Question

15．小文同学通过以下的使实验过程，探究光的反射规律．
【提出问题】
光的反射光线与入射光线的位置有什么关系？
【设计与进行实验】
（1）如图甲所示，把一可沿ON折叠的白色硬纸板（作光屏）竖立在水平放置的平面镜上，使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点．
（2）当一束光贴着左侧纸板沿AO方向射到O点时，在右侧纸板上能看到反射光线OB．实验时，在纸板前不同方位都能 看到光的传播途径，这是因为光在光屏上发生了漫反射．
（3）让光线从BO的方向射向镜面O点，会发现反射线沿着OA方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路具有可逆性．由（2）、（3）能发现反射光线与入射光线在（填“在”或“不在”）同一平面内．
（4）若将右侧纸板向后折转一定的角度，则在右侧纸板上不能（填“能”或“不能”）看到反射光线．
（5）再如图乙所示，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，则右侧纸板上不能（填“能”或“不能”）看到反射光线．
【实验中提到新的问题】
（4）、（5）中反射光线存在吗？若存在，射向哪个方向呢？是否还是与入射光线共面呢？
【继续继续实验】
在图乙中过O点垂直于镜面立一根铅笔OM，仍以（5）中那条入射光线为入射光线，将纸板再竖立起来旋转纸板，使入射光线与OM共面，再移开铅笔，此时在纸板同一平面上呈现出反射光线．
【分析与论证】
（1）为了探究反射光线与入射光线的位置关系，过入射点作与镜面垂直的一条直线（用虚线表示），我们物理学中把这根线叫做法线．
（2）经过多次实验发现，在光的反射中，反射光线中，反射光线、法线、入射光线都在同一平面内．
【评估与交流】
探究出上述光的反射规律以后，小文同学在如图甲所示中作出了法线，让光线贴着纸板沿AO法线射向镜面，反射光线沿OB方向射出．测量出两个角的大小都是40°，于是继续补充光的反射规律，得出结论：光反射时，入射角等于反射角．现请你对他这样得出的结论及正确性作出评价：
（1）先有入射角后有反射角，应描述为反射角等于入射角；（2）应多次实验后得出结论，避免结论具有偶然性．

Answer 1

分析 【设计与进行实验】
（2）在不同方向都能看到光的传播路径，是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里；
（3）根据入射光线和反射光线的位置互换进行实验，观察反射光线与原来入射光线的关系得出结论；
（4）（5）反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧．
【分析与论证】根据反射光线、入射光线和法线的关系得出结论；
【评估与交流】先有入射角后有反射角，一次实验具有很大的偶然性．

解答 解：【设计与进行实验】
（2）在不同方向都能看到光的传播路径，是由于漫反射的缘故；
（3）让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出可知，将反射光线改为入射光线，光路图照样成立，体现了光路是可逆的．
（4）因反射光线、入射光线和法线不在同一平面内，若将右侧纸板向后折转一定的角度，则在右侧纸板上不能看到反射光线．
（5）在实验过程中，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线、入射光线在同一平面内，由于反射光线和入射光线构成的平面与平面镜垂直，故不能看到反射光线．
【分析与论证】
（2）经过多次实验发现，在光的反射中，反射光线中，反射光线、法线、入射光线都在同一平面内．
【评估与交流】
（1）因为是先有入射角后有反射角，所以应描述为光反射时，反射角等于入射角；
（2）一次实验具有很大的偶然性，因此应多次实验后得出结论，避免结论具有偶然性
故答案为：【设计与进行实验】（2）漫；（3）可逆；在；（4）不能；（5）不能；
【分析与论证】（2）同一平面内；
【评估与交流】（1）先有入射角后有反射角，应描述为反射角等于入射角；（2）应多次实验后得出结论，避免结论具有偶然性．

点评 本题考查了探究光的反射的实验．光的反射遵循反射定律：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法线的两侧，反射角等于入射角；还要注意光路具有可逆性．