【文档说明】专题8 光的直线传播与反射压轴培优专题训练(解析版).docx,共(21)页,928.425 KB,由envi的店铺上传
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电子版关注公众号:好学熊资料库第1页共21页专题6光的直线传播与反射压轴培优专题训练(解析版)1.晚上,小明挑着一盏不带光源的工艺品小灯笼在家里玩。当把小灯笼移到发光面较大的吸顶灯正下方时(如图所示),会在小灯笼正下方的水平白纸上出现一个影子,关于这个影子的
形状,图中正确的是()A.B.C.D.【答案】C。【解答】解:发光面较大的吸顶灯的光被灯笼遮挡后,在后边形成一个黑色的区域,叫做影子,即灯笼影子,是光的直线传播形成的,因为吸顶灯的面积较大,所以在灯笼影子的边缘是光线较暗的半影区,
中间是没有光线的全影区,半影区与全影区没有明显界限,所以C符合实际情况。故选:C。2.王华身高为1.6m,为了测量路灯的高度,他从路灯正下方沿水平直线以1m/s的速度匀速走开。某时刻他的影长为1.3m,再经过2s他的影长为
1.8m,则路灯距地面的高度为8m。【答案】8。【解答】解:如图所示,人的身高CG=EH=1.6m,路灯高为AB,第一次影子长为CD=1.3m,第二次影子长为EF=1.8m,2s内人前进的距离CE=1m/s×2s=2
m,根据题意得:(1)=电子版关注公众号:好学熊资料库第2页共21页(2)=所以:(1)=(2)=解得:BC=5.2mAB=8m故答案为:8。3.《梦溪笔谈》中记载了这样一个现象:在纸窗上开一个小孔,窗外飞鸢的影子会呈现在室内
的纸屏上,可观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”。窗外飞鸢的影子是光的直线传播形成的,“鸢东则影西,鸢西则影东”说明小孔成像时,像移动的方向与物移动的方向相反。【答案】光的直线传播;相反。【解答】解:(1)沈括观察到“窗外飞鸢的影
子”是光的直线传播形成的,因为光被挡住了,没有光的区域才变暗;(2)在纸窗上开一小孔,使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上,观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”其实就是小孔成像的特点:倒立的实像,小孔成像是由光的直线传播形成的,正因为小孔成像是倒立的,才有“鸢东则影西,鸢西则影东”的现象,即二者
的移动方向相反。故答案为:光的直线传播;相反。4.如图所示,路灯下站着小赵、小芳、小刚三人,请根据小芳和小刚的影长(粗实线为影子),标出图中路灯灯泡S的位置,并用粗实线画出小赵落在地面上的影子。【解答】解:将小芳和小刚的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S,点
S就是光源的位置,由S电子版关注公众号:好学熊资料库第3页共21页向小赵的头顶画直线就可以确定小赵的影子,如下图:。5.如图1灯距地面的高度为H,身高为h的人自路灯的正下方经过,看到自己头部的影子正好在自己脚下。如图2,如果人以不变的速度v匀速
向前走,由A到B,则人头部的影子由C运动到D.证明:人头部影子的速度为。【解答】证明:如图,则△OAB和△OCD相似,根据相似三角形对应边成比例,则有:==…①;因为人在做匀速直线运动,所以人的头也在做匀速直线运动,则:AB=vt…②将②式代入①式,得:
CD=×vt;由于v是不变的,因此人的影子从C点到D的过程也是做匀速直线运动,所以人头部影子的速度为。6.如图,在一张不透光的纸板上用针扎一个直径约1mm的小孔,让白炽灯泡发出的光穿过小孔射到白纸上,在白纸上可看到一
个清晰的灯丝光斑,这是小孔成像(选填电子版关注公众号:好学熊资料库第4页共21页“影子”或“小孔成像”)现象,它是由于光的直线传播产生的。若其他物体保持不变,只让纸板向上移动,则白纸上的光斑将变大(选填“变大”“变小”或“不变”)
。【答案】小孔成像;直线传播;变大。【解答】解:白炽灯泡发出的光沿直线穿过小孔射到白纸上,白纸上得到一个白炽灯泡灯丝的像,这是小孔成像现象,是由于光的直线传播形成的;向上移动小孔时,小孔到灯泡之间的距
离减小,小孔到白纸之间的距离变大,则像的大小变大。故答案为:小孔成像;直线传播;变大。7.光在玻璃纤维中的传输情况是光线每次由内层玻璃芯射向外包层的分界面时,均要发生反射,而不折射,从而使光在不断的反射中沿内层玻璃心向远处传播。当增大入射光线AB的
