内容正文:
微专题4-3 光现象的相关计算问题
知识·解读
解答此类问题,首先要熟记光的反射定律以及光的折射定律。对光的相关现象要有足够深刻的认识,
然后根据题目条件,做出合理的光路图。
根据光的反射规律特别是反射角与入射角的关系,结合三角形的几何知识进行解答.通常可能结合三角形的相似、全等、对称性以及平行线的相关数学知识,所以数学基础也是很有必要的。
类型一:相似三角形在光学中的应用
例1、如图所示,一路灯距地面的高度为h,身高为的人以速度v匀速行走。
(1)试证明人的头顶的影子作匀速运动;
(2)求人影的长度随时间的变化率。
SHAPE \* MERGEFORMAT
例2、如图所示,P 是一个光屏,屏上有直径为5厘米的圆孔。 Q 是一块平面镜,与屏平行放置且相距10厘米。O1、O2是过圆孔中心O垂直于Q的直线,已知P和Q都足够大,现在直线O1O2上光屏P左侧5厘米处放置一点光源S,则平面镜上的反射光在屏上形成的亮斑面积为( )
A、3π/320米2 B、π/100米2
C、3π/200米2 D、π/64米2
SHAPE \* MERGEFORMAT
类型二:反射光偏转角度及应用
例3、如图,平面镜M绕垂直于纸面的轴O以每秒转120°的速度顺时针匀速转动,AB为一段圆心在O点的圆弧形屏幕,张角∠AOB为60°,平面镜反射光线从B点转到A点的过程中平面镜转过______°。有一束来自频闪光源的平行光束通过狭缝S射向平面镜M上的O点,已知光源每秒闪动12次,屏幕AB上每秒内出现的光斑次数是______。
SHAPE \* MERGEFORMAT
类型三:互成角度的两平面镜间光的反射和物体成像
例4、如图所示,平面镜M1和M2的夹角为60°,物点S经这两块平面镜所成的清晰像共有( )
A .2个 B .3个 C .4个 D .5个
SHAPE \* MERGEFORMAT
例5、如图,一束光线与水平镜面的夹角为α,该光线先照射到平面镜上,然后在两个平面镜上反射.如果∠α=60°,∠β=50°,那么∠γ= ___ .
SHAPE \* MERGEFORMAT
培优·训练
一、选择题
1、据《新科学家》杂志2015年1月27日的报道,英国爱丁堡大学的科学家利用高速摄像机首次捕捉到激光在空气中飞行的画面.已知激光在空气中的传播速度为3×108m/s,高速摄像机每秒可拍摄2×1010帧.则激光在空气中传播0.66m的过程中,高速摄像机拍摄的帧数约为( )
A、880帧 B、440帧 C、88帧 D、44帧
2、有一个点光源S,放在平面镜MN前,若镜MN不动,光源S以速度2m/s沿与镜面成60°角的方向向右匀速直线运动,如图所示,则光源S在镜中的像S′将( )
A、以速度4m/s沿SO直线方向向右平移
B、以速度2m/s沿垂直于SO方向向上平移
C、以速度2m/s沿垂直于SO方向向下平移
D、在S上看到的像沿S′S方向以速度 m/s向S靠近
3、把两块厚度不计且足够大的平面OM、ON垂直粘合在一起,并竖立在地面上, 俯视图如图所示.当小科站立在某个位置时,他通过平面镜所成像的个数为m,看到自己完整像的个数为n,下列对小科在不同位置时,m、n值的分析,不符合实际的是( )
A、在a点或e点时,m=1,n=0 B、在b点或d点时,m=1,n=1
C、在c点时,m=2,n=2 D、在f点时,m=0,n=0
4、小春去眼镜店配眼镜,商家用如上方法给她检查视力,根据图中的数据正确选项( )
A、视力表的像距离平面镜2.1米 B、视力表的像距离小春4.6米
C、小春距离她的像5米 D、小春的像距离视力表的像2.1米
第4题图 第5题图 第7题图
5、从平面镜内看到一只钟面上的指针位置如图所示,此时的时间是( )
A、7:25 B、6:35 C、5:25 D、4:35
6、一束平行光线与水平面成20°角射向地面,现用平面镜使反射光线进入一竖井中,镜面与水平方向成的角应为( )
A、30° B、35° C、45° D、55°
7、如图所示的两个平面镜相交成60°角,一束光线AO射到其中一个平面镜上,要使最后反射回去的光线与AO重合,角α应为( )
A、30°