Question

9．有位同学用如图所示的装置来探究光的反射规律，竖直纸板可沿虚线折叠．
（1）纸板在实验中的作用是①呈现反射光线，②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内；
（2）硬纸板放在平面镜上时，要保持与镜面垂直；
（3）把半面纸板B向前或向后折，则在纸板B上不能（选填“能”或“不能”）看到反射光线，此时反射光线和入射光线在（选填“在”或“不在”）同一平面内；
（4）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明光在反射时，光路是可逆的．
（5）课后，某同学利用同一套实验器材，选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如下表所示，经检查，三次试验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背．你认为其中的原因应该是错把反射光线与反射面的夹角看作反射角了．

实验次数	入射角	反射角
1	15°	75°
2	30°	60°
3	45°	45°

Answer 1

分析 （1）从实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系进行分析．
（2）光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居在法线的两侧．反射角等于反射角．
（3）光的反射中光路是可逆的．据此结合实验现象做出解答．
（4）由光的反射定律知，反射角应等于入射角，由表中数据可知，他所测量的角不是反射角，而是反射光线与镜面的夹角．

解答 解：（1）①我们不便于直接观察光的传播路径，即光线，但光线能显示在光屏上，我们可以借助光屏来显示光的传播路径；
②将光屏的左半部分向前后翻折，就不会看到反射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到反射光线，因此借助光屏可以探究入射光线、反射光线和法线是否共面．
（2）一束红光贴着纸板沿EO射到O点，光将沿OF方向射出，如果把纸板ON的右半边向后折，反射光线不能显示，但是确实存在．
（3）光的反射中光路是可逆的，从EO入射，从OF反射；从FO入射，从OE反射．
（4）根据反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射光线与法线的夹角，入射角是入射光线与法线的夹角，当入射角分别为15°、30°、45°时，反射光线与法线的夹角，即反射角也应分别是15°、30°、45°，不是75°，60°45°，而75°，60°，45°正好是反射光线与镜面的夹角．
故答案为：
（1）①显示光的传播路径； ②探究反射光线和入射光线是否在同一平面内；
（2）不能；在；
（3）光在反射时，光路是可逆的；
（4）错把反射光线与反射面的夹角看作反射角了．

点评 本题考查了研究光的反射定律的实验，特别要强调的是：反射角是反射光线与法线的夹角，而不是反射光线与镜面的夹角．