题目内容

8.有一个东西走向的水平暗洞,在它的东洞口放置一个可自动调节方向的平面镜.若在正午,太阳光竖直向下,平面镜与水平方向必须成45°,才能使反射光水平照亮暗洞;若阳光渐渐偏西,为保证阳光始终水平照亮暗洞,平面镜必须相应地绕水平轴O作逆时针 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动.

分析 要解决此题,关键是要掌握光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角.可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”,根据数学平面几何知识,找出α与入射角的关系,分析解答本题中的问题.

解答 解:如图,∠1为入射角,根据光的反射定律:反射角等于入射角,即∠2=∠1,由平面几何知识:∠α=∠3,而∠3=90°-∠2,所以∠α=90°-∠1,

正午时刻,太阳光垂直于水平地面照射,反射光线朝正西的水平方向,所以反射光线与入射光线之间的夹角为90°,入射角为45°,即∠1=45°,所以α=45°;
若阳光渐渐偏西,为保证阳光始终水平照亮暗洞,平面镜必须相应地绕水平轴O作逆时针转动.这样反射光线朝正西的水平方向,如图所示:

故答案为:45°;逆时针.

点评 本题中反射光线的方向是不变的,入射光线改变方向,入射角会变化,反射角也跟着变化,找到几何关系是解答本题的关键所在.

练习册系列答案
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13.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:

(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑.由图可知,凸透镜对光线具有会聚作用,该凸透镜的焦距是11cm.
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,具体放置要求是让它们处于同一高度,这样做的目的是使得像成在光屏的中央.
(3)把烛焰放在距凸透镜16cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、放大 的实像(填写像的性质);投影仪 (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的.
(4)如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,若仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,同时像会变小(变大/变小).
(5)实验还发现,随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像会上移(上移/下移/不动),将透镜下移(上移/下移)可以使像回到原来位置,若用黑纸遮住透镜的下半部分,则光屏上的像和原来相比,变化是性质不变,亮度变暗.
(6)在焰烛、透镜、光屏三者中心在同一高度的情况下,若固定蜡烛与透镜,无论怎么移动光屏,屏上不出现清晰像,原因可能是物距小于焦距;若固定透镜与光屏,无论怎么移动蜡烛,屏上不出现清晰像,原因可能是光屏到透镜的距离小于焦距.

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