線應(yīng)畫虛線。6.【分析】本題中光線發(fā)生兩次反射,關(guān)鍵是根據(jù)反射定律畫出光的傳播方向,再根據(jù)幾何知識求出反射角的大小過入射點(diǎn)O作法線ON,得入射角AON=40,根據(jù)反射定律,反射角也是40。由此可畫出反射光線,用同樣的方法再畫出平面鏡M2上的反射光線,兩次反射的光路圖見圖6。根據(jù)幾何知識容易看出,光線在平面鏡M2上的入射角是50,所以反射角也是50?!窘獯稹抗饩€在平面鏡M2上的反射角是50?!菊f明】依據(jù)反射定律畫反射光路圖時,要注意確定入射點(diǎn),畫出法線,分清入射角與反射角。如發(fā)生多次反射,則分步畫出每次反射光線,再根據(jù)已知條件求出反射角。同學(xué)們?nèi)绻屑?xì)分析一下上面光路圖,不難看出光線AO與OA是平行的,如果換成其他入射角,情況也一樣。即對這樣
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