在“探究光的反射规律”的实;验中,平面镜水平放置,白色纸板竖直立在平而镜上,纸板由E、F两部分组成,可绕竖直接缝ON翻转,如图1所示。
实验次数 | 入射角 | 反射角 |
1 | 30° | 30° |
2 | 45° | 45° |
3 | 60° | 60° |
(1)实验中还需要的器材是: 、激光笔和铅笔。
(2)将一束光贴着纸板E沿AO射到O点,纸板F上会显示出反射光束OB:为探究反射光和入射光是否在同一平面内,下一步的操作是: 。
(3)使光束以不同角度入射进行实验,测量数据如上表所示。由此可得:在反射现象中, 。
(4)如图2所示,已知入射光线与反射光线的夹角为90°,请在图中画出平面镜的位置并标出反射角的度数。
(1)量角器;(2)将纸板F沿ON向后折(向前折),看其上是否有反射光线;(3)反射角等于入射角;(4)。
【解答】(1)因为实验时为了验证光的反射定律,需要测量反射角和入射角的度数,所以必须有量角器;
(2)将纸板F沿ON向后折(向前折),看其上是否有反射光线,转动后,若不能看到反射光线,说明反射光线与入射光线是在同一平面内;
(3)使光束以不同角度入射进行实验,由表格中的数据可知,反射角始终等于入射角;
(4)已知入射光线与反射光线的夹角为90°,由光反射定律知,反射角等于入射角,则反射角等于90°=45°,所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线,然后再过入射点作这个角平分线的垂线即为平面镜的位置,入射角为入射光线与法线的夹角,反射角为反射光线与法线的夹角。如图
【分析】(1)验证光的反射定律,需要用到光源、平面镜、画有法线ON的平整硬纸板、直尺、量角器及铅笔;
(2)要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上,可以通过让纸板B不与纸板A在同一平面上来研究;
(3)根据表格中的数据分析;
(4)根据光的反射定律知,反射角等于入射角,故反射光线与入射光线的夹角的平分线是法线的位置,再过入射点作出法线的垂线,就是平面镜所在的位置。
【点评】本题考查光的反射定律实验的有关内容,主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力,就是为了锻炼学生的动手、动脑的能力。