水平桌面边缘斜放着一个平面镜,桌面上有一个小球向镜面滚去时,要使镜中的小球沿竖直方向向下移动,则镜面与观察者所在这侧的桌面间的夹角应为______,要使镜中的小球的像沿竖直方向向上移动,则镜面与观察者所在这侧的桌面间的夹角应为______.

问题描述:

水平桌面边缘斜放着一个平面镜,桌面上有一个小球向镜面滚去时,要使镜中的小球沿竖直方向向下移动,则镜面与观察者所在这侧的桌面间的夹角应为______,要使镜中的小球的像沿竖直方向向上移动,则镜面与观察者所在这侧的桌面间的夹角应为______.

(1)根据题意,如果小球水平向右运动,小球的像竖直向下运动,所以小球到达A点时,像也到达A点,所以平面镜应过水平方向和竖直方向的交点A;
根据题意,当小球在图示中的B点时,像点在竖直方向的C点,平面镜过BC连线的中点D;
平面镜一定在AD连线上,其中:
∵BD=CD,AD⊥BC,
∴AD是∠BAC的角平分线,
又∵∠BAC=90°,
∴∠BAD=45°,如图所示:
所以题干中的夹角α=45°.
(2)由平面镜成像特点知像物连线与镜面垂直,且它们到镜面的距离相等,当小球一定的速度沿桌面由①位置运动到②位置时,分别作出小球在两个位置所成的像,说明像由位置运动到了位置,且由图可以看出的距离与①到②的距离相等,故像在竖直向上运动时,物体与像的运动方向是垂直的,平面镜与桌面的夹角为135°.
故答案为:45°;135°.
答案解析:由平面镜成像特点知像物连线与镜面垂直,且它们到镜面的距离相等,可以得出像运动的方向与镜面的夹角和物运动的方向与镜面的夹角相等.
考试点:光的反射定律.
知识点:确定平面镜的位置时,多利用像与物关于平面镜对称的特点,并且注意找到平面镜通过的两个点,从而确定平面镜的位置.