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第二节光的反射 习题精选(一)1.太阳光跟水平方向成50角,要想使太阳光线照亮井底,应当把平面镜放在跟水平方向成多大角度的位置。2.一条光线垂直入射到平面镜上时,作图说明(1)入射角为多大?反射角又是多大?(2)若保持光的传播方向不变,而将平面镜沿逆时针方向转动20角,则反射光线与水平面的夹角为多大?3.一条入射光线与平面镜成90角,入射角=_,反射角=_,反射光线与入射光线的夹角=_。若平面镜转10角,入射角=_,反射角=_,反射光线与入射光线的夹角=_。4.一束光线与水平放置的平面镜成40角,这束光线的反射角为_。入射光线不动,转动平面镜,使入射角增大10,这时反射光线与入射光线的夹角为_。5.太阳光线跟水平方向成40角,要想使太阳光线照亮井底,作图说明应当把平面镜放在跟水平方向成多大角度的位置上?6.图中,两块平面镜互相垂直放置,入射光线AO与平面镜M1的夹角是50,问此光线在平面镜M2上的反射角是多少?参考答案及分析:1.【分析】本题是利用平面镜改变光路的题。入射光线与水平方向成50角,反射光线竖直向下照亮井底,则与水平方向成90角。所以,入射光线与反射光线的夹角为9050=140,由反射角等于入射角,法线(角平分线)位置可以确定,再由法线与镜面垂直,即可确定平面镜的位置。【解答】根据题意和光的反射定律作图如图1所示,AO为入射光线,OB为反射光线,ON为法线,CD为水平线,MQ为平面的位置,MOD为所求角,AOB=5090=140(反射角与入射角之和)AON1402=70(反射角等于入射角)又MON=90(法线垂直于镜面)MOA=MON-AON=90-70=20MOD=MOA+AOD20+5070平面镜应放在与水平方向成70(或110)夹角的位置。【说明】已知入射光线和反射光线的方向确定平面镜位置的一般步骤为:(1)由入射光线和反射光线确定入射点。(2)由反射角等于入射角画出法线。(3)由入射点和法线确定平面镜位置。2.【分析】光线垂直入射到平面镜上时,入射光线、法线、反射光线将在一条直线上。当入射光线不变,转动平面镜,则入射角发生变化,反射角随之变化,反射光线的位置也将发生变化。【解答】(l)光路图如图2(a)所示。(2)光路图如图2(b)所示。作法:作水平线MM和镜面PQ,则POM=20作法线ONPQ,法线转过20,则入射角AON=20,反射角BON=20,反射线转过40,所以反射光线与水平面的夹角BOM=50。(l)入射角为0,反射角为0。(2)反射线与水平面的夹角是50。【说明】在入射光线的方向不变的情况下,平面反射镜旋转角,反射光线将转过2角,实际中常利用此规律把微小的变化放大。3.【分析】入射角是入射光线与法线的夹角,现题中是入射光线与平面镜成90,这时入射角为0根据反射定律反射角=入射角,所以反射角也为0这时反射光线重合于法线,传播方向跟入射光线相反,所以反射光线与入射光线的夹角为180。若平面镜转过10,则法线也转10,而入射光线不变,所以入射角为10,反射角为10,反射光线与入射光线的夹角为20。【解答】一条入射光线与平面镜成90,入射角=0、反射角=0、反射光线与入射光线的夹角=180。若平面镜转10,入射角=10、反射角=10,反射光线与入射光线的夹角=20如图3所示。4.【分析】由法线、入射角、反射角的定义,当一束光线与水平放置的平面镜成40角时,入射角应为50,根据光的反射定律可知,反射角也为50;转动平面镜使入射角增大10,这时的入射角为60,反射角也变成60,此时反射光线与入射光线的夹角为120。【解答】本题的答案是:50,120。5.【分析】已知入射光线与水平方向成40角,要求反射光线竖直向下照亮井底,说明反射光线和入射光线的夹角是4090=130。法线是这个夹角的平分线,法线与镜面垂直,由此可确定平面镜的位置。【解答】作法步骤:(l)先画一条水平线OM。(2)作入射光线OA和反射光线OB,使AOM=40,OBOM。(3)作AOB的角平分线ON(即法线)。(4)作PQON,PQ即为镜面,其中POM=65 (见图4)【说明】作光路图时,光线应画成实线,并用箭头表示光线传播的方向。镜面的背面要画上短斜线,法线和其它辅助线应画虚线。6.【分析】本题中光线发生两次反射,关键是根据反射定律画出光的传播方向,再根据几何知识求出反射角的大小过入射点O作法线ON,得入射角AON=40,根据反射定律,反射角也是40。由此可画出反射光线,用同样的方法再画出平面镜M2上的反射光线,两次反射的光路图见图6。根据几何知识容易看出,光线在平面镜M2上的入射角是50,所以反射角也是50。【解答】光线在平面镜M2上的反射角是50。【说明】依据反射定律画反射光路图时,要注意确定入射点,画出法线,分清入射角与反射角。如发生多次反射,则分步画出每次反射光线,再根据已知条件求出反射角。同学们如果仔细分析一下上面光路图,不难看出光线AO与OA是平行的,如果换成其他入射角,情况也一样。即对这
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