入射角时,下列说法错误的有()A.CD光线的入射角将增大B.D点将要向右侧移动C.信息将传输得更快些D.BCD的夹角将减小【答案】D。【解答】解:当增大入射光线AB的入射角时,入射角增大,反射角等于入射角也增大,所以C点右移,也使BC光线
在上表面的入射角增大,同样会使反射光线CD的反射角增大,BCD的夹角增大,D点右移,使CD光线在下表面的入射角增大,故AB正确,电子版关注公众号:好学熊资料库第5页共21页D错误。入射角越大,反射角也增大,D越偏右
,在光导纤维长度一定时,反射次数越少,信息将传输得更快些,故C正确。故选:D。8.在平静的湖面边,有一幢距湖面19米高的楼房,有位同学在距楼顶地面1米高的观测仪上测得一个飞在湖面上空的风筝的仰角为30°
,测得风筝在湖水中的倒影的俯角为60°,则此时风筝离湖面高40米【答案】40。【解答】解:设风筝离湖面高度为h,则观测仪离湖面高度为19m+1m=20m,作点P至湖面的对称点P′,连接AP′,如图所示:因30°角所对直角边是斜边的一半,且∠PAP′=90
°,故PE=AP﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,AP=PP′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,因物和像关于镜面对称,所以PO=PP′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,由②③可得AP=PO﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④,由①④可得PE=PO,所以EO=PO,即PO=2EO,而EO=20m(即观测仪离湖面高度),故风筝离湖面高度:h=PO=2EO=2×
20m=40m。故答案为:40。9.1969年,人类第一次登上月球,并在上面放置了一套由两个平面镜组合而成的反射装电子版关注公众号:好学熊资料库第6页共21页置如图所示,从地球向月球发射一束激光,经反射后逆着原入射
方向返回,请问(1)这两平面镜的夹角为90°;(2)若激光从发射到接受所用时间约为2.56s,光传播的速度约为3×108m/s,由此可计算出地球和月球之间的距离约为多少m?【答案】(1)50°、40°、20°;(2)垂直;(3)在反射现象中,反射光线、入射光线分
居法线两侧,反射角等于入射角;(4)在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(5)会、在反射现象中,光路是可逆的。【解答】解:(1)由题意可知,入射光线经过两个平面镜反射后逆着原入射方向返回,作图如下:因为BE和D
F是法线,与相对应的平面镜垂直,则有:∠ABE=∠DBE,∠BDF=∠CDF;因为AB∥CD,所以∠ABD+∠BDC=180°,则有∠DBE+∠BDF=×(∠ABD+∠BDC)=×180°=90°,又因为∠OBE=∠ODF=90°,∠OBD+∠ODB=90°,三角形内角和为180°,所以∠B
OD=90°,因此两块镜面垂直。(2)从地球到月球的时间t=×2.56s=1.28s,由v=得,地球和月球之间的距离s=vt=3×108m/s×1.28s=3.84×108m。故答案为:(1)90°;(2)地球和月球之间的距离约为3.84×108m。10.如图是探究光的发射
规律的两个步骤。电子版关注公众号:好学熊资料库第7页共21页(1)请你完成以下表格的填写。实验序号入射角反射角150°240°320°(2)实验中,纸板应垂直于平面镜。(填“平行”或“垂直”)(3)由甲图我们可以得到的结论是:在反射现象中,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等
于入射角;(4)由乙图我们可以得到的结论是:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。(5)如果光线沿BO的顺序射向平面镜,则反射光线会(填“会”或“不会”)与OA重合,说明了在反射现象中,光路是可逆
的。【答案】(1)50°、40°、20°;(2)垂直;(3)在反射现象中,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;(4)在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(5)会、在反射现象中,光路是可逆的。【解答】解:(1)根据反射角等于入射角,填写数据依次为
