人教版八年级物理上册同步训练培优卷:4.2 光的反射

人教版八年级物理上册同步训练培优卷:4.2 光的反射
一、选择题
1.(2018八上·苏州期末)小明在听讲座时,想把银幕上用投影仪投影的彩色幻灯片图像用照相机拍摄下来.由于会场比较暗,他使用了闪光灯.其效果是(  )
A.拍摄到的照片与不用闪光灯差不多,昏暗不清
B.拍摄到的照片色彩鲜艳,比不用闪光灯清楚好多了
C.拍摄到的照片是银幕,看不清投影到银幕上的图像
D.拍摄到的照片比不用闪光灯的效果好一些,但不是特别清晰
2.(2023·无锡模拟)A、B两辆车在公路上笔直行驶,当A车驾驶员看到左侧后视镜中如图甲的情况,说明两辆车位置如图乙所示,如果此刻B车按箭头方向匀速靠近A车,那么A车驾驶员看到的后视镜中的“B车”在镜中的左右移动情况是(  )
A. 加速向左移动 B. 减速向左移动
C. 加速向右移动 D.减速向右移动
3.如图2.53所示,在竖直平面xOy内,人眼位于P(0,4)位置处,平面镜MN竖直放置,其两端M,N的坐标分别为(3,1)和(3,0),若某发光点S在该竖直平面y轴的右半部分某一区域内自由移动时,此人恰好都能通过平面镜看见S的像,则该区域的最大面积为(  )。(图中长度单位为m)
A.0.5m2 B.3.5m2 C.4m2 D.4.5m2
4.(2023八上·沧县期中)下过雨以后的地面上有许多积水,在有月光的夜晚,小明走路时,不想自己踩到积水,则下列行走的方法中正确的是 (  )
A.迎着月光时走暗处,背着月光时走亮处
B.迎着月光和背着月光时,都走暗处
C.迎着月光时走亮处,背着月光时走暗处
D.迎着月光和背着月光时,都走亮处
5.如图所示,两平面镜OA和OB成15°夹角交于O点,镜面足够长,从C点处垂直于OA镜面射出一条光线,此光线在两镜间经多次反射后不再与镜面相遇。试问:有几次反射?而最后一次反射发生在哪个镜面上? (  )
A.5次,OB镜 B.6次,OB镜 C.5次,0A镜 D.6次,OA镜
6.如图(a)所示,平面镜OM与ON的夹角为θ,光线AB经过平面镜的两次反射后出射光线为CD。现将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面且过O点的轴转过一个较小的角度β,而入射光线不变,如图(b)所示。此时经过平面镜两次反射后的出射光线将(  )。
A.与原先的出射光线CD平行
B.与原先的出射光线CD重合
C.与原先的出射光线CD之间的夹角为2β
D.与原先的出射光线CD之间的夹角为β
7.两个互相垂直的平面镜组成了激光反射器,如图所示。如果入射光线方向不变,反射器绕O点沿顺时针方向转过30°,那么经过反射器两次反射的光线将转过(  ) 。
A.90° B.15° C.30° D.0°
8.如图所示,光屏和正在旋转着的六面镜都竖直放置,六面镜的横截面为正六边形,一束光垂直通过光屏的小孔,正对六面镜的转轴OO'射来。如果镜与光屏之间的距离为l,六面镜的镜面宽度与l相比可以忽略不计,光屏足够大,那么这束光经镜面反射在光屏上所成的光点轨迹,其最大距离是(  )。
A.2l B.2ltan 60° C. D.
二、多选题
9.(2024八上·涿州期末)如图所示,一束入射光与水面的夹角保持40°不变,经水面反射后在光屏上形成亮点,下列说法正确的是(  )
A.此时折射角为50°
B.保持入射光与水面的夹角不变,若亮点由向移动,表示水面正在下降
C.若水面高度保持不变,亮点由向移动,说明入射光束逆时针转动
D.能从四面八方看到光屏上的亮点,是因为光屏上发生了镜面反射
10.(2023·南昌期中) 如图所示,一束光经平面镜反射后,照到墙上的E点。若要使反射光射到墙上的F点,下列操作可行的是(  )
A.平面镜不动,入射光向上平移一段距离
B.平面镜不动,入射光绕入射点顺时针转动一定角度
C.入射光不动,平面镜顺时针转动一定角度
D.入射光不动,平面镜向右平移一段距离
三、填空题
11.(2024八上·恩施期末) 如图是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光保持一定的入射角射向平静的液面,光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点。当液面下降时,光点S′将   (选填“向左”“向右”或“不会”)移动。若S′移动的距离是液面变化高度的2倍,则激光射向液面的入射角等于   (填度数)。
12.如图所示,平面镜OM1与OM2成θ角,A为OM1上一点,光线从A点出发,对于OM2的入射角是50°,经过来回四次反射后跟OM2平行,则θ角为   
13.如图所示,从光源发出的光垂直射到平面镜上,经反射在正对着平面镜/3m处的墙上A处有一光斑。若使光斑向上移动1m至B处,平面镜应以O点为轴转过的角度为   
14.如图所示,两块平面镜互成60'角放置,平行于角平分线的两条光线AO和CO'分别射到两块平面镜上,它们的反射光线OB的反向延长线与O'D的反向延长线的夹角θ为   
15.(2023八上·南京期中)如图所示,MN为平面镜,ab、cd是从同一点光源发出经平面镜反射后的两条反射光线。若ac=20cm,则光源的位置在平面镜上方   cm处;若将平面镜向下平移3cm,则对应同一条入射光线的反射光线ab向   (填“左”或“右”)平移了   cm。
四、作图题
16.(2023八上·惠州期中)如图所示,MN是平面镜,A处有一支激光笔。要使从激光笔发出的光被平面镜反射后经过B点,请画出光路图。
五、实验探究题
17.(2024·贵州模拟)为了探究光的反射规律,小明用如图所示的装置进行实验,装置置于水平桌面上,把一可沿折叠的白色硬纸板竖直放置在平面镜上。
次数 入射角 反射角
(1)为了看清楚纸板上的光路,硬纸板材质应是   选填“粗糙的”或“光滑的”;
(2)分析如表所示数据可得:反射角   选填“大于”、“小于”或“等于”入射角;当入射角变大时,反射光线   选填“远离”或“靠近”;
(3)以为轴线,把纸板向前或向后折,在纸板上   选填“能”或“不能”看到反射光线,由此说明反射光线、入射光线与法线在   选填“同一”或“不同”平面内;
(4)如果让光线沿着的方向射向镜面,会发现反射光线沿着   方向射出,这表明:在反射现象中,   。
18.(2017八上·宿豫期中)在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,垂直于镜面且可绕ON转动.
(1)如图(a),当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在F上可看到反射光线OB,测出入射角和反射角的大小,便立即得出实验结论:反射角等于入射角.你认为这样得出结论   (选填“合理”或“不合理”),原因是   .
(2)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的   方向射出,因为在光的反射现象中光路是   的.
(3)如图(b),以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在F上   (选填“能”或“不能”)看到反射光线OB,这样做的目的是为了   .
19.(2017八上·北塘期中)小红多次乘车了解到夜间开汽车,若车内亮灯,车内物体会在前面的挡风玻璃上形成清晰的像,干扰司机的视线,影响行车安全.为今后安全行车,小红根据生活中透明平板玻璃所成像“明”、“暗”不同的多种情况做以下探究:
【提出问题】物体在透明平板玻璃中成像的“明”、“暗”程度与哪些因素有关?
【进行猜想】
猜想1:透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与物体离光源的距离有关;
猜想2:透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与与光源的强度有关;
猜想3:透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与物体的颜色有关.
【进行实验,收集数据】
实验一:如图所示,在水平桌面上竖直固定一块透明平板玻璃,同一物体固定在离透明平板玻璃0.5m的A点,在桌面的C点先后用不同功率的灯照亮A点处的物体,观察同一物体不同光照下在透明平板玻璃中所成像的“明”“暗”程度.各次实验人的眼睛都在同一位置从右向左观察物体在透明玻璃板中的像,结果记入下表.
灯的功率/W 物体和灯的距离/m 像的明暗程度
5 1 暗
25 1 较暗
40 1 亮
实验二:同一物体位置固定在A点不动,用同一盏5W的灯先后在桌面B、C、D三点照亮A处的同一物体,同一位置观察同一物体在透明平板玻璃(仍固定不变)中成像的“明”“暗”程度.结果记入下表.
灯的功率/W 物体和灯的距离/m 像的明暗程度
5 0.5 亮
5 1.0 较亮
5 1.5 暗
(1)小燕是用实验一来探究猜想   (选填“1”、“2”或“3”);
(2)分析实验二的实验数据及结果可得结论:物体与灯的   越小,物体所成的像越亮;
(3)小红的猜想1和猜想2还可归纳为物体成像的“明”、“暗”程度与物体的   有关;请你就上述实验的结果对司机提出一条有利于安全行驶的建议   .
