内容正文:
反射之角度变化问题
1. 如图所示,有一束光线与平面镜的夹角为60°,当入射光线绕着O点沿顺时针方向转过20°,平面镜MN沿逆时针方向转过20°,则反射光线( )
A.沿顺时针方向转动10° B.沿顺时针方向转动40°
C.沿逆时针方向转动60° D.沿逆时针方向转动80°
【答案】
C
【解析】
因为入射光线与平面镜的夹角成60°,则入射角为30°.根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也为30°,反射光线与入射光线的夹角为60°,
当入射光线绕O点沿顺时针方向转过20°时,可知,入射角减小20°,变为30°﹣20°=10°,所以反射角也变为10°,此时反射光线OB与入射光线OA的夹角为20°,如下图所示(为区别原来的光线,转动后的光线用虚线),此时反射光线转过了20°。
当平面镜MN沿逆时针方向转过20°时,法线转动20°,此时可知,入射角减小20°,所以反射角也减小20°,则反射光线相对于入射光线转过40°,共转了60°。
故选:C。
【点评】中等,知识点在“对环境的感觉-光的反射与折射”章节。 此题考查了入射角和反射角的概念,同时还考查了光的反射定律的内容,并且要会利用光的反射定律的内容进行有关的计算。
2.如图所示,烧杯中装有半杯水,一束光竖直向下照向水面,反射角大小为 度。若入射光线不变,将杯子的左侧底面用木块垫起,使杯子右倾5°(杯中水未画出),则反射光线旋转 度。
【答案】
0;0
【解析】
一束光线竖直向下照在水面上,反射光线、入射光线法线三线重合,入射角为0度,反射角等于入射角,所以,反射角大小为0度。
若入射光线不变,将杯子的左侧底面用木块垫起,使杯子右倾5°,水面仍水平,入射角仍为0度,反射角也仍为0度,则反射光线位置不变,即旋转0度。
故答案为:0;0。
3. 如图所示,入射光线与平面镜成 40° 角,则( )
A.入射角是40° B.反射光线与镜面夹角是50°
C.反射光线与入射光线的夹角是100° D.入射角增大5°,反射角增大10°
【答案】
C
【解析】
因为入射光线与镜面的夹角为40°,所以入射角为90°-40°=50°,故AB错误;
又因为反射角等于入射角,所以入射光线与反射光线的夹角为2×50°=100°,故C正确;
4.如图所示,水平桌面上斜放着一个平面镜M,桌面上的小球按图示方向滚动。要使小球在平面镜中所成的像沿竖直方向下落,则镜面与桌面间的夹角α应为( )
A.90° B.60° C.45° D.30°
【答案】
C
【解析】
根据题意,小球水平向右运动,小球的像竖直向下运动,所以小球到达A点时,像也到达A点,所以平面镜应过水平方向和竖直方向的交点A;
根据题意,当小球在图示中的B点时,像点在竖直方向的C点,平面镜过BC连线的中点D;
平面镜一定在AD连线上,其中:
∵BD=CD,AD⊥BC,
∴AD是∠BAC的角平分线,
又∵∠BAC=90°,
∴∠BAD=45°,如图所示:
所以题干中的夹角α=45°。
故选:C。
5.如图所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上的点光源S,点光源发出一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O逆时针匀速转动。当平面镜转动20°角时,点光源在镜中所成的像转过角度θ1,照射到筒壁上的反射光线形成的光斑转过角度θ2,下列叙述正确的是( )
A.θ1逆时针转过20°,θ2顺时针转过40°
B.θ1和θ2均逆时针转过20°
C.θ1顺时针转过40°,θ2逆时针转过20°
D.θ1和θ2均逆时针转过40°
【答案】
D
【解析】
如图所示,EF为转动前镜面位置,因为转动前平面镜正对筒壁上一点光源S,所以反射光线、入射光线、法线位置皆与OB重合,GH为转动后镜面位置,ON为转动后法线位置,因法线始终垂直镜面,所以镜面转动20°角时,法线也转过了20°角,即入射角∠BON=20°,OD为转动后反射光线位置,照射到筒壁上的反射光斑在反射光线OD上,根据反射定律,反射角∠NOD=20°,所以∠BOD即θ2=40°;根据平面镜成像原理,转动前像点S′位置在OB反向延长线OA上,转动后像点S′位置在OD反向延长线OC上,所以点光源在镜中所成的像转过的角度θ1=∠AOC,而据图所知,∠AOC与∠BOD为对顶角,所以∠AOC即θ1=40°。
故选:D。
反射之光斑移动问题
1. 如图所示,固定在水面上方的光源发出一束光,经水面反射后在光屏上形成一个光斑 A ,已知光束与水面的夹角为 40 °,下列说法正确的是( )
A.入射角的大小为40° B.当水面升高时,入射角将增大
