3. 如图所示,在探究光的反射定律的实验中,水平放置平面镜,白色纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可以绕ON翻折。

(1)实验时,把纸板垂直放在平面镜上,入射光线AO的法线是
(2)为了探究反射角与入射角的大小关系,应进行的操作是
A. 改变纸板与平面镜之间的夹角
B. 沿ON向后转动纸板E
C. 沿ON向后转动纸板F
D. 多次改变入射角的大小
(3)将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点,纸板F上会显示出反射光束OB,接着将纸板F绕ON向后翻折,则纸板F上
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,则反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明
A. 反射角等于入射角
B. 在光的反射现象中,光路可逆
(1)实验时,把纸板垂直放在平面镜上,入射光线AO的法线是
ON
,入射光线AO的入射角的大小是40°
。(2)为了探究反射角与入射角的大小关系,应进行的操作是
D
(填选项字母)。A. 改变纸板与平面镜之间的夹角
B. 沿ON向后转动纸板E
C. 沿ON向后转动纸板F
D. 多次改变入射角的大小
(3)将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点,纸板F上会显示出反射光束OB,接着将纸板F绕ON向后翻折,则纸板F上
不能
(选填“能”或“不能”)显示出反射光束,由此说明反射光线、入射光线与法线在同一平面
(选填“同一平面”或“不同平面”)内。(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,则反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明
B
(填选项字母)。A. 反射角等于入射角
B. 在光的反射现象中,光路可逆
答案
3. (1) ON 40°
(2) D
(3) 不能 同一平面
(4) B
【解析】(1)如题图所示,入射光线 AO 的法线是 ON;纸板与平面镜垂直放置,题图中的入射角等于 90°−50°=40°。(2)在探究反射角与入射角的大小关系时,为了得出普遍规律,应多次改变入射角的大小,这样才能避免结论的偶然性,D 正确。(3)实验中将纸板 F 向后翻折,纸板 F 上不能显示出反射光束,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。(4)让一束光沿 BO 方向射向平面镜,即让光逆着原来的反射光射向镜面,反射光将沿 OA 方向射出,即反射光逆着原入射光的方向射出,该实验现象说明,在反射现象中,光路是可逆的,故 B 正确。
(2) D
(3) 不能 同一平面
(4) B
【解析】(1)如题图所示,入射光线 AO 的法线是 ON;纸板与平面镜垂直放置,题图中的入射角等于 90°−50°=40°。(2)在探究反射角与入射角的大小关系时,为了得出普遍规律,应多次改变入射角的大小,这样才能避免结论的偶然性,D 正确。(3)实验中将纸板 F 向后翻折,纸板 F 上不能显示出反射光束,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。(4)让一束光沿 BO 方向射向平面镜,即让光逆着原来的反射光射向镜面,反射光将沿 OA 方向射出,即反射光逆着原入射光的方向射出,该实验现象说明,在反射现象中,光路是可逆的,故 B 正确。
解析
【分析】本题是探究光的反射定律的实验题,需结合光的反射定律的相关知识逐一分析各小问:1. 第一问:明确法线是垂直于平面镜的直线,入射角是入射光线与法线的夹角,结合图中入射光线与镜面的夹角计算入射角;2. 第二问:探究反射角与入射角的大小关系,需通过多次实验避免偶然性,因此要多次改变入射角;3. 第三问:根据反射光线、入射光线与法线的位置关系,判断翻折纸板F后是否能看到反射光线,进而得出结论;4. 第四问:根据光路可逆的实验现象,判断对应的结论。
【解析】(1) 法线是垂直于平面镜的直线,因此入射光线AO的法线是ON;纸板与平面镜垂直,入射光线与镜面的夹角为50°,则入射角为90°−50°=40°。(2) 探究反射角与入射角的大小关系时,为了得出普遍规律,避免结论的偶然性,应多次改变入射角的大小,故选D。(3) 由于反射光线、入射光线与法线在同一平面内,将纸板F绕ON向后翻折后,纸板F与反射光线不在同一平面,因此纸板F上不能显示出反射光束,由此说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。(4) 让光沿BO方向射向平面镜,反射光沿OA方向射出,说明在光的反射现象中,光路是可逆的,故选B。
【答案】(1) ON;40° (2) D (3) 不能;同一平面 (4) B
【知识点】光的反射定律、光路可逆
【点评】本题考查光的反射定律的实验探究,涵盖法线、入射角的计算,反射角与入射角的关系,反射光线的位置规律以及光路可逆的结论,是光学基础实验的典型题目,需掌握实验原理和操作要点。
【难度系数】0.3
【解析】(1) 法线是垂直于平面镜的直线,因此入射光线AO的法线是ON;纸板与平面镜垂直,入射光线与镜面的夹角为50°,则入射角为90°−50°=40°。(2) 探究反射角与入射角的大小关系时,为了得出普遍规律,避免结论的偶然性,应多次改变入射角的大小,故选D。(3) 由于反射光线、入射光线与法线在同一平面内,将纸板F绕ON向后翻折后,纸板F与反射光线不在同一平面,因此纸板F上不能显示出反射光束,由此说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。(4) 让光沿BO方向射向平面镜,反射光沿OA方向射出,说明在光的反射现象中,光路是可逆的,故选B。
【答案】(1) ON;40° (2) D (3) 不能;同一平面 (4) B
【知识点】光的反射定律、光路可逆
【点评】本题考查光的反射定律的实验探究,涵盖法线、入射角的计算,反射角与入射角的关系,反射光线的位置规律以及光路可逆的结论,是光学基础实验的典型题目,需掌握实验原理和操作要点。
【难度系数】0.3
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