题目内容

14.如图是探究“光的反射定律”的实验装置图,把平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON向前或向后折的纸板竖直立在平面镜上,ON垂直于镜面.
(1)如图甲,让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,改变光束的入射方向,使∠i减小,这时∠r跟着减小,使∠i增大,∠r跟着增大,∠r总是等于∠i,说明反射角等于入射角.
(2)如图乙,把半面纸板NOF向前折或向后折,这时,在NOF上不能(选填“能”或“不能”)看到反射光线,说明反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内.
(3)课后,小明同学利用同一套实验器材,选择入射角为15°、30°、45°的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据,如表所示,经检查,三次试验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背,你认为其中的原因应该是将反射光线与反射面(或镜面)的夹角作为反射角.
实验次数入射角反射角
 1 15° 75°
 2 30° 60°
 3 45° 45°

分析 (1)(2)光的反射规律:入射光线、反射光线、法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角,
(3)由光的反射定律知,反射角应等于入射角,故他所测量的角不是反射角,而是反射光线与镜面的夹角.

解答 解:(1)由图可见入射角是∠i,反射角是∠r,使∠i减小,这时∠r跟着减小,使∠i增大,∠r跟着增大,∠r总是等于∠i,说明在光的反射中,反射角等于入射角.
(2)由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,把半面纸板NOF向前折或向后折,两块纸板不在同一平面上,所以在纸板NOF上就无法呈现出反射光线了,因此这个现象说明了:反射光线、入射光线和法线都在同一平面内.
(3)根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,当入射角分别为15°、30°、45°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是15°、30°、45°,不是75°,60°45°,而75°,60°,45°正好是反射光线与镜面的夹角.
故答案为:(1)反射角等于入射角;
(2)不能;同一平面内;
(3)将反射光线与反射面(或镜面)的夹角作为反射角.

点评 本题考查了研究光的反射定律的实验,反射角等于入射角,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧.上课时特别要强调的是:反射角是反射光线与法线的夹角,而不是反射光线与镜面的夹角.

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