Question

7．如圖所示是探究光的反射規(guī)律的實驗裝置，在平面鏡上放置一塊硬紙板，紙板由可以繞ON轉折的E、F兩部分組成．
（l） 實驗時，讓光貼著紙板入射是為了顯示光路，你認為紙板與平面鏡的位置關系是垂直（選填“垂直”或“不垂直”）．

實驗次數(shù)	入射角	反射角
1	20°	70°
2	30°	60°
3	50°	40°

（2）小明讓一束光沿AO貼著紙板E射向平面鏡上，在紙板F上可看到反射光OB的徑跡，三次改變?nèi)肷浣堑拇笮�，實驗所得�?shù)據(jù)如上表所示，他根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出結論與其他同學得出的結論并不一致，請你分析小明測量實驗數(shù)據(jù)過程中出現(xiàn)的問題可能是把反射光線與鏡面的夾角當成了反射角．
（3）三次實驗中，總能在紙板上觀察到反射光和入射光的徑跡，由此小明得到結論：“在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)”．請你評估小明的做法是否合理并說明理由：不合理，應將紙板F沿法線方向折轉，再次觀察紙板上是否還能看到反射光．
（4）小明再用另一只激光筆讓光線沿著BO（即逆著原反射光線）射向平面鏡時，可看到反射光線沿OA射出，這說明反射時，光路是可逆的．

Answer 1

分析 （1）（2）光的反射規(guī)律：三線共面（入射光線、反射光線、法線在同一平面上），兩線分居（入射光線、反射光線分居法線兩側），兩角相等（入射角、反射角），光路可逆．
在不同方向都能看到光的傳播路徑，是由于光在光屏上發(fā)生了漫反射而進入我們的眼里；
（3）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．
（4）根據(jù)“光線沿著BO（即逆著原反射光線）射向平面鏡時，看到反射光線沿OA射出”可得出結論．

解答 解：（1）實驗時從光屏前不同的方向都能看到光的傳播路徑，讓光貼著紙板入射；要使入射光線和其反射光線的徑跡同時在紙板上出現(xiàn)，則法線必須與平面鏡垂直，并且反射光線、入射光線和法線必須在同一平面內(nèi)，因此紙板與平面鏡的位置關系必垂直；
（2）根據(jù)反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射線與法線的夾角，入射角是入射線與法線的夾角，當入射角分別為20°、30°、50°時，反射線與法線的夾角，即反射角也應分別是20°、30°、50°，而70°，60°，40°正好是反射光線與鏡面的夾角，所以是把反射光線與鏡面的夾角當成了反射角．
（3）不合理．實驗中要探究反射光線、入射光線是否在同一平面內(nèi)，應將紙板F沿法線方向折轉，再次觀察紙板上是否還能看到反射光．
（4）讓光線沿著BO方向射向鏡面，發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OA方向射出，則說明反射時，光路是可逆的；
故答案為：（1）顯示光路；垂直；
（2）把反射光線與鏡面的夾角當成了反射角；
（3）不合理，應將紙板F沿法線方向折轉，再次觀察紙板上是否還能看到反射光；
（4）反射時，光路是可逆的．

點評 此題考查了光的反射定律的研究過程，需要學生能規(guī)范的用物理語言表達．