9 如图所示,入射光线与镜面成$30°$角,请按照要求作答:①画反射光线;②标出反射角。
(第9题)
答案
解析
【分析】要解决这道题,需依据光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。首先,过入射点作垂直于镜面的法线;接着计算入射角,入射光线与镜面成30°,则入射角为90°-30°=60°;最后根据反射角等于入射角,在法线另一侧画出反射光线,反射角是反射光线与法线的夹角,需标注该角度。
【解析】1. 画法线:过入射点O作垂直于镜面的虚线,即为法线ON;2. 计算入射角:入射光线与镜面夹角为30°,因此入射角=90°-30°=60°;3. 画反射光线:根据反射角等于入射角,在法线另一侧作出反射光线,使反射光线与法线的夹角为60°,该夹角即为反射角,标注为60°。
【答案】
【知识点】光的反射定律、入射角与反射角、法线
【点评】本题是光的反射定律的基础作图题,核心是掌握法线的画法及反射角与入射角的关系,难度不大,属于光学基础题。
【难度系数】0.7
【解析】1. 画法线:过入射点O作垂直于镜面的虚线,即为法线ON;2. 计算入射角:入射光线与镜面夹角为30°,因此入射角=90°-30°=60°;3. 画反射光线:根据反射角等于入射角,在法线另一侧作出反射光线,使反射光线与法线的夹角为60°,该夹角即为反射角,标注为60°。
【答案】
【知识点】光的反射定律、入射角与反射角、法线
【点评】本题是光的反射定律的基础作图题,核心是掌握法线的画法及反射角与入射角的关系,难度不大,属于光学基础题。
【难度系数】0.7
10 如图所示,使太阳光水平反射在隧道内。要求:(1)画出平面镜.(2)求出镜面与水平面夹角的度数.

答案
(1)
(2)30°
由题意可知,反射光线水平向左,根据光的反射定律,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,即为法线的位置,过入射点作法线的垂线即为平面镜的位置.由图知,反射光线和入射光线的夹角为180°-60°=120°,则反射角等于入射角等于60°,则镜面与水平方向夹角的度数为90°-60°=30°.
解析
【分析】
要解决这个问题,需依据光的反射定律:反射角等于入射角,法线是反射光线与入射光线夹角的角平分线,且平面镜与法线垂直。首先确定入射光线和反射光线的夹角,再通过几何关系推导镜面与水平面的夹角,最后画出平面镜。
【解析】
1. 确定入射光线与反射光线的夹角:入射光线与水平面成60°,反射光线水平向左,因此两者的夹角为 $180° - 60° = 120°$。
2. 确定法线位置:根据光的反射定律,反射角等于入射角,法线是入射光线与反射光线夹角的角平分线,因此法线与入射光线、反射光线的夹角均为 $60°$。
3. 计算镜面与水平面的夹角:由于平面镜与法线垂直,镜面与法线的夹角为 $90°$,因此镜面与水平面的夹角为 $90° - 60° = 30°$。
4. 画平面镜:过入射点作垂直于法线的直线,即为平面镜的位置。
【答案】
(1)
(2) $30°$
【知识点】
光的反射定律、平面镜作图
【点评】
本题考查光的反射定律的实际应用,核心是利用“法线为入射光线与反射光线的角平分线、平面镜与法线垂直”的关系推导角度,需准确分析光线夹角,难度中等。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需依据光的反射定律:反射角等于入射角,法线是反射光线与入射光线夹角的角平分线,且平面镜与法线垂直。首先确定入射光线和反射光线的夹角,再通过几何关系推导镜面与水平面的夹角,最后画出平面镜。
【解析】
1. 确定入射光线与反射光线的夹角:入射光线与水平面成60°,反射光线水平向左,因此两者的夹角为 $180° - 60° = 120°$。
2. 确定法线位置:根据光的反射定律,反射角等于入射角,法线是入射光线与反射光线夹角的角平分线,因此法线与入射光线、反射光线的夹角均为 $60°$。
3. 计算镜面与水平面的夹角:由于平面镜与法线垂直,镜面与法线的夹角为 $90°$,因此镜面与水平面的夹角为 $90° - 60° = 30°$。
4. 画平面镜:过入射点作垂直于法线的直线,即为平面镜的位置。
【答案】
(1)
(2) $30°$
【知识点】
光的反射定律、平面镜作图
【点评】
本题考查光的反射定律的实际应用,核心是利用“法线为入射光线与反射光线的角平分线、平面镜与法线垂直”的关系推导角度,需准确分析光线夹角,难度中等。
【难度系数】
0.5
11 平面镜前有一只点燃的蜡烛,烛焰上的S点发出的两条光线SA和SB照射到平面镜MN上,如图所示,请你作出SA和SB经平面镜反射后的反射光线。

