19.在“探究光的反射规律”实验中,器材有激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板。


(1)如图13甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑;保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向
(2)利用图13乙所示的装置进行探究:
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点,将纸板B绕中缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知反射角与入射角的大小

③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明
(3)利用图13丙所示的装置进行探究:让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成$90°$角,说明白板与镜面的位置关系是
(1)如图13甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑;保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向
下
(选填“上”或“下”)移动。(2)利用图13乙所示的装置进行探究:
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点,将纸板B绕中缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在
同一平面内
时,纸板B上能呈现反射光束。②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知反射角与入射角的大小
相等
。③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明
在光的反射现象中,光路是可逆的
。(3)利用图13丙所示的装置进行探究:让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成$90°$角,说明白板与镜面的位置关系是
垂直
。实验表明:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内
。答案
19. (1) 下
(2) ① 同一平面内
② 相等
③ 在光的反射现象中,光路是可逆的
(3) 垂直;反射光线、入射光线、法线在同一个平面内
(2) ① 同一平面内
② 相等
③ 在光的反射现象中,光路是可逆的
(3) 垂直;反射光线、入射光线、法线在同一个平面内
解析
【分析】
本题围绕“探究光的反射规律”实验展开,需结合光的反射定律的核心要点分析各问题:
1. 第(1)问:入射光与平面镜夹角变化时,需明确入射角是入射光线与法线(垂直平面镜)的夹角,夹角减小则入射角增大,反射角等于入射角,据此判断反射光线的移动方向;
2. 第(2)问:①需结合“反射光线、入射光线、法线共面”的规律,分析纸板翻折后呈现反射光的条件;②通过多次测量数据总结反射角与入射角的关系;③通过逆入射的实验现象得出光路可逆的结论;
3. 第(3)问:结合法线垂直镜面的特点,分析白板位置与三线共面的关系,得出对应结论。
【解析】
(1) 法线垂直于平面镜,入射光与平面镜的夹角减小,则入射光线与法线的夹角(入射角)增大;根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射光线与法线的夹角也增大,入射点不变,反射光线向下偏移,因此光屏上的光斑向下移动。
(2) ① 根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,因此当纸板B和纸板A在同一平面内时,纸板B上能呈现反射光束;
② 多次测量入射角和反射角,数据显示反射角与入射角大小相等;
③ 用反射光逆着入射,反射光沿原入射光方向射出,表明在光的反射现象中,光路是可逆的。
(3) 法线垂直于平面镜,当白板与镜面成90°角(即垂直)时,白板与法线在同一平面,此时能同时呈现入射光和反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
【答案】
(1) 下
(2) ① 同一平面内;② 相等;③ 在光的反射现象中,光路是可逆的
(3) 垂直;反射光线、入射光线、法线在同一个平面内
【知识点】
光的反射定律;光路可逆;探究光的反射规律实验
【点评】
本题为“探究光的反射规律”的基础实验题,全面考查了光的反射定律的核心内容(三线共面、两角相等、光路可逆),以及实验操作中的现象分析,是光学实验的重点题型,需学生掌握实验原理与操作细节。
【难度系数】
0.7
本题围绕“探究光的反射规律”实验展开,需结合光的反射定律的核心要点分析各问题:
1. 第(1)问:入射光与平面镜夹角变化时,需明确入射角是入射光线与法线(垂直平面镜)的夹角,夹角减小则入射角增大,反射角等于入射角,据此判断反射光线的移动方向;
2. 第(2)问:①需结合“反射光线、入射光线、法线共面”的规律,分析纸板翻折后呈现反射光的条件;②通过多次测量数据总结反射角与入射角的关系;③通过逆入射的实验现象得出光路可逆的结论;
3. 第(3)问:结合法线垂直镜面的特点,分析白板位置与三线共面的关系,得出对应结论。
【解析】
(1) 法线垂直于平面镜,入射光与平面镜的夹角减小,则入射光线与法线的夹角(入射角)增大;根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射光线与法线的夹角也增大,入射点不变,反射光线向下偏移,因此光屏上的光斑向下移动。
(2) ① 根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,因此当纸板B和纸板A在同一平面内时,纸板B上能呈现反射光束;
② 多次测量入射角和反射角,数据显示反射角与入射角大小相等;
③ 用反射光逆着入射,反射光沿原入射光方向射出,表明在光的反射现象中,光路是可逆的。
(3) 法线垂直于平面镜,当白板与镜面成90°角(即垂直)时,白板与法线在同一平面,此时能同时呈现入射光和反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
【答案】
(1) 下
(2) ① 同一平面内;② 相等;③ 在光的反射现象中,光路是可逆的
(3) 垂直;反射光线、入射光线、法线在同一个平面内
【知识点】
光的反射定律;光路可逆;探究光的反射规律实验
【点评】
本题为“探究光的反射规律”的基础实验题,全面考查了光的反射定律的核心内容(三线共面、两角相等、光路可逆),以及实验操作中的现象分析,是光学实验的重点题型,需学生掌握实验原理与操作细节。
【难度系数】
0.7
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