50°、40°、20°;(2)因为当纸板与平面镜不垂直时,法线无法在纸板上画出来,就不能够探究入射光线、反射光线和法线的关系,只有垂直放置时,三条线才会都体现出来,因此纸板必须垂直放置;(3)从图中明显地看出,入射光线和反射光线分居法线两侧;(4)当反射光线所在的纸板向前或向后折时,可
以看到反射光线消失,所以入射光线、反射光线和法线在同一平面内;(5)当光线沿BO方向射入时,反射光线会沿原来OA射出,说明光路是可逆的。故答案为:(1)50°、40°、20°;(2)垂直;(3)在反射现象中,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;(
4)在反射现象中,反射光线、入射光线和法电子版关注公众号:好学熊资料库第8页共21页线在同一平面内;(5)会、在反射现象中,光路是可逆的。11.如图所示,在探究光的反射定律时,将平面镜放在水平桌面上,再把一个
可以沿ON向前、向后转动的纸板ENF垂直放置在平面镜上。(1)纸板ENF可以沿ON转动,这样做的目的是入射光线、反射光线和法线;将纸板的右半边沿ON向后转动,让一束光贴着纸板沿AO射到O点,则可折过去的纸板上不能(选填“能”或“不能”)看到反射光线;(
2)请画出入射光线A0经平面镜反射的光线;(3)当光线沿NO方向入射平面镜时,反射角为0度。【答案】(1)方便探究入射光线、反射光线和法线共面;不能;(2)见上图;(3)0。【解答】解:(1)纸板ENF可以沿ON转动,
这样做的目的是方便探究入射光线、反射光线和法线三线共面;实验中,将纸板沿ON向后折,反射光线、入射光线不在同一平面内,故让一束光贴着纸板沿AO射到O点,则折过去的纸板上不能看到反射光线;(2)过入射点作法线,在法线右侧画出反射光线,反射光线与法线之间
的夹角为反射角,度数等于入射角,如图所示:(3)当光线沿NO方向入射平面镜时,即入射光线、反射光线和法线三线重合,所以反射角和入射角相等,都是0度;故答案为:(1)方便探究入射光线、反射光线和法线共面;不能;(2)见上图;(3)0;12.下图探究光的反射规律
中,第一步,改变入射光线的方向,观察反射光线方向怎样改变;实验结论是:入射角减小(或增大),反射角也会减小(或增大);电子版关注公众号:好学熊资料库第9页共21页第二步,把纸板的右半面F向前折或向后折,观察是否还能看到
反射光线。实验结论是:反射光线、法线和入射光线在同一平面。【答案】入射光线;入射角减小(或增大),反射角也会减小(或增大);反射光线;反射光线、法线和入射光线在同一平面。【解答】解:在实验中通过改变入射光线的方向,观察反射光
线的方向的变化。将会发现入射光线靠近(或远离)法线,反射光线也会靠近(或远离)法线。所以可以得出入射角减小(或增大),反射角也会减小(或增大)。在实验过程中,为探究反射光线、入射光线和法线的关系,在第一图的基础上,将反射面沿法
线方向向后折,观察是否能看到反射光线,结果反射光线不见了,这说明反射光线、法线和入射光线在同一平面上。故答案为:入射光线;入射角减小(或增大),反射角也会减小(或增大);反射光线;反射光线、法线和入射光线在同一平面。13.如图所
示为创新小组探究光的反射规律的实验装置。先用加湿器使整个教室充满雾气。将平面镜放在一能转动的水平圆台上,在柱M上固定一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的0点,其作用是显示法线的位置,然后打开固定在柱N上的绿色激光笔,使绿色激光射向O点,出现了如图所示的情景,为了证明反射光线、入射光线和法线
在同一平面内,接下来应该在水平面内缓慢转动圆台(填写具体的操作),直到看到绿光和红光看起来重合,由此得出结论。【答案】显示法线的位置;在水平面内缓慢转动圆台。【解答】解:加湿器使整个教室充满雾气,这样
能显示出光的传播路径;法线与平面镜电子版关注公众号:好学熊资料库第10页共21页是垂直的,红色激光笔发出的光垂直射向平面镜上的O点,可以显示法线的位置;为了证明反射光线,入射光线和法线在同一平面内,接下来在水平面内缓慢转动圆台,直到看
到绿光和红光看起来重合,由此得出结论。故答案为:显示法线的位置;在水平面内缓慢转动圆台。14.为了探究光反射时的规律,实验小组的同学选用了平面镜、纸板和激光器进行了如图甲所示的实验:(1)实验中还需要的器材是:量角器。(2)实验时,测得入射角为45°,则反射角度数为45°