C.当水面升高时,光斑A将向右移动 D.当水面降低时,光斑A将向右移动
【答案】
D
【解析】
解:A、已知光束与水面的夹角为40°,入射角为入射光线与法线的夹角,所以入射角为90°-40°=50°,故A错误;
B、因为入射光线方向不变,当水面升高时,两次的水面是平行的,所以入射角不变,故B错误;
C、当水面升高时,两次的水面是平行的,入射角不变,反射光线与原来的反射光线平行,由于入射点向左移动,故光屏上的光斑A向左移动,故C错误;
D、当水面降低时,两次的水面是平行的,入射角不变,反射光线与原来的反射光线平行,由于入射点向右移动,故光屏上的光斑A向右移动,故D正确。
故选:D。
2. 如图所示,一束光在平面镜上发生反射,反射光恰好照在光屏的A处,若要让反射光照在光屏的B处,则下列方法中可行的是 (填序号)
①只将光屏竖直向上移动一段距离
②只将光屏水平向左移动一段距离
③只将平面镜竖直向上移动一段距离
④只将平面镜竖直向下移动一段距离
⑤只将平面镜水平向右移动一段距离
⑥只将平面镜绕入射点O顺时针转过一定角度(<90°)
【答案】
①②④⑥
【解析】
①只将光屏竖直向上移动一段距离,则入射光线不变,则反射光线也不会改变,但光斑会向右移动,故①符合题意
②只将光屏水平向左移动一段距离,则入射光线不变,则反射光线也不会改变,反射光线会经过B点,故②符合题意
③只将平面镜向上移动一段距离,则入射光线不变,入射点O向左移动,反射光线也向左移动,反射光线会经过A点左侧,故③不符合题意
④若要让反射光照在光屏的B处,入射角不变,根据反射角等于入射角可知,需要将平面镜竖直向下移动一段距离,反射光线可经过B点,如图所示
故④符合题意
⑤只将平面镜水平向右移动一段距离,则入射角不变,并且入射点相对应A点的位置不变,因此反射光线的位置不变,故⑤不符合题意
⑥只将平面镜绕入射点O顺时针转过一定角度(<90°),入射角变大,根据反射光线等于入射角可知,反射角也随之变大,反射光线可能经过B点,故⑥符合题意
3.如图所示,一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板AB上,一束光线竖直向下照在水面上。现在A端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,则此时( )
A.反射光线顺时针方向旋转 B.反射光线逆时针方向旋转
C.折射光线的方向不变 D.折射光线顺时针方向旋转
【答案】
C
【解析】
在A端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,但水面总是水平的,所以入射光线与水面垂直,故反射光线和折射光线的方向都不变。
故选:C。
4. 张红根据所学的平面镜知识解决了如下实际问题:如图,固定在水面上方的光源S发出一束光经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为45°,S'是光源经水面反射所成的像。当水面降低时,反射角将 (选填“变大”、“不变”或“变小”),光斑A将 (选填“向左”、“向右”或“不”)移动。
【答案】
不变 向右
【解析】
[1][2]图示中,当水面下降时,入射点向右移动,入射光与水面的夹角不变,则入射角不变,那么反射角也不变,反射光线向右移动,光斑A将向右移动。
5. 有一光电控制液面高度的仪器,它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的,如图所示,一束光与液面的夹角为 40 ∘ ,则以下说法不正确的是( )
A.此时反射角的大小是 50 ∘ B.该装置利用了光的反射定律
C.液面下降时,光电屏上光斑S右移 D.当液面升高时,入射角会随之减小
【答案】
D
【解析】
A.光的反射中,反射角等于入射角,光与液面的夹角为 40 ∘ ,则入射角为 90 ∘ - 40 ∘ = 50 ∘
所以反射角也为 50 ∘ ,故A正确,不符合题意;
B.该装置是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的,利用了光的反射定律,故B正确,不符合题意;
C.液面下降时,入射角度不变,入射点会右移,因此光电屏上光斑S右移,故C正确,不符合题意;
D.当液面升高时,入射角不会改变,但光电屏上光斑S会左移,故D错误,符合题意。
故选:D。
动态问题之平面镜移动
1.在十字路口矗立着一幢大楼,它临街的一面全部都是用新型玻璃装饰的,因此过往的车辆都在这块大的平面镜中成像,如图所示小刚在十字路口中心面向北而立,从这面镜子中看到一辆汽车向西行驶,驶到十字路口向左转弯,这辆汽车实际是( )
