Question

19．如图所示为小明探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板E固定不动，纸板F可以绕ON转动．

实验次数	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径迹同时在纸板上出现，纸板应与平面镜垂直（选填“垂直”或“不垂直”）；
（2）小明让一束光沿AO贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上会看到反射光OB的径迹．改变三次入射角的大小，实验所测得的数据如上表所示．小明根据表中数据得出的结论和其他同学的结论不一致．请分析小明在实验过程中出现的问题是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角；
（3）三次实验中，总能在纸板上观察到入射光和反射光的径迹，由此小明得出结论：“在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内”．小明的结论不合理（选填“合理”或“不合理”），理由是不合理；应将纸板F沿法线方向折转，再次观察纸板上是否还能看到反射光．

Answer 1

分析 （1）（2）要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，则法线必须与平面镜垂直；
光的反射规律：三线共面（入射光线、反射光线、法线在同一平面上），两线分居（入射光线、反射光线分居法线两侧），两角相等（入射角、反射角），光路可逆．
（3）要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上，可以通过让纸板B不与纸板A在同一平面上来研究．

解答 解：（1）要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，则法线必须与平面镜垂直，并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内，因此纸板与平面镜的位置关系必垂直；
（2）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20°、30°、50°时，反射线与法线的夹角，即反射角也应分别是20°、30°、50°，而70°，60°，40°正好是反射光线与镜面的夹角，所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角．
（3）根据其实验操作得出结论是不合理的．实验中要探究反射光线、入射光线是否在同一平面内，应将纸板F沿法线方向折转，再次观察纸板上是否还能看到反射光．
故答案为：（1）垂直；
（2）把反射光线与镜面的夹角当成了反射角；
（3）不合理；应将纸板F沿法线方向折转，再次观察纸板上是否还能看到反射光．

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．反射光线与法线的夹角--反射角，而不是反射光线与镜面的夹角．并考查了探究的方法，应注意掌握．