,若入射角变大,则反射角将变大(填“变大”、“变小”或“不变”)。(3)为验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,进行了如图乙所示的操作,将纸板向后折,在纸板上不能(填“能”或“不能”)看到光线。(4)实验小组
的同学想到,从平面镜中能看到其他同学的眼睛时,其他同学也会看到自己的眼睛,于是他们使光线从BO入射,观察到的现象是反射光线沿OA射出,这说明在光的反射中,光路是可逆的。【答案】(1)量角器;(2)45°;变大;(3)不能;(4)反射光线沿OA射出;光路是可逆的。【解
答】解:(1)为了测量入射角和反射角的大小,还需要的测量工具是量角器;(2)如果入射角为45°,则根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角的大小也是45°;若使入射角变大,反射角将随之变大;(3)如图所示的操作,将纸板向后折,在纸板上
不能看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线是在同一平面内的;(4)让光线逆着BO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,这说明在光的反射中,光路是可逆的。故答案为:(1)量角器;(2)45°;变大;(3)不能;(4)反射光线沿OA射出;光路是可逆的。15.如图所示是探究光的反射规律的实
验装置,在平面镜上放置一块硬纸板,纸板由可以电子版关注公众号:好学熊资料库第11页共21页绕ON转折的E、F两部分组成。(1)要使反射光和其入射光的径迹同时在纸板上出现,你认为纸板与平面镜的位置关系是垂直(选填“垂直”或“不垂直”)。实验时,从纸
板前不同的方向都要能看到光的径迹,这是因为光在纸板上反生了漫反射。(2)小明让一束光沿AO贴着纸板E射向平面镜上,在纸板F上可看到反射光OB的径迹,三次改变入射角的大小,实验所得数据如上表所示,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把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。实验次数入射角反射角120°70°230°60°350°40°(3)三次实验中,总能在纸板上观察到反射光和入射光的径迹,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”。请你评估小明的做法是否合理并说明理由是:
不合理;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。【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;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。【解答】解:(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)反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,根据光的反射定律,反射角等于入射角;当入射角分别为20°、30°、50°时,则反射角也应分别是20°、30°、50°,而电子版关注
公众号:好学熊资料库第12页共21页70°、60°、40°正好是反射光线与镜面的夹角,所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。(3)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。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;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。16.在“探究光反射的规律”时,小李进行如图4﹣2﹣10甲所示的实验,让一束光A0贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OB.将