(4)细心的小红还发现小轿车的挡风玻璃是倾斜的,这样设计的目的是夜间开车时使车内物体通过挡风玻璃所成的像在车窗的   (选填“上方”或“下方”),不致影响司机观察路况;而大型货车的挡风玻璃不太倾斜,这时车内物体所成的像尽管在司机的正前方,但由于司机的座椅位置较   (选填“高”或“低”),人观察路面是俯视的,并不影响司机观察路况.
20.(2017八上·港南期中)为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验.
(1)要使反射光线和入射光线同时在纸板上出现,你认为纸板与平面镜的位置关系是   (选填“垂直”或“不垂直”).实验时从纸板前不同的方向都能看到入射光线,这是因为光在纸板上发生了   反射.
(2)小明让一束光贴着纸板E射向平面镜,在纸板F上可看到反射光的径迹,三次改变入射角的大小,实验所得数据如表所示,他根据表中数据得出结论与其他同学得出的结论并不一致,请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是   .
(3)三次实验中,总能在纸板上观察到反射光线和入射光线,由此小明得到结论:“在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内”.你认为小明的做法   (选填“合理”或“不合理”),理由是   .
(4)如果将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,这说明在光的反射现象中,光路是   .
六、简答题
21.(2023八上·吉林期中)如图所示,用久了的黑板常会因反光而使同学们看不清上面的字。请利用学过的光学知识进行解释。
七、科普阅读题
22.(2023八上·潮南月考)光速的测定在物理学中有多种方法,迈克耳逊曾用类似于下述方法在地球上较精确测定了光速。将激光发射器和接收装置按题 图所示位置固定,装置 a 是四个侧面均镀有高反光涂层的正方体,可绕固定的中心轴转动(图示为俯视图),当正方体转动到图示位置静止时,激光束恰能以 45°角照射到某侧面中心 P 点处,反射到相距几十公里外的一个山顶上,经此处的光反射器(内部结构未画出,不计光在其中的传播时间)反射后,平行于原光线射到正方体另一侧面中心 Q 点处,最终被接收装置接收到。
(1)本实验利用到的光学原理是光的    (选填“反射”或“折射”);如果把实验装置设置在月球上,本实验    (选填“能”或“不能”)完成;
(2)为了使得反射光线与入射光线反向平行(如图所示),光反射器中的设置了两面平面镜,这两面平面镜夹角应该是    度;
(3)若光速为 3×105km/s,正方体到光反射器之间的距离为 30km,则光从 P 点射出到射回 Q点所用的时间为    s;
(4)正方体快速转动一周,光反射器能接收到    次激光的照射;
(5)当正方体的转速为 n 圈/秒时,接收装置可接收到激光,正方体与对面山顶光反射器间距离声呐是利用 d(单位:m)表示,则测得的光速可能为_________m/s。(填写选项符号)
A.8nd B.12nd C.16nd D.20nd
八、综合题
23.(2023八上·潮南期中)
(1)一支体温计的示数如图a所示,在它的玻璃泡外包上浸湿的酒精棉,请在b图中画出温度计示数随时间变化的大致图像   。
(2)如图所示,A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,请在图中画出点光源S的位置   。
(3)如图所示,太阳光与水平地面成30°角,小明用一块平面镜将此时的太阳光垂直射入井底。请你通过作图标出平面镜的位置   。此时反射角的大小为   度。平面镜与水平面的夹角(锐角)的大小为   度。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】光的反射;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】闪光灯的光照射到物体上,可以使物体表面的亮度增大,但闪光灯照射到银幕上以后,只能增加银幕的亮度,而不能增加图象的亮度,相反,图象的亮度和清晰度明显减弱,所以反而看不清银幕上的图象,而银幕上的污渍更加清晰了,银幕上的黑色的字和纸条实际上就是投影片上不透明物体的影子,即黑暗区域.因此不用闪光灯拍摄的效果好.综上所述,C符合题意.
故答案为:C.
【分析】主要考查光的反射和漫反射,需要一定的推理能力,属于难题.
2.【答案】A
【知识点】光的反射;运动和静止的相对性
【解析】【解答】后视镜是凸面镜,对光有发散作用,当B车按照箭头方向匀速靠近A车,B车反射的光经凸面镜反射进入A车驾驶员眼中,根据光的反射定律可知,人眼看到的发射光线加速向左移动,所以后视镜中B车加速向左移动,A正确。
故选A。
【分析】经凸面镜反射的光不再是平行光,所以看到的反射光线加速向左移动。
3.【答案】D
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】 如图,连接MP、NP,根据光的反射定律,做出MP的入射光线AM,做出NP的入射光线BN。 梯形ABNM是发光点S的移动范围。 下底AB为2m,上底为1m,高为3m,根据梯形形面积公式得: S=×(1m+2m)×3m=4.5m2。
故选D。
【分析】 从平面镜的边缘反射的光线进入人眼,这是从平面镜看到放光点S的边界,作出两条反射光线的入射光线,两条入射光线、平面镜围成的区域是眼睛通过平面镜看到发光点S移动的最大面积,利用数学方法求出面积即可。
4.【答案】A
【知识点】镜面反射与漫反射
【解析】【解答】迎着月光走时,由于水面发生镜面反射,比较亮,而地面发生漫反射,比较暗,那么应该走暗处;背着月光走时,由于水面反射的光没有进入人眼,地面的光发生漫反射能进入人眼,那么水面是暗的,地面是亮的,应该走亮处,A项正确.
【分析】光滑物体表面发生镜面反射;粗糙物体表面发生漫反射。
5.【答案】A
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】发生第一次反射时,根据三角形的内角和为180°、两个镜面间的夹角为15°,可以求得此时入射光线与镜面的夹角为75°,此时的入射角为15°,根据光的反射规律可知,此时的反射角也为15°,即可求出此时的反射光线与上面平面镜的夹角为105°;
同样可以利用三角形的内角和为180°,可以求出这条反射光线以与下面的平面镜成75°夹角射向下面的平面镜发生第二次反射。
根据光的反射规律可以推出第二次反射时的反射光线与下面的平面镜的夹角与入射光线与镜面的夹角相等,也为75°,经过两次反射后,光线由最初的与平面镜的夹角为90°变为75°。
以此类推,每经过两次反射,每反射一次,入射角增加15°,
=5(次)第一次在B镜反射,第二次在A镜反射,以此类推,奇数一定在B镜反射。所以当经过5次反射后,此时的出射光线与上面的平面镜平行,不再相遇。
故选A。
【分析】由题中的“光线在两镜间经多次反射后不再与镜面相遇”可知,最后一次反射光线必然与A或B镜面平行,最后一次的反射角一定为75°,所以每反射一次,入射角增加15°,
=5(次)第一次在B镜反射,第二次在A镜反射,以此类推,奇数一定在B镜反射。
6.【答案】B
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】因为保持θ角不变,将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过O点的轴转过一个较小的角度β,则入射角增大或减小β,反射角也增大或减小β,所以反射光线与入射光线的夹角增大或减小2β,即反射的光线偏转2β角,因为平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过O点的轴转过一个较小的角度β时,两平面镜OM与ON互成θ角的角度没变,所以第二次反射的光线方向不变。又因为入射光线不变,所以此时经过平面镜的两次反射后的出射光线将与原先的出射光线CD重合。
也可以这样解答:
设入射、反射光线交点为E.易得,O点是∠EBC,∠ECB外角平分线的交点。由角平分线上的点到角两边距离相等可知,O点到AB,CD,BC距离相等。(如果你们老师讲过三角形旁心,就是O点是ΔEBC的旁心。) 转过一个角度,可知O点到E'B'距离未变,光反射定律仍成立,仍得O点到E'B',E'A',A'B'距离相等,且各自与原来改变的前相等。所以改变角度前后,O点到出射光线距离未改变,又因为前后两光线平行,所以只有两条满足的直线(两条圆的切线),又图可排除另一条的可能,所以前后重合。
故选B。
【分析】若将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过O点的轴转过一个较小的角度β,可知入射角增大或减小的度数,进而可知反射角增大或减小的度数,从而可知第一次反射的光线偏转的角度,因平面镜M1和M2一起以B为轴沿纸面转动时,保持α角不变,所以第二次反射的光线方向不变,据此分析判断。
7.【答案】D
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】激光反射器的光路如图所示:
分析可知,只要光线在两个面上都发生了反射,那么其出射光线就和入射光线就是平行的。题目中入射光线方向并没改变,而旋转反射器只是改变了入射角和反射角,则反射光线方向也就不会改变,不会影响最终的出射光线的方向,即反射的光线将转过0°。
故选D。
【分析】 互相垂直的反射器的特点是对光线进行两次反射,最终的出射光线的方向我们可以通过作图来确定。规律告诉我们,出 射光线与入射光线是始终平行的,因此,只要入射光线的方向不变,出射光线的方向就不会改变。
8.【答案】B
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】以六面镜的其中一个反射面为研究对象,如图,当其从甲位置转至乙位置时,其反射光线所经过的轨迹如图丙所示,形成两个直角三角形。AB=L,为入射光线,BD和BC为别为反射光线的两侧临界线,CD为这束光经镜面反射在光屏上所成的光点轨迹。
因为正六边形的每一个外角都是60°,入射光线始终指向正六边形的中心,
所以丙图中的ΔABD为例,∠ABD=60°,
则tan60°=,AD=Ltan60°。
同理,AC=Ltan60°,CD=2Ltan60°。
故选B。
【分析】个六面镜对光的反射,我们要找到它的开始点和结束点,也就是光的反射的临界点。当入射光恰好对准六面镜的一条棱时,光开始反射,随着镜面的转动,反射光线与入射光线的夹角开始变小,直至镜面与入射光线垂直时,按原路返回。镜面继续转动,光线又向另一侧反射,直至镜面的另一条棱对准入射光线。利用作图的方法,画出光的反射轨迹,就可以运用几何知识分析出光点轨迹的长度了。
9.【答案】B,C
