【典型例题1】一束光与水平面成$30°$角斜射到平静的水面上,则反射角为
思路导引 由题意可知,入射光线与水平面的夹角为$30°$,则入射角等于$90°-30°=60°$,反射角也等于$60°$;若入射角增大$10°$,即入射角为$70°$,由反射角等于入射角可知,反射角也为$70°$,则入射光线和反射光线的夹角等于$70°+70°=140°$。倒影属于平面镜成像现象,其原理是光的反射,根据平面镜成像特点可知,当小鸟与水面的距离为6 m时,小鸟的像与水面的距离也为6 m;由于平面镜成像时,像和物体的大小相等,所以小鸟向水面俯冲的过程中,它在水中所成像的大小不变。
答案 $60°$ $140°$ 6 不变
60°
;若入射角增大$10°$,则入射光线和反射光线的夹角为140°
。远远望去,一只小鸟在平静的水面上方飞翔,若它与水面的距离为6 m,则它的像与水面的距离是6
m;它向水面俯冲的过程中,像的大小不变
(选填“变大”“变小”或“不变”)。思路导引 由题意可知,入射光线与水平面的夹角为$30°$,则入射角等于$90°-30°=60°$,反射角也等于$60°$;若入射角增大$10°$,即入射角为$70°$,由反射角等于入射角可知,反射角也为$70°$,则入射光线和反射光线的夹角等于$70°+70°=140°$。倒影属于平面镜成像现象,其原理是光的反射,根据平面镜成像特点可知,当小鸟与水面的距离为6 m时,小鸟的像与水面的距离也为6 m;由于平面镜成像时,像和物体的大小相等,所以小鸟向水面俯冲的过程中,它在水中所成像的大小不变。
答案 $60°$ $140°$ 6 不变
答案
60° 140° 6 不变
解析
【分析】
要解决这道题,需掌握光的反射定律和平面镜成像的核心特点:首先明确入射角是入射光线与法线的夹角,反射角等于入射角;平面镜成像时,像与物到镜面的距离相等,像与物大小始终相等。按步骤推导:1. 先根据入射光线与水平面的夹角算出入射角,再得反射角;2. 计算入射角增大后的入射与反射光线夹角;3. 利用平面镜成像的距离规律求像到水面的距离;4. 根据像与物的大小关系判断像的变化。
【解析】
1. 求反射角:入射光线与水平面成30°,水面为反射面,法线垂直水面,因此入射角 = 90° - 30° = 60°;根据光的反射定律,反射角等于入射角,故反射角为60°。
2. 求入射光线和反射光线的夹角:入射角增大10°后,新入射角 = 60° + 10° = 70°,反射角也为70°,则入射光线与反射光线的夹角 = 70° + 70° = 140°。
3. 求像与水面的距离:平面镜成像中,像到镜面(水面)的距离等于物到镜面的距离,小鸟距水面6m,因此像与水面的距离为6m。
4. 判断像的大小:平面镜成像的特点是像与物大小相等,与物到镜面的距离无关,所以小鸟向水面俯冲时,像的大小不变。
【答案】
60° 140° 6 不变
【知识点】
光的反射定律;平面镜成像特点
【点评】
本题考查光学基础知识点的应用,属于常规基础题,只要牢记反射角与入射角的关系、平面镜成像的距离和大小规律,即可顺利解答。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需掌握光的反射定律和平面镜成像的核心特点:首先明确入射角是入射光线与法线的夹角,反射角等于入射角;平面镜成像时,像与物到镜面的距离相等,像与物大小始终相等。按步骤推导:1. 先根据入射光线与水平面的夹角算出入射角,再得反射角;2. 计算入射角增大后的入射与反射光线夹角;3. 利用平面镜成像的距离规律求像到水面的距离;4. 根据像与物的大小关系判断像的变化。
【解析】
1. 求反射角:入射光线与水平面成30°,水面为反射面,法线垂直水面,因此入射角 = 90° - 30° = 60°;根据光的反射定律,反射角等于入射角,故反射角为60°。
