Question

8．在探究“光的反射定律”實驗時，進(jìn)行如圖所示的實驗操作．

（1）實驗時讓光貼著紙板入射，此時紙板的作用是為了顯示光路．
（2）小明讓光線貼著垂直于鏡面的紙板沿AO方向射向鏡面，反射光沿OB方向射出，并用量角器測量入射角和反射角的大小，一次實驗便立即得出實驗結(jié)論：反射角等于入射角．你認(rèn)為這樣得出結(jié)論不合理（填“合理”或“不合理”），原因是憑一次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論有偶然性，應(yīng)進(jìn)行多次實驗．
（3）在實驗過程中，若將紙板傾斜，如圖乙所示，讓光線仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面，此時反射光線與入射光線在（選填“在”或“不在”）同一平面內(nèi)，若此時通過平面鏡觀察紙板，則看到的圖象應(yīng)為丙圖中的③（選填“①”、“②”或“③”）．
（4）如果讓光線逆著BO的方向射向鏡面，會發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OA方向射出，這表明：光路是可逆的．

實驗次數(shù)	入射角	反射角
第一次	20°	70°
第二次	30°	60°
第三次	50°	40°

（5）小紅在探究反射角和入射角之間的關(guān)系時，三次改變?nèi)肷浣莍的大�。ㄈ鐖D乙），實驗所測數(shù)據(jù)如下表，他根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論和其他同學(xué)的結(jié)論并不一致．請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析小明實驗中出現(xiàn)錯誤的原因是把反射光線與鏡面的夾角當(dāng)成了反射角．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)的特點(diǎn)分析；
（2）為避免實驗的偶然性，應(yīng)多做幾次試驗，然后才可以得出結(jié)論；
（3）根據(jù)入射光線、反射光線和法線的關(guān)系進(jìn)行分析，得出結(jié)論；物像關(guān)于鏡面對稱；
（4）光反射時，光路是可逆的；
（5）反射角是反射線與法線的夾角，入射角是入射線與法線的夾角，

解答 解：（1）實驗時如果不讓光貼著紙板入射，則無法看見入射光線以及反射光線，就無法確定反射光線、入射光線，所以讓光貼著紙板入射是為了顯示光路；
（2）在探究“光的反射定律”實驗時，探究反射角與入射角的關(guān)系，憑一次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論有偶然性，應(yīng)該多次改變?nèi)肷浣堑拇笮�，進(jìn)行多次實驗，最終才能得出“反射角等于入射角”的普遍性規(guī)律，故小明這樣得出結(jié)論不合理；
（3）根據(jù)光的反射定律可知，在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)；反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，因此若將紙板傾斜，如圖乙所示，讓光線仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面，此時反射光線與入射光線仍在同一平面內(nèi)，但不能在紙板上看到反射光線；若此時通過平面鏡觀察紙板，因為物像關(guān)于鏡面對稱，則看到的圖象應(yīng)為丙圖中的③．
（4）當(dāng)光逆著原來的反射光線入射時，反射光線也逆著原來的入射光線反射出去，即將一束光貼著紙板F沿BO射到O點(diǎn)，光將沿圖中的OA方向射出，這說明在反射現(xiàn)象中光路是可逆的．
（5）根據(jù)反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射線與法線的夾角，入射角是入射線與法線的夾角，當(dāng)入射角分別為20°、30°、50°時，反射線與法線的夾角，即反射角也應(yīng)分別是20°、30°、50°，而70°，60°，40°正好是反射光線與鏡面的夾角，所以是把反射光線與鏡面的夾角當(dāng)成了反射角．
故答案為：（1）顯示光路；（2）不合理；憑一次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論有偶然性，應(yīng)進(jìn)行多次實驗；（3）在；③；（4）光路是可逆的；（5）把反射光線與鏡面的夾角當(dāng)成了反射角．

點(diǎn)評 本題考查了研究光的反射定律的實驗，本實驗可以得出：反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，反射角等于入射角．