【知识点】光的反射;光的反射定律;作光的反射光路图
【解析】【解答】A、入射光线与液面之间的夹角为40° ,入射角为90°-40°=50°,反射角等于入射角, 反射角=入射角=50°,折射角小于50°,A错误;
B、入射光线固定不变,光在水面上发生的是镜面反射。当水面发生变化时,则反射光线的方向与原来的反射光线平行,当反射到光屏上的,反射光线右移,说明入射点向右下移动,故液面下降,B正确;
C、若水面高度保持不变,光点由S1移到S2时,反射角增大,入射角=反射角也增大,说明入射光束逆时针转动,C正确;
D、能从四面八方看到光屏上的亮点,是因为光屏上发生了漫反射,反射光线射向各个方向,D错误。
选项AD错误,答案选择BC
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。反射光线与入射光线在法线方向上具有相同的夹角,并且入射角等于反射角,都属于反射现象。镜面反射发生在物体表面非常光滑的情况下,如镜子或玻璃表面。在这种情况下,所有入射光线都会被反射成平行光线,并且只能在特定角度观察到。漫反射则发生在物体表面粗糙的情况下,如纸张、墙壁或衣服等。在这种情况下,反射光线向各个方向散射,使得从不同角度都能看到反射光。
10.【答案】A,C,D
【知识点】光的反射定律;作光的反射光路图
【解析】【解答】】A.平面镜不动,入射光向上平移一段距离,则反射光射到墙上的E点上方,使反射光射到墙上的F点,可行,故A正确;
B. 平面镜不动,入射光绕入射点顺时针转动一定角度,则入射角变小,反射角也变小,反射光射上墙上的点会向E点下方移动
,不可行,故B错误;
C. 入射光不动,将平面镜顺时针转动适当角度,则反射光线有可有射上墙上的F点,可行,故C正确;
D. 入射光不动,平面镜向右平移一段距离,A平面镜不动,入射光向上平移一段距离 ,如图所示:则反射光线可能射上墙上的F点。
【分析】根据光的反射规律做图。
11.【答案】向右;45
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)当液面下降时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,则反射光斑将向右移到S″的位置,如图所示:
(2)图中反射光线与原来的反射光线平行,即:AS′∥BS″,
AB为原来的水平液面,液面上方标尺是水平放置,则:AB∥OO′,
根据平行四边形的性质可知,AB=S′S″;
OO′为液面下降的高度,已知S′移动的距离是液面变化高度的2倍,
则:OO′=S′S″=AB;
根据光的反射规律可知:反射角等于入射角,即:∠AOO′=∠BOO′,
由于ΔAOO′和ΔBOO′为直角三角形,则:AO′=AB;
所以AO′=OO′,
则在RtΔAOO′中,∠AOO′=45°。
【分析】(1)根据光的反射定律,当液面发生变化时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,作图可知光点S的移动方向。
(2)根据S′移动的距离是液面变化高度的2倍,利用几何知识求出图中ΔAOO′中的边长关系,据此得出入射角的大小。
12.【答案】10°
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】第一次反射时,反射光线与OM2镜面的夹角为40°;第二次反射时,反射光线与OM1镜面的夹角为40°-θ;第三次反射时,反射光线与OM2镜面的夹角为40°-2θ,第四次反射时,反射光线与OM1镜面的夹角为40°-3θ,此时反射光线与OM2平行,由此可知,40°-3θ=θ,解得:θ=10°。
【分析】第一次反射时,入射光线与镜面OM2的夹角为90°-50°=40°,反射光线与镜面OM2的夹角为40°;第二次反射时,反射光线与镜面OM1的夹角为40°-θ;第三次反射时,反射光线与镜面OM2的夹角为40°-2θ,第四次反射时,反射光线与镜面OM1的夹角为40°-3θ,此时反射光线与镜面OM2平行,即反射光线与镜面OM2的夹角等于θ,由此可列出等式,解出θ,得出结论。
13.【答案】15°
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】如下图所示,
反射光线到达B点传播的距离OB= =2m
在Rt△BAO中,30°所对应的直角边是斜边的一半,故∠BOA为30度,
由于反射角等于入射角,故反射角和入射角都为15°
,即平面镜应转动15°。
【分析】由勾股定理求得第三边的长后,根据含有30°的直角三角形的特点得到∠BOA为30度,再根据反射角等于入射角求得平面镜应转动的角度。
14.【答案】120°
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】如下图所示:
因为AO和CO'平行于∠FEG的平分线,
所以∠AOE=∠CO'E=∠OEO'=30°,
根据光的反射定律可知,∠BOF=∠GO'D=30°,
而∠1=∠BOF,∠2=∠GO'D,
所以∠1=∠2=30°,
又因为三角形的内角和为180°,
所以反射光线OB的反向延长线跟O'D的反向延长线的夹角θ为:180°-∠1-∠2=180°-30°-30°=120°。
【分析】入射光线、反射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。利用平行线的性质、反射的性质和三角形的内角和为180°即可求出。
15.【答案】8.66;左;3.46
【知识点】光的反射定律;作光的反射光路图
【解析】【解答】先将两条反射光线ab、cd反向延长交于一点S',再通过平面镜作出S'的对称点S,即为光源的位置,连接Sa、Sc,即为入射光线,如图所示:
因为光的反射中,反射角等于入射角,∠caS是入射角的余角,∠baM的反射角的余角,所以∠caS=∠baM= 60°同理可得∠Sca=∠dcN= 30°。在△aSc中,∠aSc=90°。根据平面镜所成的像与物是关于平面镜对称,可知在三角形aS'c中,∠aS' c=90°,∠acS'=30°,根据几何知识可知: 2aS'=ac,代入数据解得: aS'=10cm。因为SS'⊥MN,在三角形aOS'中∠aOS'=90°,∠OaS'=60°,∠OS' a=30°,则aO的长度为,代入数据解得: aO=5cm。由勾股定理可知(S'O) 2= (S'a)2- (aO) 2,
所以可得,,即光源的位置在平面镜上方8.66cm处。
当平面镜向下平移3cm, ab光线如图所示:
因为OO'=3cm,,在△a'O'S和△aOS中, aO//a'O' ;所以,且,所以,解得Sa'=13.46cm。aa'的长度是aa'=Sa'-Sa= 13.46cm- 10cm=3.46cm,光线ab'与MN的交点记为P,则有,在三角形Paa'中∠aPa'=60°,∠Paa'=60°,所以△Paa'是等边三角形,所以aP=aa'=3.46cm,即原反射光线ab向左平移3.46cm。
【分析】利用光的反射定律,结合几何知识即可求解。
16.【答案】
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】①通过A点作镜面的垂线,然后在镜面下方根据“物像等距”在这条直线上找到像点A';
②连接A'B,与镜面的交点O为入射点;
③连接AO为入射光线,连接OB为反射光线,如下图所示:
【分析】物体在平面镜中所成的像是所有反射光线反向延长线的交点,即所有的反射光线都经过像点。既然这条反射光线还经过B点,那么可将像点和B连接起来,与镜面的交点就是入射点,最后补充光路图即可。
17.【答案】(1)粗糙的
(2)等于;远离
(3)不能;同一
(4);光路是可逆的
【知识点】光的反射;作光的反射光路图;镜面反射与漫反射;光反射的可逆性
【解析】【解答】(1) 为了看清楚纸板上的光路,硬纸板材质应是粗糙的,这样光照射在上面才能看清光路,故该空填“粗糙的”;
(2)由表中数据可得,反射角等于入射角,故该空填“等于”;当入射角变大时,反射光线远离ON,故该空填“远离”;
(3)把纸板向前或向后折,在纸板 不能看到反射光线,故该空填“不能”, 说明反射光线、入射光线与法线在 同一平面内,故该空填“同一”;
(4) 让光线沿着的方向射向镜面,会发现反射光线沿 方向射出,故该空填“ ”,这说明光路是可逆的。
【分析】(1) 为了看清纸板上的光路,硬纸板的材料通常选择略显粗糙的材质。这是因为粗糙的表面可以增加光线的漫反射,使得光线在纸板表面反射得更加分散,从而更容易观察到光路的细节。相比之下,如果纸板表面非常光滑,光线会发生镜面反射,大部分光线会沿着特定的角度反射出去,而不是分散在各个方向上。这样就会使得光路的细节难以观察到。
(2) 当入射角增大时,反射角也会随之增大,并且反射光线与法线的夹角也会增大。具体来说,当光从一种介质射向另一种介质时,在两种介质的交界面上会发生反射。入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角。根据反射定律,这两个角度是相等的。 因此,当入射角变大时,反射角也会变大,反射光线会偏离法线,即远离法线。
(3) 当沿法线对折纸板后,纸板上的入射光线和法线会位于同一平面内,但是反射光线却不会在这个平面内。说明反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内才能发生反射。如果这三个光线不在同一平面内,那么它们就无法构成一个完整的反射光路。因此,当纸板被对折后,反射光线就无法在纸板上被看到,这说明了反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内才能发生反射。
(4) 如果光线沿着刚才的反射线路射回镜面,它会再次被反射,并沿着原来的入射线路方向射出。
18.【答案】(1)不合理;一组实验数据具有偶然性,要多次测量。
(2)OA;可逆
(3)不能;说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)根据光的反射定律:在反射现象中,反射角等于入射角;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射光线、入射光线和法线在同一平面内.此时∠BON=∠AON.但一组实验数据具有偶然性,要多次测量,所以不合理。(2)如果将光源沿BO射入一条入射光线,会观察到反射光线会沿OA的方向射出,这说明了在反射现象中光路具有可逆性;(3)根据光的反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线分居法线两侧;反射光线、入射光线和法线在同一平面内.所以把纸板F向前或向后折叠,则在纸板F上都不能看到反射光线,说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内.
