Question

19．如圖所示為小明探究光的反射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置，在平面鏡上放置一塊硬紙板，紙板E固定不動(dòng)，紙板F可以繞ON轉(zhuǎn)動(dòng)．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	入射角	反射角
1	20°	70°
2	30°	60°
3	50°	40°

（1）要使入射光和其反射光的徑跡同時(shí)在紙板上出現(xiàn)，紙板應(yīng)與平面鏡垂直（選填“垂直”或“不垂直”）；
（2）小明讓一束光沿AO貼著紙板E射到平面鏡上，在紙板F上會(huì)看到反射光OB的徑跡．改變?nèi)�次入射角的大小，�?shí)驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)如上表所示．小明根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論和其他同學(xué)的結(jié)論不一致．請(qǐng)分析小明在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題是把反射光線(xiàn)與鏡面的夾角當(dāng)成了反射角；
（3）三次實(shí)驗(yàn)中，總能在紙板上觀(guān)察到入射光和反射光的徑跡，由此小明得出結(jié)論：“在反射現(xiàn)象中，反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)都在同一平面內(nèi)”．小明的結(jié)論不合理（選填“合理”或“不合理”），理由是不合理；應(yīng)將紙板F沿法線(xiàn)方向折轉(zhuǎn)，再次觀(guān)察紙板上是否還能看到反射光．

Answer 1

分析 （1）（2）要使入射光線(xiàn)和其反射光線(xiàn)的徑跡同時(shí)在紙板上出現(xiàn)，則法線(xiàn)必須與平面鏡垂直；
光的反射規(guī)律：三線(xiàn)共面（入射光線(xiàn)、反射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一平面上），兩線(xiàn)分居（入射光線(xiàn)、反射光線(xiàn)分居法線(xiàn)兩側(cè)），兩角相等（入射角、反射角），光路可逆．
（3）要驗(yàn)證反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)是否在同一平面上，可以通過(guò)讓紙板B不與紙板A在同一平面上來(lái)研究．

解答 解：（1）要使入射光線(xiàn)和其反射光線(xiàn)的徑跡同時(shí)在紙板上出現(xiàn)，則法線(xiàn)必須與平面鏡垂直，并且反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)必須在同一平面內(nèi)，因此紙板與平面鏡的位置關(guān)系必垂直；
（2）根據(jù)反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角，入射角是入射線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角，當(dāng)入射角分別為20°、30°、50°時(shí)，反射線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角，即反射角也應(yīng)分別是20°、30°、50°，而70°，60°，40°正好是反射光線(xiàn)與鏡面的夾角，所以是把反射光線(xiàn)與鏡面的夾角當(dāng)成了反射角．
（3）根據(jù)其實(shí)驗(yàn)操作得出結(jié)論是不合理的．實(shí)驗(yàn)中要探究反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)是否在同一平面內(nèi)，應(yīng)將紙板F沿法線(xiàn)方向折轉(zhuǎn)，再次觀(guān)察紙板上是否還能看到反射光．
故答案為：（1）垂直；
（2）把反射光線(xiàn)與鏡面的夾角當(dāng)成了反射角；
（3）不合理；應(yīng)將紙板F沿法線(xiàn)方向折轉(zhuǎn)，再次觀(guān)察紙板上是否還能看到反射光．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了研究光的反射定律的實(shí)驗(yàn)，反射角等于入射角．反射光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角--反射角，而不是反射光線(xiàn)與鏡面的夾角．并考查了探究的方法，應(yīng)注意掌握．