2. 求入射光线和反射光线的夹角:入射角增大10°后,新入射角 = 60° + 10° = 70°,反射角也为70°,则入射光线与反射光线的夹角 = 70° + 70° = 140°。
3. 求像与水面的距离:平面镜成像中,像到镜面(水面)的距离等于物到镜面的距离,小鸟距水面6m,因此像与水面的距离为6m。
4. 判断像的大小:平面镜成像的特点是像与物大小相等,与物到镜面的距离无关,所以小鸟向水面俯冲时,像的大小不变。
【答案】
60° 140° 6 不变
【知识点】
光的反射定律;平面镜成像特点
【点评】
本题考查光学基础知识点的应用,属于常规基础题,只要牢记反射角与入射角的关系、平面镜成像的距离和大小规律,即可顺利解答。
【难度系数】
0.8
1. 一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是(

A.BO 是入射光,OA 是反射光
B.AO 是入射光,OC 是折射光
C.$∠ AOM$ 是入射角,$∠ BON$ 是反射角
D.光若沿 CO 入射,将沿 OA 和 OB 射出
B
)A.BO 是入射光,OA 是反射光
B.AO 是入射光,OC 是折射光
C.$∠ AOM$ 是入射角,$∠ BON$ 是反射角
D.光若沿 CO 入射,将沿 OA 和 OB 射出
答案
1. B
解析
【分析】要解决这道题,需结合光的反射定律和光的折射规律分析:光从空气斜射入水中时,入射光线、反射光线在空气侧,折射光线在水侧;入射角是入射光线与法线的夹角,反射角等于入射角,折射角小于入射角;光路具有可逆性。解题时先确定各光线的类型,再逐一判断选项的正误。
【解析】根据光的传播规律,光从空气斜射入水中时:
1. 入射光线在空气侧,反射光线也在空气侧,折射光线在水侧,因此AO是入射光,OB是反射光,OC是折射光。
2. 入射角是入射光线与法线的夹角(不是与界面的夹角),反射角是反射光线与法线的夹角。
对各选项分析如下:
选项A:BO是入射光、OA是反射光,错误,入射光应为空气侧的AO,反射光为OB,故A错。
选项B:AO是入射光(空气侧),OC是折射光(水侧),符合规律,正确。
选项C:∠AOM是入射光线与界面的夹角,不是入射角;∠BON是反射光线与界面的夹角,不是反射角,故C错。
选项D:光沿CO(水侧)入射,根据光路可逆,折射光线在空气侧远离法线,反射光线沿OA,不会同时沿OA和OB射出,故D错。
【答案】B
【知识点】光的反射定律、光的折射规律
【点评】本题考查光的反射与折射的基础规律,需准确区分光线类型和角度定义,属于光学基础题,侧重对基本概念的理解。
【难度系数】0.3
【解析】根据光的传播规律,光从空气斜射入水中时:
1. 入射光线在空气侧,反射光线也在空气侧,折射光线在水侧,因此AO是入射光,OB是反射光,OC是折射光。
2. 入射角是入射光线与法线的夹角(不是与界面的夹角),反射角是反射光线与法线的夹角。
对各选项分析如下:
选项A:BO是入射光、OA是反射光,错误,入射光应为空气侧的AO,反射光为OB,故A错。
选项B:AO是入射光(空气侧),OC是折射光(水侧),符合规律,正确。
选项C:∠AOM是入射光线与界面的夹角,不是入射角;∠BON是反射光线与界面的夹角,不是反射角,故C错。
选项D:光沿CO(水侧)入射,根据光路可逆,折射光线在空气侧远离法线,反射光线沿OA,不会同时沿OA和OB射出,故D错。
【答案】B
【知识点】光的反射定律、光的折射规律
【点评】本题考查光的反射与折射的基础规律,需准确区分光线类型和角度定义,属于光学基础题,侧重对基本概念的理解。
【难度系数】0.3
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