故答案为:(1)不合理;一组实验数据具有偶然性,要多次测量(2)OA;可逆(3)不能;说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内
【分析】本题考查学生对探究光的反射定律实验的掌握情况。光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。光路是可逆的。
19.【答案】(1)2
(2)距离
(3)明暗;夜间行驶,车内不开灯
(4)上方;高
【知识点】光的反射;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】(1)实验一中其他条件不变,只改变灯的功率(即光源的强度),所以,小燕是用实验一来探究猜想2;(2)实验二中其他条件不变,只改变物体和灯的距离,且物体和灯的距离越小,物体所成的像越亮.可得结论:物体与灯的距离越小,物体所成的像越亮;(3)物体的明暗程度是由与光源的强度和物体到灯的距离决定的,所以,可以把猜想1和猜想2归纳为物体的明暗程度;为了降低物体的明暗程度,夜间行驶,车内尽量不开灯.(4)平面镜成的是正立等大的虚像,像和物关于镜面对称.所以,开车时车内物体通过挡风玻璃所成的像在车窗的上方.
故答案为:(1)2(2)距离(3)明暗;夜间行驶,车内不开灯(4)上方;高
【分析】本题考查学生对探究实验的步骤的理解。我们能看到不发光的物体是因为这些物体反射的光射入了我们的眼睛。学会使用控制变量法进行实验。
20.【答案】(1)垂直;漫
(2)把反射光线与镜面的夹角当成了反射角
(3)不合理;小明没有把纸板F沿法线方向折转,再次进行观察纸板上是否还能看到反射光线
(4)可逆的
【知识点】光的反射定律;光反射的可逆性
【解析】【解答】(1)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必垂直;实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故;
(2)根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,当入射角分别为20°、30°、50°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、30°、50°,而70°,60°,40°正好是反射光线与镜面的夹角,所以出现的问题可能是:把反射光线与镜面的夹角当成了反射角;
(3)小明的做法不合理,实验中要探究反射光线、入射光线是否在同一平面内,应将纸板F沿法线方向折转,再次观察纸板上是否还能看到反射光;(4)让光线沿着BO方向射向镜面,发现反射光线沿着OA方向射出,则说明反射时,光路是可逆的.
故答案为:(1)垂直;漫;(2)把反射光线与镜面的夹角当成了反射角;(3)不合理;小明没有把纸板F沿法线方向折转,再次进行观察纸板上是否还能看到反射光线;(4)可逆的.
【分析】此题考查了光的反射定律的研究过程,需要学生能规范的用物理语言表达.
(1)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里;
(2)入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角;
(3)要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上,可以通过让纸板B不与纸板A在同一平面上来研究.
(4)根据“光线沿着BO(即逆着原反射光线)射向平面镜时,看到反射光线沿OA射出”可得出结论.
21.【答案】用久了的黑板表面变光滑, 光在黑板表面发生了镜面反射, 黑板反射的光线比粉笔字漫反射的光线强, 使同学们无法看清黑板上的字。
【知识点】光的反射;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】 用久了的黑板表面会变的光滑,光在黑板表面发生镜面反射,黑板反光的光线比粉笔字发生的漫反射的光线强,使同学无法看清黑板上的字。
【分析】根据镜面反射和漫反射来分析。
22.【答案】(1)反射;能
(2)90
(3)2×10﹣4
(4)4
(5)A
【知识点】光的反射;光的反射定律;速度公式及其应用
【解析】【解答】(1)①本实验利用到的光学原理是光的反射;
②月球上没有空气,但是光的传播不需要介质,则如果把实验装置设置在月球上,本实验能完成;
(2)当两个平面镜垂直时,任何角度的入射光线经两次反射后都能和原来的入射光线平行,则光反射器中的设置了两面平面镜,这两面平面镜夹角应该是90°;
(3)正方体到光反射器之间的距离为30km,则光所走的路程为2×30km=60km,
光从P点射出到射回Q点所用的时间为:;
(4)正方体有四个侧面,则有四个侧面中心点处,由图可知正方体快速转动一周,光反射器能接收到4次激光的照射;
(5)正方体与对面山顶光反射器间距离用d表示,则每反射一次光所走的路程为2d(m),
正方体的转速为n圈/秒,则正方体转1圈所用的时间为,
根据图示可知,正方体绕转轴转过周时,
那么接收装置可接收到激光,所用的时间,
则测得的光速为:。
【分析】(1)①光在同一种介质中传播时遇到障碍物时改变传播方向继续传播,则为光的反射现象;②根据光的传播不需要介质解答。
(2)当两个平面镜垂直时,任何角度的入射光线经两次反射后都能和原来的入射光线平行;
(3)光所走的路程是正方体到光反射器之间的距离的2倍,根据速度公式计算光从P点射出到射回Q点所用的时间;
(4)正方体有几个侧面,就会反射几次激光;
(5)正方体每反射一次光所走的路程为正方体与对面山顶光反射器间距离的2倍,正方体快速转动一周,光反射器能接收到4次激光的照射,正方体的转速为n圈/秒,进一步计算光每秒所走的路程即光速。
23.【答案】(1)
(2)略
(3)略;60;60
【知识点】温度及温度计的使用与读数;作光的反射光路图
【解析】【解答】(1)体温计的液泡上方有一段细小的弯曲,则玻璃泡上的酒精吸热蒸发时,会造成玻璃泡的温度降低,水银柱体积缩小,但是水银柱不能通过这个位置流回液泡,即体温计的示数保持不变,如下图所示:
(2)首先将两条反射光线反向延长,二者延长线的交点就是像点。接下来通过像点作镜面的垂线,根据“物像等距”在镜面右侧找到对应的发光点即可,如下图所示:
(3)①连接PO,即为反射光线,根据反射角等于入射角,作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,然后垂直于法线作出平面镜;
②由图知,反射光线和入射光线的夹角:90°+30°=120°,则反射角等于入射角等于60°,如图所示:
由上图可知,法线与平面镜垂直,即夹角等于90°,反射角等于60°,所以平面镜与水平方向夹角为90°-60°=30°。
【分析】(1)根据体温计的结构特点分析解答;
(2)根据平面镜成像的对称性完成作图;
(3)①在光的反射现象中,法线是镜面的垂线,也是反射光线和入射光线夹角的角平分线,据此确定镜面的位置;
②结合图片,根据光的反射定律计算反射角大小以及平面镜与水平面的夹角。
人教版八年级物理上册同步训练培优卷:4.2 光的反射
一、选择题
1.(2018八上·苏州期末)小明在听讲座时,想把银幕上用投影仪投影的彩色幻灯片图像用照相机拍摄下来.由于会场比较暗,他使用了闪光灯.其效果是(  )
A.拍摄到的照片与不用闪光灯差不多,昏暗不清
B.拍摄到的照片色彩鲜艳,比不用闪光灯清楚好多了
C.拍摄到的照片是银幕,看不清投影到银幕上的图像
D.拍摄到的照片比不用闪光灯的效果好一些,但不是特别清晰
【答案】C
【知识点】光的反射;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】闪光灯的光照射到物体上,可以使物体表面的亮度增大,但闪光灯照射到银幕上以后,只能增加银幕的亮度,而不能增加图象的亮度,相反,图象的亮度和清晰度明显减弱,所以反而看不清银幕上的图象,而银幕上的污渍更加清晰了,银幕上的黑色的字和纸条实际上就是投影片上不透明物体的影子,即黑暗区域.因此不用闪光灯拍摄的效果好.综上所述,C符合题意.