A.向北行驶右拐弯 B.向西行驶左拐弯 C.向南行驶右拐弯 D.向南行驶左拐弯
【答案】
C
【解析】
根据平面镜成像的特点,汽车向西行驶,做出物体在平面镜中成的像,人在观察时,像和物在平面镜中左右是颠倒的,可知汽车此时向南行驶右拐弯。
故选:C。
2. 若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.水平向左移动 B.竖直向上移动 C.水平向右移动 D.竖直向下移动
【答案】
B
【解析】
AC.将平面镜水平向左或向右移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,所以反射光线不能射中墙上的目标,故A、C不符合题意;
B.将平面镜竖直向上移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,光斑会向上移动,反射光线能射中墙上的目标,故B符合题意;
D.将平面镜竖直向下移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向左边移动,则反射光线也向左移动,光斑会向下移动,反射光线不能射中墙上的目标,故D不符合题意。
故选:B。
3.如图甲所示,蜡烛a在竖直放置的平面镜MN中所成像为a′,现将该平面镜竖直向下移动一段距离至图乙所示位置,则蜡烛a在平面镜中( )
A.不成像
B.仍成像,但像下移距离与平面镜下移距离相同
C.仍成像,但像下移距离是平面镜下移距离的两倍
D.仍成像,且像还在原来位置
【答案】
D
【解析】
在图乙中作蜡烛a在平面镜中的像点a′,根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等,可知,仍成像,且像还在原来位置,如图所示:
故选:D。
4.如图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图。下列能改变像位置的是( )
A.竖直上移玩具鸟 B.竖直下移平面镜
C.人向平面镜靠近 D.像与镜间放一木板
【答案】
A
【解析】
A、竖直上移玩具鸟,成像位置相对原成像位置发生变化,故A正确;
B、竖直下移平面镜,玩具鸟成像位置相对原成像位置不发生变化,故B错误;
C、改变平面镜大小,玩具鸟成像位置相对原成像位置不发生变化,故C错误。
D、像与镜间放一木板,成像位置相对原成像位置不发生变化,故D错误。
故选:A。
5.如图所示,平面镜以45°角倾斜放在水平面上。一支直立的长12cm铅笔AB,以5cm/s水平速度向平面镜匀速靠近,则此铅笔的像相对平面镜的速度为 cm/s,方向 ,铅笔像的长度为 cm。
【答案】
5;竖直向上;12
【解析】
若铅笔以5cm/s速度向平面镜靠近,同时像也以5cm/s速度竖直向上运动;
由平面镜成像的特点可知,铅笔以5cm/s水平速度向平面镜匀速靠近时,铅笔与平面镜的距离改变,铅笔在镜中的像的大小不变,为12cm。
故答案为:5;竖直向上;12。
动态问题之物体移动
1.如图所示,平面镜竖直放置在水平面上,一支直立的铅笔从平面镜前40cm处,以5cm/s的水平速度垂直向平面镜匀速靠近,下列说法正确的是( )
A.铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大
B.经过2s,铅笔与它的像之间的距离变为30cm
C.铅笔的像相对于平面镜的速度为10cm/s
D.若平面镜顺时针转至图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔垂直
【答案】
D
【解析】
A、由平面镜成像的特点可知,铅笔与平面镜的距离改变,铅笔在镜中的像的大小不变,故A错误;
B、因像和物体到平面镜间距离相等,当铅笔以5cm/s的速度向平面镜靠近时,2s内铅笔通过的距离s=vt=5cm/s×2s=10cm,2s后铅笔到平面镜距离为40cm-10cm=30cm,像到平面镜间距离也为30cm,2s后铅笔与镜中的像相距30cm+30cm=60cm,故B错误;
C、若铅笔以5cm/s速度向平面镜靠近,同时像也以5cm/s速度向平面镜靠近,故C错误;
D、铅笔与平面镜的夹角为45°,根据平面镜成像的特点,此时平面镜将铅笔与像的夹角平分,所以铅笔与它在平面镜中的像互相垂直,故D正确。
故选:D。
【点评】中等,知识点在“对环境的感觉-光的反射与折射”章节。此题考查了平面镜成像特点在生活中的应用。
2.一平面镜与水平桌面成45°角固定在水平桌面上,如图9所示,一小球以1 m/s的速度在桌面上向平面镜匀速滚去,则小球在平面镜里的像( )
