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,即反射光逆着原来入射光的方向射出,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,即反射光逆着原来入射光的方向射出,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】
本题考查光的反射定律的实验探究,需结合光的反射定律的内容逐一分析各小问:
1. 明确法线定义: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;
2. 探究反射角与入射角的关系时,需多次改变入射角获取普遍规律,避免偶然性;
3. 反射光线、入射光线和法线需在同一平面内,若纸板不在同一平面则无法显示反射光线;
4. 光的反射中,光路是可逆的,即逆着原反射光线入射,反射光线会沿原入射光线射出。
【解析】
(1) 法线是垂直于平面镜的直线,图中ON垂直于平面镜,因此入射光线AO的法线是ON;入射光线AO与平面镜的夹角为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,为得出普遍规律,需多次改变入射角的大小,测量对应的反射角,避免结论的偶然性,故选D。
(3) 将纸板F绕ON向后翻折后,纸板F与纸板E不在同一平面,因此纸板F上不能显示出反射光束,该现象说明反射光线、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】
本题是光的反射定律的基础实验题,考查对实验操作、实验现象及结论的理解,属于光学核心基础内容,难度适中,需掌握实验的设计思路与原理。
【难度系数】
0.7
本题考查光的反射定律的实验探究,需结合光的反射定律的内容逐一分析各小问:
1. 明确法线定义: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;
2. 探究反射角与入射角的关系时,需多次改变入射角获取普遍规律,避免偶然性;
3. 反射光线、入射光线和法线需在同一平面内,若纸板不在同一平面则无法显示反射光线;
4. 光的反射中,光路是可逆的,即逆着原反射光线入射,反射光线会沿原入射光线射出。
【解析】
(1) 法线是垂直于平面镜的直线,图中ON垂直于平面镜,因此入射光线AO的法线是ON;入射光线AO与平面镜的夹角为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,为得出普遍规律,需多次改变入射角的大小,测量对应的反射角,避免结论的偶然性,故选D。
(3) 将纸板F绕ON向后翻折后,纸板F与纸板E不在同一平面,因此纸板F上不能显示出反射光束,该现象说明反射光线、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】
本题是光的反射定律的基础实验题,考查对实验操作、实验现象及结论的理解,属于光学核心基础内容,难度适中,需掌握实验的设计思路与原理。
【难度系数】
0.7
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