纸板沿ON向后折,此时在NOF面上看不到反射光线,如图乙所示,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。(1)在图甲中,如果让光线逆着OB的方向射向镜面,会看到反射光线沿着DA方向射出,这表明在反射现象中,光路是可逆的。(2)
课后,某同学利用同一套实验器材,选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据,如下表所示。经检查,三次试验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是测量的不是反射角,而是反射线与镜
面的夹角。实验次数入射角反射角115°75°230°60°345°45°【答案】反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;(1)在反射现象中,光路是可逆的;(2)测量的不是反射角,而是反射线与镜面的夹角。【解答】解: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,因此这个现象说明了:反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。电子版关注公众号:好学熊资料库第13页共21页(1)如果让光线逆着OB的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,根据光的反射定律,反射角等于入射
角,这时的反射角为原来的入射角,所以会发现光线原路返回,也就是说,在反射现象中,光路是可逆的。(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15°、30°、45°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是15°、30°、45°,不是
75°,60°45°,而75°,60°,45°正好是反射光线与镜面的夹角。故答案为:反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;(1)在反射现象中,光路是可逆的;(2)测量的不是反射角,而是反射线与镜面的夹角。17.为了探
究光反射时的规律,小明进行了如图所示的实验:(1)图中的光屏是一个可折转的硬纸板,此光屏在实验中的作用是:①显示光路;②用来验证三线共面。(2)在探究反射角与入射角的关系时,小明同学分别测出了反射角、入射角分别是40°,于是他就得出了反射角等于入射角的结论。请问他这样做是否正确?不正确,理由
是一次实验具有很大的偶然性,应多测几组数据。【答案】(1)①显示光路;②三线共面;(2)不正确;一次实验具有很大的偶然性,应多测几组数据。【解答】解:(1)①在研究光的反射规律时,安装一个光屏后,能够间接的在光屏上看到光的传播途径;②将光屏的左半部分向前后翻折,就不会看到反射光线,只有当
整个光屏为一平面时,才能够看到反射光线,因此可以探究反射光线、入射光线、法线是否共面。(2)不可靠。因为一次实验有很大的偶然性,不能只由一组数据就得出结论,应进行多次实验。故答案为:(1)①显示光路;②三线共面;(2)不正确
;一次实验具有很大的偶然性,应多测几组数据。18.为了探究光反射时的规律,小明进行了如图所示的实验:电子版关注公众号:好学熊资料库第14页共21页(1)图中的光屏是一个可折转的硬纸板,此光屏在实验中的作用是:①显示光路
;②判断反射光线、入射光线和法线是否共面;若将光屏F向后弯折,屏上不能看到光线OB。(2)小明在实验时,选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据(见右表格).经检查,三次实验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是
将反射角看成了与镜面的夹角;(3)如果让光线逆着OB的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,这表明:反射时光路可逆。实验次数入射角反射角115°75°230°60°345°45°【答案】(1)显
示光路;判断反射光线、入射光线和法线是否共面;不能;(2)将反射角看成了与镜面的夹角;(3)反射时光路可逆。【解答】解:(1)我们看不见光的传播路径,就无法对光线进行研究,在研究光的反射规律时,安装一个光屏后,能够间接的在光屏上看到光的传播途径,同时可以