A.以1 m/s的速度竖直向上运动 B.以1 m/s的速度竖直向下运动
C.以2 m/s的速度竖直向上运动 D.以2 m/s的速度竖直向下运动
【答案】
B
【解析】
在水平桌面上任意取两个小球滚动的必经点,在镜中作出这两点的像点,这两个像点所在的直线就是小球的像的运动路线,像的运动方向竖直向下;由于像与物大小相等,故运动速度也相等,所以像的速度也为1 m/s。
故选:B。
3.一只小球S水平向左朝A点滚去,若平面镜与水平地面成45°夹角,则平面镜中小球的像的运动方向是( )
A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向上 D.竖直向下
【答案】
D
【解析】
根据平面镜成像特点像与物关于平面镜对称可知,一只小球S水平向左朝A点滚去,小球的运动路线是直线,则小球的像的运动路线也是直线,小球的运动路线与平面镜成45°夹角,小球的像的运动路线也与平面镜成45°夹角,且也向A点滚动,所以平面镜中小球的像的运动方向是竖直向下 ;ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
4.如图所示,挂在墙上一面大镜子与竖直方向成45°角,如图所示,水平地面上一物体以2米/秒的速度水平向右朝平面镜运动,则物体在平面镜中的像的运动方向及运动速度分别是( )
A.水平向右,4米/秒 B.水平向左,2米/秒
C.竖直向上,4米/秒 D.竖直向下,2米/秒
【答案】
D
【解析】
物体沿水平方向向右运动,像关于物相对于镜面对称,像的运动轨迹与物的运动轨迹也相对于镜面对称,由于物的运动方向与镜面成45°角,速度大小为2m/s,故像的运动方向也应与镜面成45°角,则平面镜中小球的像的运动方向是竖直向下的,速度大小也为2m/s。如图所示:
故选:D。
5.如图所示,平面镜M直立在水平地面上,长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm,现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近。铅笔的像尖端朝 (选填“左”或“右”),笔尖的像移动速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)笔尾的像移动速度;3s后笔尾的像与笔尾相距 cm;将平面镜M (选填“顺”或“逆”)时针转动45°,铅笔的像竖直且尖端朝上。
【答案】
左;等于;20;顺。
【解析】
平面镜所成的像为虚像,但由于像与物体关于镜面对称,所以铅笔的像尖端朝左;
若铅笔以2cm/s速度向平面镜靠近,同时像也以2cm/s速度垂直向平面镜靠近,则笔尖的像移动速度等于笔尾的像移动速度;
由于像与物的大小相等,经过3s,笔尖距离平面镜为10cm﹣3×2cm/s=4cm,铅笔长6cm,笔尾与平面镜像距10cm,则笔尾的像与笔尾相距20cm;
将M顺时针转动45°,则铅笔与平面镜的夹角为135°,根据平面镜成像的特点,铅笔与它在平面镜中的像的连线互相垂直,即铅笔的尖端朝上。
故答案为:左;等于;20;顺。
折射之光斑移动问题
1.Q1:图中,容器底有一探照灯S发出一束光线投射到MN木板上,在B点形成一光斑,当向容器中注水时,光斑B将移向( )
A.B的上方 B.B的下方 C.B的左边 D.B的右边
Q2:上题中,光射到水面上会发生反射和折射现象,随着水面的升高,反射光线与折射光线的夹角将( )
A.越来越大 B.越来越小 C.不变 D.无法确定
【答案】
B;C
【解析】
解:(1)在入射点O做出法线,因为光从水斜射入空气中,所以折射角大于入射角,折射光线应远离法线,所以注水后光斑应向下方移动,如图所示:
(2)过入射点O垂直界面作出法线,在空气中法线有侧斜向上作出反射光线OD,并使反射角等于入射角;在法线右侧的水中斜向下作出折射光线OE,使折射角小于入射角,
随着水面的升高,当水面升高到B位置,反射光线为O1F,折射光线为O1G,如图所示:因O1F∥OD,O1G∥OE,所以∠DOE=∠FO1O,即随着水面的升高,反射光线与折射光线的夹角不变。
2.如图所示,一容器内盛有水,容器的下方有一阀门K,一束与水平方向成60°角的入射光线由空气射入水中,在容器底部O点形成一个光斑。打开阀门让水从小孔慢慢流出,在水流出的过程中,下列说法正确的是( )
A.入射角变大,折射角变大,光斑向左移动
B.入射角变小,折射角变大,光斑向右移动
C.入射角不变,折射角不变,光斑向右移动
D.入射角不变,折射角变小,光斑向左移动
【答案】
C
【解析】