故答案为:C.
【分析】主要考查光的反射和漫反射,需要一定的推理能力,属于难题.
2.(2023·无锡模拟)A、B两辆车在公路上笔直行驶,当A车驾驶员看到左侧后视镜中如图甲的情况,说明两辆车位置如图乙所示,如果此刻B车按箭头方向匀速靠近A车,那么A车驾驶员看到的后视镜中的“B车”在镜中的左右移动情况是(  )
A. 加速向左移动 B. 减速向左移动
C. 加速向右移动 D.减速向右移动
【答案】A
【知识点】光的反射;运动和静止的相对性
【解析】【解答】后视镜是凸面镜,对光有发散作用,当B车按照箭头方向匀速靠近A车,B车反射的光经凸面镜反射进入A车驾驶员眼中,根据光的反射定律可知,人眼看到的发射光线加速向左移动,所以后视镜中B车加速向左移动,A正确。
故选A。
【分析】经凸面镜反射的光不再是平行光,所以看到的反射光线加速向左移动。
3.如图2.53所示,在竖直平面xOy内,人眼位于P(0,4)位置处,平面镜MN竖直放置,其两端M,N的坐标分别为(3,1)和(3,0),若某发光点S在该竖直平面y轴的右半部分某一区域内自由移动时,此人恰好都能通过平面镜看见S的像,则该区域的最大面积为(  )。(图中长度单位为m)
A.0.5m2 B.3.5m2 C.4m2 D.4.5m2
【答案】D
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】 如图,连接MP、NP,根据光的反射定律,做出MP的入射光线AM,做出NP的入射光线BN。 梯形ABNM是发光点S的移动范围。 下底AB为2m,上底为1m,高为3m,根据梯形形面积公式得: S=×(1m+2m)×3m=4.5m2。
故选D。
【分析】 从平面镜的边缘反射的光线进入人眼,这是从平面镜看到放光点S的边界,作出两条反射光线的入射光线,两条入射光线、平面镜围成的区域是眼睛通过平面镜看到发光点S移动的最大面积,利用数学方法求出面积即可。
4.(2023八上·沧县期中)下过雨以后的地面上有许多积水,在有月光的夜晚,小明走路时,不想自己踩到积水,则下列行走的方法中正确的是 (  )
A.迎着月光时走暗处,背着月光时走亮处
B.迎着月光和背着月光时,都走暗处
C.迎着月光时走亮处,背着月光时走暗处
D.迎着月光和背着月光时,都走亮处
【答案】A
【知识点】镜面反射与漫反射
【解析】【解答】迎着月光走时,由于水面发生镜面反射,比较亮,而地面发生漫反射,比较暗,那么应该走暗处;背着月光走时,由于水面反射的光没有进入人眼,地面的光发生漫反射能进入人眼,那么水面是暗的,地面是亮的,应该走亮处,A项正确.
【分析】光滑物体表面发生镜面反射;粗糙物体表面发生漫反射。
5.如图所示,两平面镜OA和OB成15°夹角交于O点,镜面足够长,从C点处垂直于OA镜面射出一条光线,此光线在两镜间经多次反射后不再与镜面相遇。试问:有几次反射?而最后一次反射发生在哪个镜面上? (  )
A.5次,OB镜 B.6次,OB镜 C.5次,0A镜 D.6次,OA镜
【答案】A
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】发生第一次反射时,根据三角形的内角和为180°、两个镜面间的夹角为15°,可以求得此时入射光线与镜面的夹角为75°,此时的入射角为15°,根据光的反射规律可知,此时的反射角也为15°,即可求出此时的反射光线与上面平面镜的夹角为105°;
同样可以利用三角形的内角和为180°,可以求出这条反射光线以与下面的平面镜成75°夹角射向下面的平面镜发生第二次反射。
根据光的反射规律可以推出第二次反射时的反射光线与下面的平面镜的夹角与入射光线与镜面的夹角相等,也为75°,经过两次反射后,光线由最初的与平面镜的夹角为90°变为75°。
以此类推,每经过两次反射,每反射一次,入射角增加15°,
=5(次)第一次在B镜反射,第二次在A镜反射,以此类推,奇数一定在B镜反射。所以当经过5次反射后,此时的出射光线与上面的平面镜平行,不再相遇。
故选A。
【分析】由题中的“光线在两镜间经多次反射后不再与镜面相遇”可知,最后一次反射光线必然与A或B镜面平行,最后一次的反射角一定为75°,所以每反射一次,入射角增加15°,
=5(次)第一次在B镜反射,第二次在A镜反射,以此类推,奇数一定在B镜反射。
6.如图(a)所示,平面镜OM与ON的夹角为θ,光线AB经过平面镜的两次反射后出射光线为CD。现将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面且过O点的轴转过一个较小的角度β,而入射光线不变,如图(b)所示。此时经过平面镜两次反射后的出射光线将(  )。
A.与原先的出射光线CD平行
B.与原先的出射光线CD重合
C.与原先的出射光线CD之间的夹角为2β
D.与原先的出射光线CD之间的夹角为β
【答案】B
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】因为保持θ角不变,将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过O点的轴转过一个较小的角度β,则入射角增大或减小β,反射角也增大或减小β,所以反射光线与入射光线的夹角增大或减小2β,即反射的光线偏转2β角,因为平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过O点的轴转过一个较小的角度β时,两平面镜OM与ON互成θ角的角度没变,所以第二次反射的光线方向不变。又因为入射光线不变,所以此时经过平面镜的两次反射后的出射光线将与原先的出射光线CD重合。
也可以这样解答:
设入射、反射光线交点为E.易得,O点是∠EBC,∠ECB外角平分线的交点。由角平分线上的点到角两边距离相等可知,O点到AB,CD,BC距离相等。(如果你们老师讲过三角形旁心,就是O点是ΔEBC的旁心。) 转过一个角度,可知O点到E'B'距离未变,光反射定律仍成立,仍得O点到E'B',E'A',A'B'距离相等,且各自与原来改变的前相等。所以改变角度前后,O点到出射光线距离未改变,又因为前后两光线平行,所以只有两条满足的直线(两条圆的切线),又图可排除另一条的可能,所以前后重合。
故选B。
【分析】若将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过O点的轴转过一个较小的角度β,可知入射角增大或减小的度数,进而可知反射角增大或减小的度数,从而可知第一次反射的光线偏转的角度,因平面镜M1和M2一起以B为轴沿纸面转动时,保持α角不变,所以第二次反射的光线方向不变,据此分析判断。
7.两个互相垂直的平面镜组成了激光反射器,如图所示。如果入射光线方向不变,反射器绕O点沿顺时针方向转过30°,那么经过反射器两次反射的光线将转过(  ) 。
A.90° B.15° C.30° D.0°
【答案】D
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】激光反射器的光路如图所示:
分析可知,只要光线在两个面上都发生了反射,那么其出射光线就和入射光线就是平行的。题目中入射光线方向并没改变,而旋转反射器只是改变了入射角和反射角,则反射光线方向也就不会改变,不会影响最终的出射光线的方向,即反射的光线将转过0°。
故选D。
【分析】 互相垂直的反射器的特点是对光线进行两次反射,最终的出射光线的方向我们可以通过作图来确定。规律告诉我们,出 射光线与入射光线是始终平行的,因此,只要入射光线的方向不变,出射光线的方向就不会改变。
8.如图所示,光屏和正在旋转着的六面镜都竖直放置,六面镜的横截面为正六边形,一束光垂直通过光屏的小孔,正对六面镜的转轴OO'射来。如果镜与光屏之间的距离为l,六面镜的镜面宽度与l相比可以忽略不计,光屏足够大,那么这束光经镜面反射在光屏上所成的光点轨迹,其最大距离是(  )。
A.2l B.2ltan 60° C. D.
