Question

2．小明在探究“光反射时的规律”时将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张可折转的纸板放置在平面镜上，如图所示．

（1）小明让一束光贴着纸板射到O点（如图甲），要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，纸板与平面镜的位置关系是一定垂直（选填“一定垂直”、“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”）．
（2）小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操作？将有反射光线的一半纸板向后折转，观察纸板上是否还有反射光线
（3）小明探究反射角和入射角之间的关系时，三次改变入射角i的大小（如图乙），实验所测数据如表，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致．请你根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角．

实验次数	入射角	反射角
第一次	200	700
第二次	300	600
第三次	500	400

Answer 1

分析 （1）根据法线和镜面的关系，可确定纸板与平面镜的位置关系；
（2）要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上，可以通过让两个纸板不在同一平面上来研究；
（3）入射角是入射光线与法线的夹角，反射角是反射光线与法线的夹角，由此根据表格数据分析找出错误．

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）将有反射光线的一半纸板向后折转，使其与有入射光线的一半纸板不在同一平面上，观察纸板上是否还有反射光线，即可得到结论．
（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．
故答案为：（1）一定垂直；（2）将有反射光线的一半纸板向后折转，观察纸板上是否还有反射光线；（3）把反射光线与镜面的夹角当成了反射角．

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．反射光线与法线的夹角--反射角，而不是反射光线与镜面的夹角．