答案
解析
【分析】要作出SA和SB经平面镜反射后的反射光线,可利用两种常用方法:一是依据光的反射定律,先过每个入射点作垂直于平面镜的法线,再根据反射角等于入射角画出反射光线;二是利用平面镜成像特点,先作出S点的像点S',再连接像点与各入射点并延长,得到反射光线(反射光线的反向延长线必过像点)。作图时需注意法线用虚线,反射光线标注箭头,方向背离镜面。
【解析】方法一(光的反射定律):
1. 过入射点A作垂直于平面镜MN的虚线,即为法线;
2. 根据反射角等于入射角,在法线另一侧画出SA的反射光线,箭头方向背离镜面;
3. 同理,过入射点B作垂直于MN的虚线(法线),根据反射角等于入射角画出SB的反射光线,箭头方向背离镜面。
方法二(平面镜成像):
1. 作S点关于平面镜MN的对称点S'(像点);
2. 连接S'和A点并延长,得到SA的反射光线,箭头方向背离镜面;
3. 连接S'和B点并延长,得到SB的反射光线,箭头方向背离镜面。
两种方法均符合作图要求,结果正确。
【答案】
【知识点】光的反射定律、平面镜成像作图
【点评】本题考查平面镜反射光线的基础作图,需掌握光的反射定律或平面镜成像特点的应用,作图时要注意法线用虚线、光线带箭头等规范要求。
【难度系数】0.6
【解析】方法一(光的反射定律):
1. 过入射点A作垂直于平面镜MN的虚线,即为法线;
2. 根据反射角等于入射角,在法线另一侧画出SA的反射光线,箭头方向背离镜面;
3. 同理,过入射点B作垂直于MN的虚线(法线),根据反射角等于入射角画出SB的反射光线,箭头方向背离镜面。
方法二(平面镜成像):
1. 作S点关于平面镜MN的对称点S'(像点);
2. 连接S'和A点并延长,得到SA的反射光线,箭头方向背离镜面;
3. 连接S'和B点并延长,得到SB的反射光线,箭头方向背离镜面。
两种方法均符合作图要求,结果正确。
【答案】
【知识点】光的反射定律、平面镜成像作图
【点评】本题考查平面镜反射光线的基础作图,需掌握光的反射定律或平面镜成像特点的应用,作图时要注意法线用虚线、光线带箭头等规范要求。
【难度系数】0.6
12 如图所示,M是苹果上的一点,N是人眼的位置,请画出M点在平面镜中的像$M'$及M点发出的一条光线经平面镜反射后经过N点的光路图。

答案
解析
【分析】要画出M点在平面镜中的像及对应的光路,需利用平面镜成像特点:像与物关于平面镜对称,且反射光线的反向延长线过像点。解题步骤为:①作M点关于平面镜的对称点,即为像点M';②连接像点M'与人眼位置N,该连线与平面镜的交点是入射点O;③连接M和O得到入射光线,连接O和N得到反射光线,标注光线箭头方向。
【解析】1. 根据平面镜成像规律,像与物关于镜面对称,过M点作平面镜的垂线,在镜后取与M到镜面距离相等的点,确定像点M';2. 连接M'和N,与平面镜交于入射点O;3. 连接M与O,箭头指向O(入射光线);连接O与N,箭头指向N(反射光线),完成光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像特点、光的反射光路图
【点评】本题考查平面镜成像的作图,核心是利用对称法确定像点,结合反射光线的特点完成光路,是光学基础作图题,需掌握作图规范。
【难度系数】0.6
【解析】1. 根据平面镜成像规律,像与物关于镜面对称,过M点作平面镜的垂线,在镜后取与M到镜面距离相等的点,确定像点M';2. 连接M'和N,与平面镜交于入射点O;3. 连接M与O,箭头指向O(入射光线);连接O与N,箭头指向N(反射光线),完成光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像特点、光的反射光路图
【点评】本题考查平面镜成像的作图,核心是利用对称法确定像点,结合反射光线的特点完成光路,是光学基础作图题,需掌握作图规范。
【难度系数】0.6
13 小明发现地下车库中的道路有个急转弯,容易发生交通事故,在没有凸面镜的情况,小明临时用一块大平面镜替代凸面镜放置在如图所示的A处,使拐弯处的两辆车可以从镜子互相看见对方,消除安全隐患.请你利用所学知识帮助小明在图中的A处画出平面镜放置的合适位置.

