Question

9．有位同學用如圖所示的裝置來探究光的反射規律，豎直紙板可沿虛線折疊．
（1）紙板在實驗中的作用是①呈現反射光線，②驗證反射光線與入射光線及法線在同一平面內；
（2）硬紙板放在平面鏡上時，要保持與鏡面垂直；
（3）把半面紙板B向前或向后折，則在紙板B上不能（選填“能”或“不能”）看到反射光線，此時反射光線和入射光線在（選填“在”或“不在”）同一平面內；
（4）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，這表明光在反射時，光路是可逆的．
（5）課后，某同學利用同一套實驗器材，選擇入射角分別為15°、30°、45°的三條光線進行實驗，結果得到了不同的數據，如下表所示，經檢查，三次試驗中各角度的測量值都是準確的，但總結的規律卻與反射定律相違背．你認為其中的原因應該是錯把反射光線與反射面的夾角看作反射角了．

實驗次數	入射角	反射角
1	15°	75°
2	30°	60°
3	45°	45°

Answer 1

分析 （1）從實驗需要觀察光的傳播路徑和探究入射光線、反射光線和法線的關系進行分析．
（2）光的反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一平面內，反射光線和入射光線分居在法線的兩側．反射角等于反射角．
（3）光的反射中光路是可逆的．據此結合實驗現象做出解答．
（4）由光的反射定律知，反射角應等于入射角，由表中數據可知，他所測量的角不是反射角，而是反射光線與鏡面的夾角．

解答 解：（1）①我們不便于直接觀察光的傳播路徑，即光線，但光線能顯示在光屏上，我們可以借助光屏來顯示光的傳播路徑；
②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，因此借助光屏可以探究入射光線、反射光線和法線是否共面．
（2）一束紅光貼著紙板沿EO射到O點，光將沿OF方向射出，如果把紙板ON的右半邊向后折，反射光線不能顯示，但是確實存在．
（3）光的反射中光路是可逆的，從EO入射，從OF反射；從FO入射，從OE反射．
（4）根據反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射光線與法線的夾角，入射角是入射光線與法線的夾角，當入射角分別為15°、30°、45°時，反射光線與法線的夾角，即反射角也應分別是15°、30°、45°，不是75°，60°45°，而75°，60°，45°正好是反射光線與鏡面的夾角．
故答案為：
（1）①顯示光的傳播路徑； ②探究反射光線和入射光線是否在同一平面內；
（2）不能；在；
（3）光在反射時，光路是可逆的；
（4）錯把反射光線與反射面的夾角看作反射角了．

點評 本題考查了研究光的反射定律的實驗，特別要強調的是：反射角是反射光線與法線的夾角，而不是反射光線與鏡面的夾角．