当水位在a时,一束光线斜射入盛水的容器中,由光的折射规律可知,在容器底部形成一个光斑在P点,当打开阀门K,容器里的水逐渐流出的过程中,当入射点逐渐降低到b时,由光的折射规律可知,在容器底部形成的光斑在P′点,所以在水逐渐流出的过程中,光斑将向右移动,如图所示,此过程中,入射角不变,且介质的种类不变,故入射角和折射角的度数都不变。
3.如图所示,一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池,在没有水的池底C处形成一个光斑,则入射角大小为 ,在逐渐注水的过程中,折射角大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),B处的人看到池底的光斑将 移动。(选填“不会”、“向左”,“向右”)
【答案】
40°;不变;向右
【解析】
一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池,由于法线与池底是垂直的,则灯光与法线之间的夹角为90°﹣50°=40°,即入射角为40°;
在没有注水时,根据光的直线传播,人直接能看到C点;当注水后,探照灯射出的光线到水面发生折射,折射光线靠拢法线照射到C'点,人看C'点时,C'点射出的光线到水面再次发生折射,折射光线远离法线进入人眼,眼睛逆着光线看来感觉光线是从C''射出的,所以人看到光斑向右移动;
水面上升时,入射角的大小不变,则折射角的大小也不会变化。
4.学校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯。经过连续几天观察,小明同学发现:池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示;池内水面升至a位置时,他在池旁看到亮斑的位置在P点;水面升至b位置时,他看到亮斑的位置在Q点。则( )
A.P点、Q点都在S点的下方 B.P点、Q点都在S点的上方
C.Q点在S点的下方,P点在S点的上方 D.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
【答案】
D
【解析】
(1)往池内注水,水面升至a位置时,发生折射,根据折射定律,P点如下图所示:
(2)水面上升至b位置时,光线先在水池壁反射,再折射出水面,根据反射定律和折射定律,Q点如下图所示:
通过画图可知:P点在S点的下方,Q点在S点的上方。
5.如图所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束,只通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的折射现象。水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至B处,此时入射角 (大于/等于/小于)角θ;为使B处的光点移至C处,则应使水槽中的水量 (增加/减少/不变),若BC间距离为3cm,则水面高度的变化量△h (大于/等于/小于)3cm。
【答案】
小于;增加;大于。
【解析】
解:水槽中未加水时,由于光的直线传播,激光射到侧壁上的A点,当水槽中加水时,光点下移到B点位置,这是由于光的折射现象引起的,当光从水中射入空气中时,折射角大于入射角,此时入射角小于角θ;
因入射角和折射角都不变,要使B处的光点向上移到C处,则应使水槽中的水量增加;若BC间距离为3cm,因两次折射光线是平行的,如下图所示,根据几何知识可知,水面高度的变化量大于3cm。
故答案为:小于;增加;大于。
折射之界面判断
1. 如图所示,光线从空气射到玻璃的表面上,其中 是入射光线(请用字母表示),折射角为 度。如果入射角增大,折射角将 。(选填“增大”或“减小”)界面的 边是玻璃。(选填“上”“下”“左”“右”)
【答案】
CO 60 增大 右
【解析】
[1][2][3][4]因为在光的反射时,反射角等于入射角,且反射光线和入射光线分居在法线两侧,光在折射时,折射光线和入射光线分居在法线的两侧,所以根据图中线的位置可知,CO是入射光线,OB是反射光线,OA是折射光线,入射角为90°-60°=30°
折射角为60°,如果入射角增大,折射角将增大;因为入射角小于折射角,所以光线是从玻璃射向空气,因此界面的右边是玻璃。
2. 13.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,请判断:折射角的度数是 ,界面的 方(选填“上”“下”“左”“右”)是空气。
【答案】
45° 右
【解析】