答案
使拐弯处的两辆车可以从镜子互相看见对方,则必须是两辆车发出或反射的光线射入双方司机的眼睛,据此可画出入射光线和反射光线,然后作出入射光线和反射光线的夹角的角平分线,即为法线,再过A点垂直于法线画出平面镜.
知识拓展 此题考查平面镜的应用,关键是知道人眼之所以能够看到物体,是因为物体发出或反射的光线射入了人眼.
解析
【分析】要让拐弯处的两辆车互相看见,需依据光的反射定律,使一辆车发出的光线经A处平面镜反射后进入另一辆车的眼睛。解题思路是先确定入射光线和反射光线,再通过角平分线找到法线,最终作出垂直于法线的平面镜位置。
【解析】根据光的反射定律,具体步骤为:1. 连接下方车辆与A点,作为入射光线;2. 连接A点与上方车辆,作为反射光线;3. 作入射光线和反射光线的角平分线,得到法线;4. 过A点作垂直于法线的直线,即为平面镜的放置位置,平面镜的反射面需朝向两辆车,确保光线按要求反射。
【答案】
【知识点】光的反射定律、平面镜的应用
【点评】本题结合实际安全场景,考查光的反射定律的实际应用,将物理知识与生活问题结合,需要学生理解平面镜改变光路的原理,能较好地考查学生对光的反射知识的掌握程度。
【难度系数】0.5
【解析】根据光的反射定律,具体步骤为:1. 连接下方车辆与A点,作为入射光线;2. 连接A点与上方车辆,作为反射光线;3. 作入射光线和反射光线的角平分线,得到法线;4. 过A点作垂直于法线的直线,即为平面镜的放置位置,平面镜的反射面需朝向两辆车,确保光线按要求反射。
【答案】
【知识点】光的反射定律、平面镜的应用
【点评】本题结合实际安全场景,考查光的反射定律的实际应用,将物理知识与生活问题结合,需要学生理解平面镜改变光路的原理,能较好地考查学生对光的反射知识的掌握程度。
【难度系数】0.5
14 如图所示,已知点光源S发出的光经平面镜反射后的两条反射光线,通过作图作出点光源S的位置。

答案
解析
【分析】
要确定点光源S的位置,需利用平面镜成像的规律:反射光线的反向延长线必过像点,且像与物关于平面镜对称。解题思路为:先将两条反射光线反向延长找到像点S',再根据像物对称确定S,最后连接S与反射点得到入射光线。
【解析】
步骤1:将图中两条反射光线向平面镜另一侧(镜后)反向延长,两条线的交点即为点光源S在平面镜中的像点S';
步骤2:过S'作平面镜的垂线,在垂线的平面镜前侧取一点S,使S到平面镜的距离等于S'到平面镜的距离,此点即为点光源S;
步骤3:连接S与两条反射光线在平面镜上的入射点,得到对应的入射光线,完成作图。
【答案】

【知识点】
平面镜成像作图、光的反射
【点评】
本题考查利用平面镜成像规律确定点光源的位置,是光学作图的基础题型,核心是掌握像与物关于镜面对称的特点。
【难度系数】
0.5
要确定点光源S的位置,需利用平面镜成像的规律:反射光线的反向延长线必过像点,且像与物关于平面镜对称。解题思路为:先将两条反射光线反向延长找到像点S',再根据像物对称确定S,最后连接S与反射点得到入射光线。
【解析】
步骤1:将图中两条反射光线向平面镜另一侧(镜后)反向延长,两条线的交点即为点光源S在平面镜中的像点S';
步骤2:过S'作平面镜的垂线,在垂线的平面镜前侧取一点S,使S到平面镜的距离等于S'到平面镜的距离,此点即为点光源S;
步骤3:连接S与两条反射光线在平面镜上的入射点,得到对应的入射光线,完成作图。
【答案】
【知识点】
平面镜成像作图、光的反射
【点评】
本题考查利用平面镜成像规律确定点光源的位置,是光学作图的基础题型,核心是掌握像与物关于镜面对称的特点。
【难度系数】
0.5
15 检查视力时,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上平面镜里的像。如图所示,请在图中准确画出:被测者眼睛通过平面镜看到自己右脚尖P点的光路图。

