题目内容
【题目】如图所示为研究光的反射规律的实验装置,竖直平面E固定不动,竖直平面F可绕竖直线ON前后转动,小平面镜M固定于平面E的底部且垂直于平面E,O点为小平面镜边缘中点与平面E右侧边缘的交点,A为带磁性的激光笔(可吸在竖直平面E上)。请你利用该实验装置设计一个实验证明:“在光的反射现象中,反射角等于入射角”。
(1)请写出实验步骤;
(2)画出实验数据记录表格。
实验步骤:
记录表格:
【答案】实验步骤:
(1)使激光笔发出的激光束贴着竖直平面E照射到平面镜上的O点,绕竖直直线ON旋转竖直平面F,反复调整竖直平面F且使两个平面E、F在同一平面内,这时就可以在E、F上同时看到反射光和入射光。
(2)入射光与竖直直线ON的夹角就是入射角α,反射光与竖直直线ON的夹角就是反射角β,用装置上的量角器测量入射角α和反射角β并记录在表格中。
(3)改变竖直平面E上的入射光与竖直直线ON的夹角,保持入射光照射到平面镜上O点的位置不变,即只改变入射角α,仿步骤①的方法找到反射光,用装置上的量角器测量入射角α和反射角β并记录在表格中。
(4)仿照步骤②再做4次实验,将α、β的相应数据记在表格中。
实验数据记录表格:
【解析】(1)对于设计实验同学们往往感到很棘手,可以从实验目的出发,实验目的是利用该实验装置设计一个实验证明:“在光的反射现象中,反射角等于入射角”。那么需要的实验器材应该有光源,平面镜,用竖直平面E、F显示光的传播径迹,还要明确反射角、入射角的概念,有便于测量反射角、入射角的工具---量角器。
实验步骤如下:
(1)使激光笔发出的激光束贴着竖直平面E照射到平面镜上的O点,绕竖直直线ON旋转竖直平面F,反复调整竖直平面F且使两个平面E、F在同一平面内,这时就可以在E、F上同时看到反射光和入射光。
(2)入射光与竖直直线ON的夹角就是入射角α,反射光与竖直直线ON的夹角就是反射角β,用装置上的量角器测量入射角α和反射角β并记录在表格中。
(3)改变竖直平面E上的入射光与竖直直线ON的夹角,保持入射光照射到平面镜上O点的位置不变,即只改变入射角α,仿步骤①的方法找到反射光,用装置上的量角器测量入射角α和反射角β并记录在表格中。
为了得到普遍性规律,还要多次进行实验。
(4)仿照步骤②再做4次实验,将α、β的相应数据记在表格中。
实验数据记录表格: