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光的反射定律、平面镜成像作图与实验探究

【知识回顾】 一、光的反射定律．

(1)(三线共面)．反射光线在 和 所决定的平面内；(因果关系要注意) (2)(法线居中) 跟 分别位于 的两侧； (3)(两角相等) 等于 ．(因果关系)．

二、平面镜成像．（1）平面镜的作用，一是能改变 ，二是能 。 （2）平面镜成像特点： 平面镜成像为 像，作图时用 线，像到镜面的距离与物到镜面距离 ， 与 大小相等。即表示像点和物点关于平面镜呈轴对称． 【例题讲解】

例1．光线与镜面成30°角射在平面镜上(如图1)，入射角是多大？试画出反射光线，标出入射角和反射角．

作法归纳：①要辨明光的传播方向（光是从哪儿射向哪儿的）

②注意箭头不能漏画，箭头的方向不能画反。

例2.作出图2中的物体AB在平面镜中成的像.

作法归纳：结合平面镜成像原理或特点作图 面镜成像规律: 等大、虚象、等距、垂直

例3、有一光源放在平面镜前，经平面镜得到两条反射光线，如图3所示，根据平面镜成像特点，确定光源S的位置并完成光路图。

作法归纳：要找到光源位置，根据平面镜成像 特点，找到像的位置根据对称性就能求出光源 位置，而像的位置可由反射光线反向延长得到。

例4．如图4所示，作出点光源S发出的光，经平面镜反射后，经过A点的光路

例5．如图5所示，平面镜M前有一个发光点S，S1是它在镜中所成的像，当平面镜转动一个角度后，像的位置为S2，试作出平面镜的新位置． 【巩固练习】

1.在图6中，根据题中给出的条件，画出反射光线、入射光线或镜面的位置．

平

2.太阳光与水平方向成40°角，要使太阳光经平面镜反射，反射光沿水平方向传播，则平面镜与水平方向所成的角度（锐角）是（ ）

A.20°或40° B.40°或70° C.20°或70° D.只能20° 3．在图7的方框中放置一平面镜，光线通过平面镜后的方向变化如图7所示，试画出平面镜并完成光路图．

4.一条光线沿与反射面成60°角的方向射到反射面上（如图8所示），如果反射面逆时针转过20°，反射角变为_________.作出镜面旋转后的光路图

5、潜水艇下潜后，艇内人员可以用潜望镜来观察水面上的情况。潜望镜的主要光学元件是二块平面镜。在图9中画出入射光线经潜望镜进人人眼的光路图。 6、如图10所示为激光液面控制仪原理简图，固定的一束激光AO以入射角θ=60°照射到水平液面，反射光OB射到与其垂直的光屏上，用光电转换器将光信号变成电信号，输入控制系统用以控制液面高度。如果液面高度降低，发现光点B在光屏上移动了一段距离到B′，请在图10中标明B′的位置。(要求画出光路图)

7、如图11所示，平面镜前有一点光源S，S发出的一束光线 被平面镜反射后经过A点，请作出该光线的光路图。 8．根据平面镜成像规律在图12中作一条入射光线，使其通 过点A，并使其反射光线通过B点。

9．如图13，有一三角形物体ABC，请作出其在平面镜中的像． 10．如图14所示，光线A、B为光源S发出的两条光线经平 面镜反射后的反射光线，请在图中作出平面镜并完成光路图。 11.图15是某同学作的光路图，他只画了一条入射光线和另一条反射光线，请你帮他画出发光点S和像点S′.

12. 如图16所示，S＇是发光点S在平面镜中所成的像，请利用图中给出的虚像，再在图中画出一条任意入射光线和它的反射光线。

13、 小红一组在探究“光的反射定律”的实验中，利用小手电筒、小镜片M和一张白纸卡片设计了如图实验：

①把F面 ，寻找反射光线，发现当 时才能看到反射光线。 ②不断改变入射光线的位置，发现反射光线总是出现在法线的

③当入射角减小时，发现反射角也随着减小,并测得了如下的数据，其中有一处错误，请把

错误之处圈出来，错误的原因很可能 。改正数据得到的结论是 14、验探究“光的反射定律”的过程中：

次数 入射角 反射角 ①除了平面镜、硬纸板、激光手电筒之外，还需

要 等。 1 60° 60° ②在实验时，让入射光线沿着一块硬纸板照射，2 50° 50° 但在另一块纸板上只看到了一个亮点， 3 30° 60° 应 纸板。当 __________时，发现在另一块纸板上承接到了反射光线，说明 。

③然后，要 ，来研 究反射角与入射角的关系。

15、探究光反射时的规律，小明进行了如图19所示的实验。 ⑴请在图19中标出反射角的度数。

⑵小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操作？__________________________

⑶如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：_________________________________

16．如图20是“探究平面镜成像特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛A、B 竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体。

（1）为便于观察，该实验最好在 环境中进行（选 填“较明亮”或“较黑暗”）；此外，采用透明玻璃板代替

平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到 ，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。

（2）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像 为止，这时发现像与物的大小 ；进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线 与玻璃板 ，像和物到玻璃板的距离 。

(3）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作？（ ）

A．保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察。

B．保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述（2）相同的操作。

17、如图21是小明在探究平面镜成像特点”的情景

（1）小明利用一块玻璃板代替平面镜，目的是 ；选用两根相同蜡烛的目的是： 便于确定___ _______和比较____ _________。他将手指放在玻璃板后的“烛焰”上，手指____ ____．被烧痛(选填“会”或“不会”)这是因为在实验中观察到的像是 (填“实”或“虚”)像；

（2） 在记录数据表中发现蜡烛到玻璃板的距离与像到玻璃板的