Question

15．小文同學(xué)通過以下的使實驗過程，探究光的反射規(guī)律．
【提出問題】
光的反射光線與入射光線的位置有什么關(guān)系？
【設(shè)計與進行實驗】
（1）如圖甲所示，把一可沿ON折疊的白色硬紙板（作光屏）豎立在水平放置的平面鏡上，使一束光緊貼硬紙板射向鏡面上的O點．
（2）當(dāng)一束光貼著左側(cè)紙板沿AO方向射到O點時，在右側(cè)紙板上能看到反射光線OB．實驗時，在紙板前不同方位都能 看到光的傳播途徑，這是因為光在光屏上發(fā)生了漫反射．
（3）讓光線從BO的方向射向鏡面O點，會發(fā)現(xiàn)反射線沿著OA方向射出，這表明：在光的反射現(xiàn)象中，光路具有可逆性．由（2）、（3）能發(fā)現(xiàn)反射光線與入射光線在（填“在”或“不在”）同一平面內(nèi)．
（4）若將右側(cè)紙板向后折轉(zhuǎn)一定的角度，則在右側(cè)紙板上不能（填“能”或“不能”）看到反射光線．
（5）再如圖乙所示，若將紙板傾斜，讓光線仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面，則右側(cè)紙板上不能（填“能”或“不能”）看到反射光線．
【實驗中提到新的問題】
（4）、（5）中反射光線存在嗎？若存在，射向哪個方向呢？是否還是與入射光線共面呢？
【繼續(xù)繼續(xù)實驗】
在圖乙中過O點垂直于鏡面立一根鉛筆OM，仍以（5）中那條入射光線為入射光線，將紙板再豎立起來旋轉(zhuǎn)紙板，使入射光線與OM共面，再移開鉛筆，此時在紙板同一平面上呈現(xiàn)出反射光線．
【分析與論證】
（1）為了探究反射光線與入射光線的位置關(guān)系，過入射點作與鏡面垂直的一條直線（用虛線表示），我們物理學(xué)中把這根線叫做法線．
（2）經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)，在光的反射中，反射光線中，反射光線、法線、入射光線都在同一平面內(nèi)．
【評估與交流】
探究出上述光的反射規(guī)律以后，小文同學(xué)在如圖甲所示中作出了法線，讓光線貼著紙板沿AO法線射向鏡面，反射光線沿OB方向射出．測量出兩個角的大小都是40°，于是繼續(xù)補充光的反射規(guī)律，得出結(jié)論：光反射時，入射角等于反射角．現(xiàn)請你對他這樣得出的結(jié)論及正確性作出評價：
（1）先有入射角后有反射角，應(yīng)描述為反射角等于入射角；（2）應(yīng)多次實驗后得出結(jié)論，避免結(jié)論具有偶然性．

Answer 1

分析 【設(shè)計與進行實驗】
（2）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）根據(jù)入射光線和反射光線的位置互換進行實驗，觀察反射光線與原來入射光線的關(guān)系得出結(jié)論；
（4）（5）反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)，反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)．
【分析與論證】根據(jù)反射光線、入射光線和法線的關(guān)系得出結(jié)論；
【評估與交流】先有入射角后有反射角，一次實驗具有很大的偶然性．

解答 解：【設(shè)計與進行實驗】
（2）在不同方向都能看到光的傳播路徑，是由于漫反射的緣故；
（3）讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會發(fā)現(xiàn)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(xiàn)了光路是可逆的．
（4）因反射光線、入射光線和法線不在同一平面內(nèi)，若將右側(cè)紙板向后折轉(zhuǎn)一定的角度，則在右側(cè)紙板上不能看到反射光線．
（5）在實驗過程中，若將紙板傾斜，讓光線仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面，此時反射光線、入射光線在同一平面內(nèi)，由于反射光線和入射光線構(gòu)成的平面與平面鏡垂直，故不能看到反射光線．
【分析與論證】
（2）經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)，在光的反射中，反射光線中，反射光線、法線、入射光線都在同一平面內(nèi)．
【評估與交流】
（1）因為是先有入射角后有反射角，所以應(yīng)描述為光反射時，反射角等于入射角；
（2）一次實驗具有很大的偶然性，因此應(yīng)多次實驗后得出結(jié)論，避免結(jié)論具有偶然性
故答案為：【設(shè)計與進行實驗】（2）漫；（3）可逆；在；（4）不能；（5）不能；
【分析與論證】（2）同一平面內(nèi)；
【評估與交流】（1）先有入射角后有反射角，應(yīng)描述為反射角等于入射角；（2）應(yīng)多次實驗后得出結(jié)論，避免結(jié)論具有偶然性．

點評 本題考查了探究光的反射的實驗．光的反射遵循反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，反射角等于入射角；還要注意光路具有可逆性．