【答案】B
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】以六面镜的其中一个反射面为研究对象,如图,当其从甲位置转至乙位置时,其反射光线所经过的轨迹如图丙所示,形成两个直角三角形。AB=L,为入射光线,BD和BC为别为反射光线的两侧临界线,CD为这束光经镜面反射在光屏上所成的光点轨迹。
因为正六边形的每一个外角都是60°,入射光线始终指向正六边形的中心,
所以丙图中的ΔABD为例,∠ABD=60°,
则tan60°=,AD=Ltan60°。
同理,AC=Ltan60°,CD=2Ltan60°。
故选B。
【分析】个六面镜对光的反射,我们要找到它的开始点和结束点,也就是光的反射的临界点。当入射光恰好对准六面镜的一条棱时,光开始反射,随着镜面的转动,反射光线与入射光线的夹角开始变小,直至镜面与入射光线垂直时,按原路返回。镜面继续转动,光线又向另一侧反射,直至镜面的另一条棱对准入射光线。利用作图的方法,画出光的反射轨迹,就可以运用几何知识分析出光点轨迹的长度了。
二、多选题
9.(2024八上·涿州期末)如图所示,一束入射光与水面的夹角保持40°不变,经水面反射后在光屏上形成亮点,下列说法正确的是(  )
A.此时折射角为50°
B.保持入射光与水面的夹角不变,若亮点由向移动,表示水面正在下降
C.若水面高度保持不变,亮点由向移动,说明入射光束逆时针转动
D.能从四面八方看到光屏上的亮点,是因为光屏上发生了镜面反射
【答案】B,C
【知识点】光的反射;光的反射定律;作光的反射光路图
【解析】【解答】A、入射光线与液面之间的夹角为40° ,入射角为90°-40°=50°,反射角等于入射角, 反射角=入射角=50°,折射角小于50°,A错误;
B、入射光线固定不变,光在水面上发生的是镜面反射。当水面发生变化时,则反射光线的方向与原来的反射光线平行,当反射到光屏上的,反射光线右移,说明入射点向右下移动,故液面下降,B正确;
C、若水面高度保持不变,光点由S1移到S2时,反射角增大,入射角=反射角也增大,说明入射光束逆时针转动,C正确;
D、能从四面八方看到光屏上的亮点,是因为光屏上发生了漫反射,反射光线射向各个方向,D错误。
选项AD错误,答案选择BC
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。反射光线与入射光线在法线方向上具有相同的夹角,并且入射角等于反射角,都属于反射现象。镜面反射发生在物体表面非常光滑的情况下,如镜子或玻璃表面。在这种情况下,所有入射光线都会被反射成平行光线,并且只能在特定角度观察到。漫反射则发生在物体表面粗糙的情况下,如纸张、墙壁或衣服等。在这种情况下,反射光线向各个方向散射,使得从不同角度都能看到反射光。
10.(2023·南昌期中) 如图所示,一束光经平面镜反射后,照到墙上的E点。若要使反射光射到墙上的F点,下列操作可行的是(  )
A.平面镜不动,入射光向上平移一段距离
B.平面镜不动,入射光绕入射点顺时针转动一定角度
C.入射光不动,平面镜顺时针转动一定角度
D.入射光不动,平面镜向右平移一段距离
【答案】A,C,D
【知识点】光的反射定律;作光的反射光路图
【解析】【解答】】A.平面镜不动,入射光向上平移一段距离,则反射光射到墙上的E点上方,使反射光射到墙上的F点,可行,故A正确;
B. 平面镜不动,入射光绕入射点顺时针转动一定角度,则入射角变小,反射角也变小,反射光射上墙上的点会向E点下方移动
,不可行,故B错误;
C. 入射光不动,将平面镜顺时针转动适当角度,则反射光线有可有射上墙上的F点,可行,故C正确;
D. 入射光不动,平面镜向右平移一段距离,A平面镜不动,入射光向上平移一段距离 ,如图所示:则反射光线可能射上墙上的F点。
【分析】根据光的反射规律做图。
三、填空题
11.(2024八上·恩施期末) 如图是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光保持一定的入射角射向平静的液面,光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点。当液面下降时,光点S′将   (选填“向左”“向右”或“不会”)移动。若S′移动的距离是液面变化高度的2倍,则激光射向液面的入射角等于   (填度数)。
【答案】向右;45
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)当液面下降时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,则反射光斑将向右移到S″的位置,如图所示:
(2)图中反射光线与原来的反射光线平行,即:AS′∥BS″,
AB为原来的水平液面,液面上方标尺是水平放置,则:AB∥OO′,
根据平行四边形的性质可知,AB=S′S″;
OO′为液面下降的高度,已知S′移动的距离是液面变化高度的2倍,
则:OO′=S′S″=AB;
根据光的反射规律可知:反射角等于入射角,即:∠AOO′=∠BOO′,
由于ΔAOO′和ΔBOO′为直角三角形,则:AO′=AB;
所以AO′=OO′,
则在RtΔAOO′中,∠AOO′=45°。
【分析】(1)根据光的反射定律,当液面发生变化时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,作图可知光点S的移动方向。
(2)根据S′移动的距离是液面变化高度的2倍,利用几何知识求出图中ΔAOO′中的边长关系,据此得出入射角的大小。
12.如图所示,平面镜OM1与OM2成θ角,A为OM1上一点,光线从A点出发,对于OM2的入射角是50°,经过来回四次反射后跟OM2平行,则θ角为   
【答案】10°
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】第一次反射时,反射光线与OM2镜面的夹角为40°;第二次反射时,反射光线与OM1镜面的夹角为40°-θ;第三次反射时,反射光线与OM2镜面的夹角为40°-2θ,第四次反射时,反射光线与OM1镜面的夹角为40°-3θ,此时反射光线与OM2平行,由此可知,40°-3θ=θ,解得:θ=10°。
【分析】第一次反射时,入射光线与镜面OM2的夹角为90°-50°=40°,反射光线与镜面OM2的夹角为40°;第二次反射时,反射光线与镜面OM1的夹角为40°-θ;第三次反射时,反射光线与镜面OM2的夹角为40°-2θ,第四次反射时,反射光线与镜面OM1的夹角为40°-3θ,此时反射光线与镜面OM2平行,即反射光线与镜面OM2的夹角等于θ,由此可列出等式,解出θ,得出结论。
13.如图所示,从光源发出的光垂直射到平面镜上,经反射在正对着平面镜/3m处的墙上A处有一光斑。若使光斑向上移动1m至B处,平面镜应以O点为轴转过的角度为   
【答案】15°
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】如下图所示,
反射光线到达B点传播的距离OB= =2m
在Rt△BAO中,30°所对应的直角边是斜边的一半,故∠BOA为30度,
由于反射角等于入射角,故反射角和入射角都为15°
,即平面镜应转动15°。
【分析】由勾股定理求得第三边的长后,根据含有30°的直角三角形的特点得到∠BOA为30度,再根据反射角等于入射角求得平面镜应转动的角度。
14.如图所示,两块平面镜互成60'角放置,平行于角平分线的两条光线AO和CO'分别射到两块平面镜上,它们的反射光线OB的反向延长线与O'D的反向延长线的夹角θ为   
【答案】120°
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】如下图所示:
因为AO和CO'平行于∠FEG的平分线,
所以∠AOE=∠CO'E=∠OEO'=30°,
根据光的反射定律可知,∠BOF=∠GO'D=30°,
而∠1=∠BOF,∠2=∠GO'D,
所以∠1=∠2=30°,
又因为三角形的内角和为180°,
所以反射光线OB的反向延长线跟O'D的反向延长线的夹角θ为:180°-∠1-∠2=180°-30°-30°=120°。
【分析】入射光线、反射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。利用平行线的性质、反射的性质和三角形的内角和为180°即可求出。
15.(2023八上·南京期中)如图所示,MN为平面镜,ab、cd是从同一点光源发出经平面镜反射后的两条反射光线。若ac=20cm,则光源的位置在平面镜上方   cm处;若将平面镜向下平移3cm,则对应同一条入射光线的反射光线ab向   (填“左”或“右”)平移了   cm。
【答案】8.66;左;3.46
【知识点】光的反射定律;作光的反射光路图
【解析】【解答】先将两条反射光线ab、cd反向延长交于一点S',再通过平面镜作出S'的对称点S,即为光源的位置,连接Sa、Sc,即为入射光线,如图所示:
因为光的反射中,反射角等于入射角,∠caS是入射角的余角,∠baM的反射角的余角,所以∠caS=∠baM= 60°同理可得∠Sca=∠dcN= 30°。在△aSc中,∠aSc=90°。根据平面镜所成的像与物是关于平面镜对称,可知在三角形aS'c中,∠aS' c=90°,∠acS'=30°,根据几何知识可知: 2aS'=ac,代入数据解得: aS'=10cm。因为SS'⊥MN,在三角形aOS'中∠aOS'=90°,∠OaS'=60°,∠OS' a=30°,则aO的长度为,代入数据解得: aO=5cm。由勾股定理可知(S'O) 2= (S'a)2- (aO) 2,