[1][2]由图可知,∠BOE=60°,则∠COE=30°,根据反射角等于入射角,可知CD为法线,AB为分界面,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,EO为入射光线,OG为折射光线,∠GOD为折射角。由图可知,折射角∠GOD=45°,折射角大于入射角,所以这束光线是由玻璃进入空气,即分界面的右侧是空气。
如图所示MN是空气和玻璃的分界面,一束光线射到MN面O处时发生反射和折射现象,则入射角 (填角度)、折射角 (填角度)、MN的右方是 物质。
【答案】
60°;45°;空气
【解析】
已知MN是界面,则EF为法线,
由图知∠AOE=∠BOE=90°-30°=60°,说明在MN右侧发生了光的反射,且反射光线和入射光线分居在法线的两侧,折射光线和入射光线分局在法线的两侧,可以确定OB和OA分别是反射光线和入射光线,OC为折射光线;则入射角∠AOE=90°-30°=60°,折射角∠COF=90°-45°=45°,比较可知折射角小于入射角,根据光的折射规律可知,左面是玻璃,右面是空气。
故答案为:60°;45°;空气。
4.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射,图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出,其中反射角等于 °,界面的 (选填“上”、“下”、“左”或“右”)边是玻璃。
【答案】
30; 左
【解析】
解:由图可知,∠BOE=60°,所以∠COE=90°﹣60°=30°,而∠COF=30°,根据反射角等于入射角都等于30°,可知CD为法线,AB为界面,而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OG一定为折射光线,EO为入射光线,OF为反射光线;折射角为∠GOD=45°,根据折射角大于入射角可知界面AB的右边是空气,左方是玻璃。
故答案为:30;左。
5.如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线,其中 是入射光线, 是界面,界面的 侧是玻璃,反射角为 度,折射角为 度。
【答案】
BO;MM′;右;60;35。
【解析】
解:(1)由图可知,NN′是∠AOB的角平分线,因此NN′是法线,MM′是界面;
(2)因为BO和OC分居法线两侧,并且在两种介质中,因此BO为入射光线,OA为反射光线,OC为折射光线;
(3)∠BON是入射角,度数是:90°﹣∠BOM′=90°﹣30°=60°,反射角=入射角=60°;折射角为∠CON′,∠CON′=90°﹣55°=35°。
故答案是:BO;MM′;右;60;35。
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反射之角度变化问题
1. 如图所示,有一束光线与平面镜的夹角为60°,当入射光线绕着O点沿顺时针方向转过20°,平面镜MN沿逆时针方向转过20°,则反射光线( )
A.沿顺时针方向转动10° B.沿顺时针方向转动40°
C.沿逆时针方向转动60° D.沿逆时针方向转动80°
2.如图所示,烧杯中装有半杯水,一束光竖直向下照向水面,反射角大小为 度。若入射光线不变,将杯子的左侧底面用木块垫起,使杯子右倾5°(杯中水未画出),则反射光线旋转 度。
3. 如图所示,入射光线与平面镜成 40° 角,则( )
A.入射角是40° B.反射光线与镜面夹角是50°
C.反射光线与入射光线的夹角是100° D.入射角增大5°,反射角增大10°
4.如图所示,水平桌面上斜放着一个平面镜M,桌面上的小球按图示方向滚动。要使小球在平面镜中所成的像沿竖直方向下落,则镜面与桌面间的夹角α应为( )
A.90° B.60° C.45° D.30°
5.如图所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上的点光源S,点光源发出一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O逆时针匀速转动。当平面镜转动20°角时,点光源在镜中所成的像转过角度θ1,照射到筒壁上的反射光线形成的光斑转过角度θ2,下列叙述正确的是( )
A.θ1逆时针转过20°,θ2顺时针转过40°
B.θ1和θ2均逆时针转过20°
C.θ1顺时针转过40°,θ2逆时针转过20°
D.θ1和θ2均逆时针转过40°
反射之光斑移动问题
1. 如图所示,固定在水面上方的光源发出一束光,经水面反射后在光屏上形成一个光斑 A ,已知光束与水面的夹角为 40 °,下列说法正确的是( )