判断反射光线、入射光线和法线是否共面;将光屏的左半部分向前后翻折,就不会看到反射光线,只有当整个光屏为一平面时,才能够看到反射光线,说明入射光线、反射光线、法线共面。(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15°、30°、45°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是15°、30°、45°,可见75°、60°、45°正好是反射光线与镜面的夹角。(3)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,说明了在反射现
象中,光路是可逆的。电子版关注公众号:好学熊资料库第15页共21页故答案为:(1)显示光路;判断反射光线、入射光线和法线是否共面;不能;(2)将反射角看成了与镜面的夹角;(3)反射时光路可逆。19.如图所示,平面镜
OM与ON镜面之间夹角为α,在两平面镜角平分线上有一个点光源S,如果要保证S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射,则α的最小值是()A.120°B.90°C.72°D.60°【答案】C。【解答】解:S发出的任意一条光线最多只
能产生两次反射,根据平面镜成像特点分别作出入射光线SA和反射光线SB,如图所示:设入射光线SA与平面镜MO的夹角为β,则反射光线AB与平面镜MO的夹角也为β,当第二次入射时候,原来的反射光线AB即为入射光线,则AB与平面镜NO的夹角为180﹣
α﹣β,同理,SB与平面镜NO的夹角也为180﹣α﹣β,要使第三次反射不发生,β≥180﹣2α,又因为β的最小值为,所以≥180﹣2α,解得α≥72度。此题也可以这样解答:OM为对称轴,ON镜面翻折过去。得到ON′镜面。把ON′做为对称轴,将OM翻折过去。得到OM′.一次类推。S引
出一条直光线。与这些镜面的交点个数就是反射次数。要想只反射两次。那么一定没有第三个交点,也就是说镜面位置最多就是在射线SO上。就得到α*2.5≥180°(与原方程是等价的)。得到α≥72°。故选:C。电子版关注公众号:好
学熊资料库第16页共21页20.由点光源S发出的两条入射光线经镜面反射后的两条反射光线如图所示,请根据平面镜成像特点找出点光源S(保留光路作图痕迹)。【解答】解:先将两条反射光线反向延长交于一点S′,在通过平面镜作出S′的对称点S,即为发光点的位置,并连接S与两个反射点
画出入射光线,如图所示。答:如上图所示。21.请按要求作出各图(作图时请用铅笔、直尺并保留作图痕迹)(1)在图1中画出人看到球的光路图(2)如图2所示,MN为平面镜,O为人眼在平面镜前的位置,A、B、C、D四个物点中,人眼看不到哪个物点所成的像?
(3)画出图3中的平面镜,标出入射角α和反射角β;(4)如图4所示,B为隧道中的一堵墙,墙的左侧有一激光器S,发出一束激光经平面镜MN反射后恰好经过A点,请根据平面镜成像特点画出符合要求的入射光线和反射光线。电子版关注公众号:好学熊资料库第17页共21页(5)如图5所示a、b是经平面镜反射后的
反射光线,画出对应的入射光线。(6)如图6所示,水平地面上有一障碍物ABCD,较大的平面镜MN在某一高度上水平放置,①试用作图法求出眼睛位于O点从平面镜中所能看到的障碍物后方地面的范围;②如果想在原处看到更大范围的地面,水平放置的镜子该怎样改变?【解答】解:(
1)作出球关于镜面的对称图,即为它的像,连接像与人眼,交镜面于一点O,即为入射点。再完成光路,如图所示。(2)作O点关于平面镜成像的像点O′,分别连接OA′、OB′、OC′、OD′各点,如图所示:发现只有连线O
′D与平面镜无交点,所以其中不能看到的是放置在D点上的物体。(3)由光反射定律知,反射角等于入射角,所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线,然后再过入射点作这个角平分线的垂线即可。如图所示:(4)根据平面镜成像时像与物关于平面镜对称,作出S点的像点S′,连接S′A交平面镜
于点O,连接SO为入射光线,OA为反射光线;如图所示:(5)先将两条反射光线反向延长交于一点S′,再作出S′关于平面镜的对称点S,即为发光点的位置,从反光点S到反射点画出两条入射光线,如图所示:电子版关注公众号:好学熊资料库第18页共21页(6)①将O点看成是一个发光点。作O点在平面镜中的像O′,