所以可得,,即光源的位置在平面镜上方8.66cm处。
当平面镜向下平移3cm, ab光线如图所示:
因为OO'=3cm,,在△a'O'S和△aOS中, aO//a'O' ;所以,且,所以,解得Sa'=13.46cm。aa'的长度是aa'=Sa'-Sa= 13.46cm- 10cm=3.46cm,光线ab'与MN的交点记为P,则有,在三角形Paa'中∠aPa'=60°,∠Paa'=60°,所以△Paa'是等边三角形,所以aP=aa'=3.46cm,即原反射光线ab向左平移3.46cm。
【分析】利用光的反射定律,结合几何知识即可求解。
四、作图题
16.(2023八上·惠州期中)如图所示,MN是平面镜,A处有一支激光笔。要使从激光笔发出的光被平面镜反射后经过B点,请画出光路图。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】①通过A点作镜面的垂线,然后在镜面下方根据“物像等距”在这条直线上找到像点A';
②连接A'B,与镜面的交点O为入射点;
③连接AO为入射光线,连接OB为反射光线,如下图所示:
【分析】物体在平面镜中所成的像是所有反射光线反向延长线的交点,即所有的反射光线都经过像点。既然这条反射光线还经过B点,那么可将像点和B连接起来,与镜面的交点就是入射点,最后补充光路图即可。
五、实验探究题
17.(2024·贵州模拟)为了探究光的反射规律,小明用如图所示的装置进行实验,装置置于水平桌面上,把一可沿折叠的白色硬纸板竖直放置在平面镜上。
次数 入射角 反射角
(1)为了看清楚纸板上的光路,硬纸板材质应是   选填“粗糙的”或“光滑的”;
(2)分析如表所示数据可得:反射角   选填“大于”、“小于”或“等于”入射角;当入射角变大时,反射光线   选填“远离”或“靠近”;
(3)以为轴线,把纸板向前或向后折,在纸板上   选填“能”或“不能”看到反射光线,由此说明反射光线、入射光线与法线在   选填“同一”或“不同”平面内;
(4)如果让光线沿着的方向射向镜面,会发现反射光线沿着   方向射出,这表明:在反射现象中,   。
【答案】(1)粗糙的
(2)等于;远离
(3)不能;同一
(4);光路是可逆的
【知识点】光的反射;作光的反射光路图;镜面反射与漫反射;光反射的可逆性
【解析】【解答】(1) 为了看清楚纸板上的光路,硬纸板材质应是粗糙的,这样光照射在上面才能看清光路,故该空填“粗糙的”;
(2)由表中数据可得,反射角等于入射角,故该空填“等于”;当入射角变大时,反射光线远离ON,故该空填“远离”;
(3)把纸板向前或向后折,在纸板 不能看到反射光线,故该空填“不能”, 说明反射光线、入射光线与法线在 同一平面内,故该空填“同一”;
(4) 让光线沿着的方向射向镜面,会发现反射光线沿 方向射出,故该空填“ ”,这说明光路是可逆的。
【分析】(1) 为了看清纸板上的光路,硬纸板的材料通常选择略显粗糙的材质。这是因为粗糙的表面可以增加光线的漫反射,使得光线在纸板表面反射得更加分散,从而更容易观察到光路的细节。相比之下,如果纸板表面非常光滑,光线会发生镜面反射,大部分光线会沿着特定的角度反射出去,而不是分散在各个方向上。这样就会使得光路的细节难以观察到。
(2) 当入射角增大时,反射角也会随之增大,并且反射光线与法线的夹角也会增大。具体来说,当光从一种介质射向另一种介质时,在两种介质的交界面上会发生反射。入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角。根据反射定律,这两个角度是相等的。 因此,当入射角变大时,反射角也会变大,反射光线会偏离法线,即远离法线。
(3) 当沿法线对折纸板后,纸板上的入射光线和法线会位于同一平面内,但是反射光线却不会在这个平面内。说明反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内才能发生反射。如果这三个光线不在同一平面内,那么它们就无法构成一个完整的反射光路。因此,当纸板被对折后,反射光线就无法在纸板上被看到,这说明了反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内才能发生反射。
(4) 如果光线沿着刚才的反射线路射回镜面,它会再次被反射,并沿着原来的入射线路方向射出。
18.(2017八上·宿豫期中)在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,垂直于镜面且可绕ON转动.
(1)如图(a),当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在F上可看到反射光线OB,测出入射角和反射角的大小,便立即得出实验结论:反射角等于入射角.你认为这样得出结论   (选填“合理”或“不合理”),原因是   .
(2)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的   方向射出,因为在光的反射现象中光路是   的.
(3)如图(b),以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在F上   (选填“能”或“不能”)看到反射光线OB,这样做的目的是为了   .
【答案】(1)不合理;一组实验数据具有偶然性,要多次测量。
(2)OA;可逆
(3)不能;说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)根据光的反射定律:在反射现象中,反射角等于入射角;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射光线、入射光线和法线在同一平面内.此时∠BON=∠AON.但一组实验数据具有偶然性,要多次测量,所以不合理。(2)如果将光源沿BO射入一条入射光线,会观察到反射光线会沿OA的方向射出,这说明了在反射现象中光路具有可逆性;(3)根据光的反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线分居法线两侧;反射光线、入射光线和法线在同一平面内.所以把纸板F向前或向后折叠,则在纸板F上都不能看到反射光线,说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内.
故答案为:(1)不合理;一组实验数据具有偶然性,要多次测量(2)OA;可逆(3)不能;说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内
【分析】本题考查学生对探究光的反射定律实验的掌握情况。光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。光路是可逆的。
19.(2017八上·北塘期中)小红多次乘车了解到夜间开汽车,若车内亮灯,车内物体会在前面的挡风玻璃上形成清晰的像,干扰司机的视线,影响行车安全.为今后安全行车,小红根据生活中透明平板玻璃所成像“明”、“暗”不同的多种情况做以下探究:
【提出问题】物体在透明平板玻璃中成像的“明”、“暗”程度与哪些因素有关?
【进行猜想】
猜想1:透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与物体离光源的距离有关;
猜想2:透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与与光源的强度有关;
猜想3:透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与物体的颜色有关.
【进行实验,收集数据】
实验一:如图所示,在水平桌面上竖直固定一块透明平板玻璃,同一物体固定在离透明平板玻璃0.5m的A点,在桌面的C点先后用不同功率的灯照亮A点处的物体,观察同一物体不同光照下在透明平板玻璃中所成像的“明”“暗”程度.各次实验人的眼睛都在同一位置从右向左观察物体在透明玻璃板中的像,结果记入下表.
灯的功率/W 物体和灯的距离/m 像的明暗程度
5 1 暗
25 1 较暗
40 1 亮
实验二:同一物体位置固定在A点不动,用同一盏5W的灯先后在桌面B、C、D三点照亮A处的同一物体,同一位置观察同一物体在透明平板玻璃(仍固定不变)中成像的“明”“暗”程度.结果记入下表.
灯的功率/W 物体和灯的距离/m 像的明暗程度
5 0.5 亮
5 1.0 较亮
5 1.5 暗
(1)小燕是用实验一来探究猜想   (选填“1”、“2”或“3”);
(2)分析实验二的实验数据及结果可得结论:物体与灯的   越小,物体所成的像越亮;
(3)小红的猜想1和猜想2还可归纳为物体成像的“明”、“暗”程度与物体的   有关;请你就上述实验的结果对司机提出一条有利于安全行驶的建议   .
(4)细心的小红还发现小轿车的挡风玻璃是倾斜的,这样设计的目的是夜间开车时使车内物体通过挡风玻璃所成的像在车窗的   (选填“上方”或“下方”),不致影响司机观察路况;而大型货车的挡风玻璃不太倾斜,这时车内物体所成的像尽管在司机的正前方,但由于司机的座椅位置较   (选填“高”或“低”),人观察路面是俯视的,并不影响司机观察路况.