A.入射角的大小为40° B.当水面升高时,入射角将增大
C.当水面升高时,光斑A将向右移动 D.当水面降低时,光斑A将向右移动
2. 如图所示,一束光在平面镜上发生反射,反射光恰好照在光屏的A处,若要让反射光照在光屏的B处,则下列方法中可行的是 (填序号)
①只将光屏竖直向上移动一段距离
②只将光屏水平向左移动一段距离
③只将平面镜竖直向上移动一段距离
④只将平面镜竖直向下移动一段距离
⑤只将平面镜水平向右移动一段距离
⑥只将平面镜绕入射点O顺时针转过一定角度(<90°)
3.如图所示,一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板AB上,一束光线竖直向下照在水面上。现在A端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,则此时( )
A.反射光线顺时针方向旋转 B.反射光线逆时针方向旋转
C.折射光线的方向不变 D.折射光线顺时针方向旋转
4. 张红根据所学的平面镜知识解决了如下实际问题:如图,固定在水面上方的光源S发出一束光经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为45°,S'是光源经水面反射所成的像。当水面降低时,反射角将 (选填“变大”、“不变”或“变小”),光斑A将 (选填“向左”、“向右”或“不”)移动。
5. 有一光电控制液面高度的仪器,它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的,如图所示,一束光与液面的夹角为 40 ∘ ,则以下说法不正确的是( )
A.此时反射角的大小是 50 ∘ B.该装置利用了光的反射定律
C.液面下降时,光电屏上光斑S右移 D.当液面升高时,入射角会随之减小
动态问题之平面镜移动
1.在十字路口矗立着一幢大楼,它临街的一面全部都是用新型玻璃装饰的,因此过往的车辆都在这块大的平面镜中成像,如图所示小刚在十字路口中心面向北而立,从这面镜子中看到一辆汽车向西行驶,驶到十字路口向左转弯,这辆汽车实际是( )
A.向北行驶右拐弯 B.向西行驶左拐弯 C.向南行驶右拐弯 D.向南行驶左拐弯
2. 若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.水平向左移动 B.竖直向上移动 C.水平向右移动 D.竖直向下移动
3.如图甲所示,蜡烛a在竖直放置的平面镜MN中所成像为a′,现将该平面镜竖直向下移动一段距离至图乙所示位置,则蜡烛a在平面镜中( )
A.不成像
B.仍成像,但像下移距离与平面镜下移距离相同
C.仍成像,但像下移距离是平面镜下移距离的两倍
D.仍成像,且像还在原来位置
4.如图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图。下列能改变像位置的是( )
A.竖直上移玩具鸟 B.竖直下移平面镜
C.人向平面镜靠近 D.像与镜间放一木板
5.如图所示,平面镜以45°角倾斜放在水平面上。一支直立的长12cm铅笔AB,以5cm/s水平速度向平面镜匀速靠近,则此铅笔的像相对平面镜的速度为 cm/s,方向 ,铅笔像的长度为 cm。
动态问题之物体移动
1.如图所示,平面镜竖直放置在水平面上,一支直立的铅笔从平面镜前40cm处,以5cm/s的水平速度垂直向平面镜匀速靠近,下列说法正确的是( )
A.铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大
B.经过2s,铅笔与它的像之间的距离变为30cm
C.铅笔的像相对于平面镜的速度为10cm/s
D.若平面镜顺时针转至图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔垂直
2.一平面镜与水平桌面成45°角固定在水平桌面上,如图9所示,一小球以1 m/s的速度在桌面上向平面镜匀速滚去,则小球在平面镜里的像( )
A.以1 m/s的速度竖直向上运动 B.以1 m/s的速度竖直向下运动
C.以2 m/s的速度竖直向上运动 D.以2 m/s的速度竖直向下运动
3.一只小球S水平向左朝A点滚去,若平面镜与水平地面成45°夹角,则平面镜中小球的像的运动方向是( )
A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向上 D.竖直向下
4.如图所示,挂在墙上一面大镜子与竖直方向成45°角,如图所示,水平地面上一物体以2米/秒的速度水平向右朝平面镜运动,则物体在平面镜中的像的运动方向及运动速度分别是( )
A.水平向右,4米/秒 B.水平向左,2米/秒
