Question

19．如圖1為小明在進行光的反射規律實驗的探究過程中：

（1）小明同學用圖1所示的裝置做實驗，其中有一個可折轉的光屏，這個光屏在實驗中除了能呈現光外，另一個重要作用是：驗證反射光線跟入射光線和法線是否在同一平面上
（2）光屏是放在平面鏡上而不是放在透明玻璃板，小明選平面鏡做實驗的原因是平面鏡具有良好的反射效果．
（3）在光屏上標有角度數是為了研究反射角和入射角的關系．
（4）請在圖1中標出反射角的度數．40°；
（5）小明想探究反射光線與入射光線是否在同一平面內，他應如何操作？將紙板B向后（前）折，觀察在紙板B上是否有反射光線．
（6）在圖2中如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會發現反射光線沿著OE方向射出，這表明：光的反射現象中，光路是可逆的．
（7）一條入射光線與鏡面的夾角為60°，反射角是30°．若反射角增大15°，反射光線和入射線的夾角是90°．入射光線和鏡面的夾角是45°．若反射光線與鏡面垂直，反射角是0°．

Answer 1

分析 （1）在光的反射中，三線在同一平面上，是通過光屏展現在我們眼前的．
（2）平面鏡具有良好的反射效果，玻璃的反射效果差．玻璃是透明物體，具有良好的透射效果．
（3）為了方便研究反射角和入射角的關系，可在在光屏上標有角度數．
（4）根據反射角等于入射角，可標出反射角的度數．
（5）要驗證反射光線與入射光線是否在同一平面上，可以通過讓紙板B不與紙板A在同一平面上來研究．
（6）根據題目中：讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會發現反射光線沿著OE方向射出告訴的信息，可以得到此題的答案．
（7）首先了解什么是法線，什么是入射角，什么是反射角，
垂直于鏡面的直線叫做法線，入射光線與法線的夾角叫入射角，
反射光線與法線的夾角叫反射角．這樣才能解答此題．

解答 解：（1）將光屏的左半部分向前后翻折，就不會看到反射光線，只有當整個光屏為一平面時，才能夠看到反射光線，說明入射光線、反射光線、法線共面．這說明光屏可以驗證反射光線跟入射光線和法線是否在同一平面上．
（2）光屏是放在平面鏡上而不是放在透明玻璃板，是因為平面鏡具有良好的反射效果．
（3）在光屏上標有角度數是為了研究反射角和入射角的關系．
（4）由圖可知，入射角為40°，因反射角等于入射角，故反射角也為40°，如下圖：

（5）改變紙板B的位置，使其與紙板A不在同一平面上，看看紙板B上是否有反射光線，即可得到結論．
（6）由讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會發現反射光線沿著OE方向射出可知，將反射光線改為入射光線，光路圖照樣成立，體現了光路是可逆的．
（7）根據光反射定律，反射光線、入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角．
此時入射光線與鏡面的夾角為60°，則入射角為90°-60°=30°，所以反射角也為30°；
當反射角增大15°時，則入射角也增大15°，變為45°，此時反射光線與入射光線的夾角就等于反射角與入射角之和，即為90°；
則入射光線和鏡面的夾角是45°；
當入射光線垂直射向鏡面時，反射光線與鏡面垂直；入射角為0°，則反射角也為0°．
故答案為：（1）驗證反射光線跟入射光線和法線是否在同一平面上；（2）平面鏡具有良好的反射效果；（3）反射角和入射角的關系；（4）40°：
（5）將紙板B向后（前）折，觀察在紙板B上是否有反射光線；（6）光的反射現象中，光路是可逆的；（7）30°；90°；45°；0°．

點評 本題主要探究的是平面鏡成像的特點和規律，這是今后學習光學，研究光現象的基礎，應該熟練掌握．