答案
作脚尖P关于镜面的对称点P',即为像点,连接像点与眼睛A点与镜面相交于一点O,即为入射点,连接PO、OA,则PO是入射光线,OA为反射光线.
解析
【分析】要画出被测者眼睛通过平面镜看到右脚尖P点的光路图,需依据平面镜成像的核心规律:平面镜成像时,像与物关于镜面对称,且反射光线的反向延长线必然经过像点。解题思路为:先确定P点在平面镜中的像点,再结合眼睛位置找到入射点,最终画出入射光线和反射光线。
【解析】步骤1:根据平面镜成像的对称性,作右脚尖P关于平面镜的对称点P',P'就是P在平面镜中的像点;步骤2:连接被测者的眼睛A与像点P',该线段和平面镜的交点即为入射点O;步骤3:连接P和O得到入射光线,连接O和A得到反射光线,这样就完成了被测者眼睛看到P点的光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像、光路图绘制
【点评】本题是光学基础作图题,考查平面镜成像规律的应用,核心是利用像与物的对称关系确定光路,需掌握反射光线与像点的对应关系。
【难度系数】0.5
【解析】步骤1:根据平面镜成像的对称性,作右脚尖P关于平面镜的对称点P',P'就是P在平面镜中的像点;步骤2:连接被测者的眼睛A与像点P',该线段和平面镜的交点即为入射点O;步骤3:连接P和O得到入射光线,连接O和A得到反射光线,这样就完成了被测者眼睛看到P点的光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像、光路图绘制
【点评】本题是光学基础作图题,考查平面镜成像规律的应用,核心是利用像与物的对称关系确定光路,需掌握反射光线与像点的对应关系。
【难度系数】0.5
16 如图所示,在某房间的天花板上装有平面镜M,S为一灯泡,P为不透明的墙。请画出灯泡发出的光经平面镜反射后,能够照亮P墙右侧区域的光路图。

答案
先作出点光源S关于平面镜的对称点S',连接S'与墙的最右上边缘,交平面镜于点O,连接SO作出入射光线,连接S'O并延长,画出反射光线,然后连接S与墙最左上边缘交平面镜于O',为另一条入射光线,连接S'O'并延长,作出反射光线,两条反射光线之间的区域为发光点S发出的光线经平面镜反射后照亮墙右边的范围.
解析
【分析】要画出灯泡发出的光经平面镜反射后照亮P墙右侧区域的光路,需利用平面镜成像的特点:像与物关于镜面对称,反射光线的反向延长线经过像点。解题思路为:①先确定点光源S在平面镜中的像S';②找到两条边界光线,分别对应照亮区域的上下边界;③画出入射光线和反射光线,两条反射光线之间的区域即为照亮范围。
【解析】1. 根据平面镜成像规律,作出点光源S关于平面镜M的对称点S'(像点);2. 连接S'与P墙的最右上边缘,与平面镜M交于点O,连接S和O得到入射光线SO,再连接S'O并延长得到反射光线(照亮区域的下边界);3. 连接S与P墙的最左上边缘,与平面镜M交于点O',连接S和O'得到入射光线SO',再连接S'O'并延长得到反射光线(照亮区域的上边界);4. 两条反射光线之间的区域就是灯泡发出的光经平面镜反射后能照亮P墙右侧的区域。
【答案】
【知识点】平面镜成像、光的反射
【点评】本题考查平面镜成像在实际问题中的应用,核心是利用像点确定反射光线的边界,需掌握平面镜成像的作图方法,明确反射光线与像点的关系,是光学作图的典型题型。
【难度系数】0.5
【解析】1. 根据平面镜成像规律,作出点光源S关于平面镜M的对称点S'(像点);2. 连接S'与P墙的最右上边缘,与平面镜M交于点O,连接S和O得到入射光线SO,再连接S'O并延长得到反射光线(照亮区域的下边界);3. 连接S与P墙的最左上边缘,与平面镜M交于点O',连接S和O'得到入射光线SO',再连接S'O'并延长得到反射光线(照亮区域的上边界);4. 两条反射光线之间的区域就是灯泡发出的光经平面镜反射后能照亮P墙右侧的区域。
【答案】
【知识点】平面镜成像、光的反射
【点评】本题考查平面镜成像在实际问题中的应用,核心是利用像点确定反射光线的边界,需掌握平面镜成像的作图方法,明确反射光线与像点的关系,是光学作图的典型题型。
【难度系数】0.5
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