C.竖直向上,4米/秒 D.竖直向下,2米/秒
5.如图所示,平面镜M直立在水平地面上,长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm,现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近。铅笔的像尖端朝 (选填“左”或“右”),笔尖的像移动速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)笔尾的像移动速度;3s后笔尾的像与笔尾相距 cm;将平面镜M (选填“顺”或“逆”)时针转动45°,铅笔的像竖直且尖端朝上。
折射之光斑移动问题
1.Q1:图中,容器底有一探照灯S发出一束光线投射到MN木板上,在B点形成一光斑,当向容器中注水时,光斑B将移向( )
A.B的上方 B.B的下方 C.B的左边 D.B的右边
Q2:上题中,光射到水面上会发生反射和折射现象,随着水面的升高,反射光线与折射光线的夹角将( )
A.越来越大 B.越来越小 C.不变 D.无法确定
2.如图所示,一容器内盛有水,容器的下方有一阀门K,一束与水平方向成60°角的入射光线由空气射入水中,在容器底部O点形成一个光斑。打开阀门让水从小孔慢慢流出,在水流出的过程中,下列说法正确的是( )
A.入射角变大,折射角变大,光斑向左移动
B.入射角变小,折射角变大,光斑向右移动
C.入射角不变,折射角不变,光斑向右移动
D.入射角不变,折射角变小,光斑向左移动
3.如图所示,一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池,在没有水的池底C处形成一个光斑,则入射角大小为 ,在逐渐注水的过程中,折射角大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),B处的人看到池底的光斑将 移动。(选填“不会”、“向左”,“向右”)
4.学校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯。经过连续几天观察,小明同学发现:池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示;池内水面升至a位置时,他在池旁看到亮斑的位置在P点;水面升至b位置时,他看到亮斑的位置在Q点。则( )
A.P点、Q点都在S点的下方 B.P点、Q点都在S点的上方
C.Q点在S点的下方,P点在S点的上方 D.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
5.如图所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束,只通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的折射现象。水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至B处,此时入射角 (大于/等于/小于)角θ;为使B处的光点移至C处,则应使水槽中的水量 (增加/减少/不变),若BC间距离为3cm,则水面高度的变化量△h (大于/等于/小于)3cm。
折射之界面判断
1. 如图所示,光线从空气射到玻璃的表面上,其中 是入射光线(请用字母表示),折射角为 度。如果入射角增大,折射角将 。(选填“增大”或“减小”)界面的 边是玻璃。(选填“上”“下”“左”“右”)
2. 13.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,请判断:折射角的度数是 ,界面的 方(选填“上”“下”“左”“右”)是空气。
如图所示MN是空气和玻璃的分界面,一束光线射到MN面O处时发生反射和折射现象,则入射角 (填角度)、折射角 (填角度)、MN的右方是 物质。
4.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射,图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出,其中反射角等于 °,界面的 (选填“上”、“下”、“左”或“右”)边是玻璃。
5.如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线,其中 是入射光线, 是界面,界面的 侧是玻璃,反射角为 度,折射角为 度。
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