【答案】(1)2
(2)距离
(3)明暗;夜间行驶,车内不开灯
(4)上方;高
【知识点】光的反射;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】(1)实验一中其他条件不变,只改变灯的功率(即光源的强度),所以,小燕是用实验一来探究猜想2;(2)实验二中其他条件不变,只改变物体和灯的距离,且物体和灯的距离越小,物体所成的像越亮.可得结论:物体与灯的距离越小,物体所成的像越亮;(3)物体的明暗程度是由与光源的强度和物体到灯的距离决定的,所以,可以把猜想1和猜想2归纳为物体的明暗程度;为了降低物体的明暗程度,夜间行驶,车内尽量不开灯.(4)平面镜成的是正立等大的虚像,像和物关于镜面对称.所以,开车时车内物体通过挡风玻璃所成的像在车窗的上方.
故答案为:(1)2(2)距离(3)明暗;夜间行驶,车内不开灯(4)上方;高
【分析】本题考查学生对探究实验的步骤的理解。我们能看到不发光的物体是因为这些物体反射的光射入了我们的眼睛。学会使用控制变量法进行实验。
20.(2017八上·港南期中)为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验.
(1)要使反射光线和入射光线同时在纸板上出现,你认为纸板与平面镜的位置关系是   (选填“垂直”或“不垂直”).实验时从纸板前不同的方向都能看到入射光线,这是因为光在纸板上发生了   反射.
(2)小明让一束光贴着纸板E射向平面镜,在纸板F上可看到反射光的径迹,三次改变入射角的大小,实验所得数据如表所示,他根据表中数据得出结论与其他同学得出的结论并不一致,请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是   .
(3)三次实验中,总能在纸板上观察到反射光线和入射光线,由此小明得到结论:“在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内”.你认为小明的做法   (选填“合理”或“不合理”),理由是   .
(4)如果将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,这说明在光的反射现象中,光路是   .
【答案】(1)垂直;漫
(2)把反射光线与镜面的夹角当成了反射角
(3)不合理;小明没有把纸板F沿法线方向折转,再次进行观察纸板上是否还能看到反射光线
(4)可逆的
【知识点】光的反射定律;光反射的可逆性
【解析】【解答】(1)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必垂直;实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故;
(2)根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,当入射角分别为20°、30°、50°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、30°、50°,而70°,60°,40°正好是反射光线与镜面的夹角,所以出现的问题可能是:把反射光线与镜面的夹角当成了反射角;
(3)小明的做法不合理,实验中要探究反射光线、入射光线是否在同一平面内,应将纸板F沿法线方向折转,再次观察纸板上是否还能看到反射光;(4)让光线沿着BO方向射向镜面,发现反射光线沿着OA方向射出,则说明反射时,光路是可逆的.
故答案为:(1)垂直;漫;(2)把反射光线与镜面的夹角当成了反射角;(3)不合理;小明没有把纸板F沿法线方向折转,再次进行观察纸板上是否还能看到反射光线;(4)可逆的.
【分析】此题考查了光的反射定律的研究过程,需要学生能规范的用物理语言表达.
(1)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里;
(2)入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角;
(3)要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上,可以通过让纸板B不与纸板A在同一平面上来研究.
(4)根据“光线沿着BO(即逆着原反射光线)射向平面镜时,看到反射光线沿OA射出”可得出结论.
六、简答题
21.(2023八上·吉林期中)如图所示,用久了的黑板常会因反光而使同学们看不清上面的字。请利用学过的光学知识进行解释。
【答案】用久了的黑板表面变光滑, 光在黑板表面发生了镜面反射, 黑板反射的光线比粉笔字漫反射的光线强, 使同学们无法看清黑板上的字。
【知识点】光的反射;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】 用久了的黑板表面会变的光滑,光在黑板表面发生镜面反射,黑板反光的光线比粉笔字发生的漫反射的光线强,使同学无法看清黑板上的字。
【分析】根据镜面反射和漫反射来分析。
七、科普阅读题
22.(2023八上·潮南月考)光速的测定在物理学中有多种方法,迈克耳逊曾用类似于下述方法在地球上较精确测定了光速。将激光发射器和接收装置按题 图所示位置固定,装置 a 是四个侧面均镀有高反光涂层的正方体,可绕固定的中心轴转动(图示为俯视图),当正方体转动到图示位置静止时,激光束恰能以 45°角照射到某侧面中心 P 点处,反射到相距几十公里外的一个山顶上,经此处的光反射器(内部结构未画出,不计光在其中的传播时间)反射后,平行于原光线射到正方体另一侧面中心 Q 点处,最终被接收装置接收到。
(1)本实验利用到的光学原理是光的    (选填“反射”或“折射”);如果把实验装置设置在月球上,本实验    (选填“能”或“不能”)完成;
(2)为了使得反射光线与入射光线反向平行(如图所示),光反射器中的设置了两面平面镜,这两面平面镜夹角应该是    度;
(3)若光速为 3×105km/s,正方体到光反射器之间的距离为 30km,则光从 P 点射出到射回 Q点所用的时间为    s;
(4)正方体快速转动一周,光反射器能接收到    次激光的照射;
(5)当正方体的转速为 n 圈/秒时,接收装置可接收到激光,正方体与对面山顶光反射器间距离声呐是利用 d(单位:m)表示,则测得的光速可能为_________m/s。(填写选项符号)
A.8nd B.12nd C.16nd D.20nd
【答案】(1)反射;能
(2)90
(3)2×10﹣4
(4)4
(5)A
【知识点】光的反射;光的反射定律;速度公式及其应用
【解析】【解答】(1)①本实验利用到的光学原理是光的反射;
②月球上没有空气,但是光的传播不需要介质,则如果把实验装置设置在月球上,本实验能完成;
(2)当两个平面镜垂直时,任何角度的入射光线经两次反射后都能和原来的入射光线平行,则光反射器中的设置了两面平面镜,这两面平面镜夹角应该是90°;
(3)正方体到光反射器之间的距离为30km,则光所走的路程为2×30km=60km,
光从P点射出到射回Q点所用的时间为:;
(4)正方体有四个侧面,则有四个侧面中心点处,由图可知正方体快速转动一周,光反射器能接收到4次激光的照射;
(5)正方体与对面山顶光反射器间距离用d表示,则每反射一次光所走的路程为2d(m),
正方体的转速为n圈/秒,则正方体转1圈所用的时间为,
根据图示可知,正方体绕转轴转过周时,
那么接收装置可接收到激光,所用的时间,
则测得的光速为:。
【分析】(1)①光在同一种介质中传播时遇到障碍物时改变传播方向继续传播,则为光的反射现象;②根据光的传播不需要介质解答。
(2)当两个平面镜垂直时,任何角度的入射光线经两次反射后都能和原来的入射光线平行;
(3)光所走的路程是正方体到光反射器之间的距离的2倍,根据速度公式计算光从P点射出到射回Q点所用的时间;
(4)正方体有几个侧面,就会反射几次激光;
(5)正方体每反射一次光所走的路程为正方体与对面山顶光反射器间距离的2倍,正方体快速转动一周,光反射器能接收到4次激光的照射,正方体的转速为n圈/秒,进一步计算光每秒所走的路程即光速。
八、综合题
23.(2023八上·潮南期中)
(1)一支体温计的示数如图a所示,在它的玻璃泡外包上浸湿的酒精棉,请在b图中画出温度计示数随时间变化的大致图像   。
(2)如图所示,A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,请在图中画出点光源S的位置   。
(3)如图所示,太阳光与水平地面成30°角,小明用一块平面镜将此时的太阳光垂直射入井底。请你通过作图标出平面镜的位置   。此时反射角的大小为   度。平面镜与水平面的夹角(锐角)的大小为   度。
【答案】(1)
(2)略
(3)略;60;60
【知识点】温度及温度计的使用与读数;作光的反射光路图
【解析】【解答】(1)体温计的液泡上方有一段细小的弯曲,则玻璃泡上的酒精吸热蒸发时,会造成玻璃泡的温度降低,水银柱体积缩小,但是水银柱不能通过这个位置流回液泡,即体温计的示数保持不变,如下图所示:
(2)首先将两条反射光线反向延长,二者延长线的交点就是像点。接下来通过像点作镜面的垂线,根据“物像等距”在镜面右侧找到对应的发光点即可,如下图所示:
(3)①连接PO,即为反射光线,根据反射角等于入射角,作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,然后垂直于法线作出平面镜;
②由图知,反射光线和入射光线的夹角:90°+30°=120°,则反射角等于入射角等于60°,如图所示:
由上图可知,法线与平面镜垂直,即夹角等于90°,反射角等于60°,所以平面镜与水平方向夹角为90°-60°=30°。
【分析】(1)根据体温计的结构特点分析解答;
(2)根据平面镜成像的对称性完成作图;
(3)①在光的反射现象中,法线是镜面的垂线,也是反射光线和入射光线夹角的角平分线,据此确定镜面的位置;
②结合图片,根据光的反射定律计算反射角大小以及平面镜与水平面的夹角。

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