连接OA交MN于F,连接O′F交地面于H;连接O′B交MN于E,交地面于G,连接OE,标上箭头,光线传播方向如图所示。入射光线为HF、GE;反射光线为FO、EO.图中GH所围区域就是眼睛位于O点从平面镜MN中所能
看到障碍物后方地面的范围。②假定水平放置的镜子的高度降低至与障碍AB面接触,眼睛就看不到障碍物后面的地面,因此,如果想在原处看到更大范围的地面,水平放置的镜子在高度该增高(即向上移动)。22.如图所示,两等大的平面镜A
、B直立在地面上,A、B高为0.95m,相距20cm。有一细束激光与竖直方向成45°角射到平面镜B的上边缘,经多次反射后射到地面。求:(1)激光束射到地面前,一共发生了几次反射?(2)投射到地面上的光点离A平面镜的距离。【
答案】(1)激光束射到地面前,一共发生了5次反射;(2)投射到地面上的光点离A平面镜的距离5cm。【解答】解:(1)如图,∠DCF等于反射角等于入射角,在Rt△DCF中,DF=CF=20cm,所以每反射一次,光线下移20cm,发生反射的次数:n
==4.75,所以包在C点的反射,一共发生5次反射;电子版关注公众号:好学熊资料库第19页共21页(2)第5次反射点距地面的高度:h′=95cm﹣(5﹣1)×20cm=15cm,最后一次反射点M在B镜面,光的落地点N距离B镜面15cm,距离A镜面20cm﹣15cm=5cm。答:(1)激光束射到
地面前,一共发生了5次反射;(2)投射到地面上的光点离A平面镜的距离5cm。23.如图,AB两地在河岸的一侧,小军要从A处走到河岸取水然后送到B处,不考虑取水停留的时间。(1)若将MN看作一个平面镜,请作出从A点射出的一条光线经MN反射后恰能通过B点,入射点为O。(2)为了找到一条最短路线(即从
A到河岸和从河岸到B的总路程最短),依(1)作图入射点O即为最短路线的取水点,请给出证明,即AOB是最短路线。【解答】解:如图1所示,做A关于河岸的对称点A′,连接A′B与河岸相交于点O,则行走的最短路程为由A到O再到B。若在河岸上任意取一点O′,连接AO′、O′B,如图2所示。因为A、A′关于
河岸对称,所以河岸是AA′的垂直平分线,所以O′A′=O′A,OA′=OA。则OA+OB=OA′+OB=A′BO′A+O′B=O′A′+O′B>A′B(三角形的两边之和大于第三边)所以O′A+O′B>OA+OB因此,图1所示的走法路程最短。电子版关注公众号:好学熊资料库第20页
共21页24.如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,设A点离水面的垂直距离为h,从A点发出的一束与水平面成45°角,方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,水位发生变化,光斑位置也随着发生变化,设水位发生变化后形成的光斑C与B之间距
离为s。(1)请用直尺作出B、C光斑形成的光路图,写出主要的作图步骤。(2)求出B点离A点的距离及水位变化的距离。(3)设光屏PQ足够长,根据(2)的结果,请你分析说明水位测量仪的工作原理。【答案】(
1)见上图;(2)B点离A点的距离为2h,水位变化的距离为s;(3)光斑右移,水面下降,光斑左移水面上升,通过测出落在光屏上光斑亮点的左右移动距离,可推知水位下降或上升的高度。【解答】解:(1)根据平面镜中所成像与物体连线到镜面距离相等,垂直
镜面,作出A的像点A′,根据反射光线的延长线一定过像点,连接BA′的连线,做出射向B点的反射光线再做出入射光线;入射光线方向不变,水面发生变化时,再次的水面是平行的,故反射光线与平行,由此画出C光斑形成的光路,如图所示:;(2)由题入射光线AO1与水平面成45°,根据光的反射定律可
知,ΔABO1为等腰直角电子版关注公众号:好学熊资料库第21页共21页三角形,过O1、O2作AB垂线,如图所示:ΔAPO1和ΔBPO1都是等腰直角三角形,AP=PO1=BP,所以AB=2h;同理:ΔACO2、ΔADO2、ΔDCO2也是等腰直角三角形,所以DO2=AC=×(AB+s)
=(2h+s),所以水位下降距离Δh=DO2﹣h=(2h+s)﹣h=s;(3)由(2)斑点右移s时水位下降s,斑点左移s时水位点上升s,故可以通过测出落在光屏上光斑亮点的左右移动距离,可推知水位下降或上升的高度。答:(1)见上图;(2)B点离A点的距离为2h
,水位变化的距离为s;(3)光斑右移,水面下降,光斑左移水面上升,通过测出落在光屏上光斑亮点的左右移动距离,可推知水位下降或上升的高度。