Question

8．在探究“光的反射定律”實驗時，進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論：反射角等于入射角．你認為這樣得出結論不合理（填“合理”或“不合理”），原因是憑一次實驗數據得出結論有偶然性，應進行多次實驗．
（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，若此時通過平面鏡觀察紙板，則看到的圖象應為丙圖中的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)現反射光線沿著OA方向射出，這表明：光路是可逆的．

實驗次數	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系時，三次改變入射角i的大�。ㄈ鐖D乙），實驗所測數據如下表，他根據表中數據得出的結論和其他同學的結論并不一致．請你根據表中的數據分析小明實驗中出現錯誤的原因是把反射光線與鏡面的夾角當成了反射角．

Answer 1

分析 （1）根據反射光線、入射光線、法線在同一平面內的特點分析；
（2）為避免實驗的偶然性，應多做幾次試驗，然后才可以得出結論；
（3）根據入射光線、反射光線和法線的關系進行分析，得出結論；物像關于鏡面對稱；
（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系，憑一次實驗數據得出結論有偶然性，應該多次改變入射角的大小，進行多次實驗，最終才能得出“反射角等于入射角”的普遍性規(guī)律，故小明這樣得出結論不合理；
（3）根據光的反射定律可知，在反射現象中，反射光線、入射光線分居法線兩側；反射光線、入射光線和法線在同一平面內，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，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，因為物像關于鏡面對稱，則看到的圖象應為丙圖中的③．
（4）當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，光將沿圖中的OA方向射出，這說明在反射現象中光路是可逆的．
（5）根據反射定律，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成了反射角．
故答案為：（1）顯示光路；（2）不合理；憑一次實驗數據得出結論有偶然性，應進行多次實驗；（3）在；③；（4）光路是可逆的；（5）把反射光線與鏡面的夾角當成了反射角．

點評 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，反射光線和入射光線分居法線的兩側，反射角等于入射角．