实验3 探究光的反射定律实验解析版Word文档下载推荐.docx

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4、反射过程中光路是可逆的。

【实验补充】

1、以法线ON为轴，将硬纸板的B面向后旋转，这时在B面上观察不到反射光线，证明三线共面；

通

过比较入射角和反射角的大小关系可以证明反射角等于入射角；

反射光线和入射光线对称，并且对称还意味着分居法线两侧。

2、反射定律是用来确定反射光线位置的，对应每一条确定的入射光线而言，反射光线是唯一的。

3、如果光线垂直射向平面镜，入射角为0o,反射角为0o，入射光线、反射光线、法线重合。

【考点方向】

1、光的反射定律是：

“共面”、“两侧”、“等角”、“可逆”。

2、显示光路：

光屏表面粗糙，可以通过漫反射显示光的传播径迹，操作时要求入射光线要贴着光屏入射；

也可以通过烟雾等手段显示光路。

3、验证共面：

光屏可折转的作用是验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内（三线共面）。

将光屏折转后不能观察到反射光线，这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面上。

4、探究等角：

要改变入射角（或入射光线的方向）多次测量，探求规律，使结论具有普遍性。

注意反射角和入射角都是光线与法线的夹角，不是光线与平面镜的夹角。

5、光路可逆：

光的直射、反射、折射都具有可逆性。

6、如果想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，应如何操作？

将纸板沿中轴ON向后折，观察在纸板B上是否有反射光线。

7、如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：

在反射现象中，光路是可逆的

8、理想模型法：

用带箭头的直线表示光的传播路径和方向。

9、量角器的作用：

测量反射角和入射角的大小。

10、从纸板不同方向都能看到光的传播路径原因是：

光在纸板上发生了漫反射。

11、多次改变入射角大小并进行多次实验的目的：

保证实验结论具有普遍性。

经典母题

利用如图装置进行探究光的反射规律实验．

（1）让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面，在纸板B上可看到光线沿OF方向射出，在纸板上用笔描出光线EO和OF的轨迹，则EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是________（填“入射角”或“反射角”），如果让一束光从A沿FO方向射向镜面，在纸板B上可以看到光线沿方向射出，由此可以证明。

（2）多次改变入射角的大小，测得实验数据如下表．

序号

∠i

∠r

30°

45°

50°

分析数据可得：

反射角________（填“大于”“小于”或“等于”）入射角：

当入射角变大时，光线OF________（填“远离”或“靠近”）直线ON.

（3）在上一步操作中多次改变入射角的大小获得多组数据的目的是：

。

（4）以直线ON为轴线．把纸板B向前或向后折，在纸板B上________（填“能”或“不能”）看到反射光线OF，由此说明反射光线、入射光线与法线在________（填“同一”或“不同”）平面内。

（5）实验中，从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线，这种反射属于________（填“镜面反射”或“漫反射”），其中选择粗糙纸板的目的是。

（6）粗心的小明在实验中，记录的其中一组入射角和反射角度数分别为30°

和60°

，与光的反射规律不符，请你指出其中的原因：

（7）实验中若将纸板左侧部分向后倾斜，则沿EO的入射光线镜反射后会从（选填“纸板前面、纸板上或纸板后面”）射出。

【答案】

（1）入射角；

OE；

光路是可逆的；

（2）等于；

远离；

（3）避免实验偶然性，得出普遍规律。

（4）不能；

同一；

（5）漫反射；

通过漫反射更清晰地显示光传播的路径。

（6）错把反射光线和镜面之间的夹角看作反射角。

（7）纸板前面。

【解析】

（1）EO为入射光线、垂直镜面的直线ON为法线，EO与ON的夹角i是入射角；

光路是可逆的。

（2）分析表中的数据可知，反射角等于入射角；

当入射角变大时，反射角也变大，故光线OF远离法线ON；

（3）多次改变入射角能得出多组数据，可以避免实验的偶然性，更能得出光反射的普遍规律。

（4）把纸板B向前或向后折时，在纸板B上不能看到反射光线OF，说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内；

（5）从教室各个方向都能观察到粗糙纸板面反射的光线，这种反射属于漫反射；

粗糙的纸板能通过漫反射更为清晰地显示光的传播路径，便于实验观察和测量。

（6）反射角与入射角不是相等而是互余的关系，说明错把反射光线和镜面之间的夹角看成反射角了。

（7）实验中要将纸板竖直放置才会可以验证三线共面，如果向后倾斜一定角度，则根据反射定律可知，反射光线会从纸板前面射出。

真题演练

练习1：

（2020·

福建）用如图所示装置探究光的反射定律，白色硬纸板EF垂直于平面镜放置，能沿ON折转，ON垂直于平面镜。

4

5

6

15°

60°

70°

80°

（1）让人射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点，观察反射光的方向。

多次改变入射光的方向，观察并描绘光的径迹，量出入射角i和反射角r，记录如上表。

比较r和i。

可以得出：

光反射时，反射角______人射角；

（2）纸板EF右侧没有沿ON折转时，能观察到反射光，有折转时，观察不到反射光，说明光反射时，反射光线、人射光线和法线在______；

（3）将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点，光沿图中的OA方向射出，说明光反射时，光路是______的；

（4）由于光在纸板上发了______（选填“镜面反射”或“漫反射”），所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。

【答案】

（1）等于；

（2）同一平面内；

（3）可逆；

（4）漫反射；

（1）由表中反射角和入射角的度数，可得反射角等于入射角。

（2）纸板EF右侧没有沿ON折转时，能观察到反射光，有折转时，观察不到反射光，是因为折转时左右两侧不在同一平面，说明在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。

（3）将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点，光沿图中的OA方向射出，可知将反射光线改为入射光线，光路图照样成立，这表明：

在光的反射现象中，光路是可逆的。

（4）实验时从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹，是由于纸板表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故。

练习2：

龙东）

（1）在“探究光的反射规律”的实验中，小亮进行如图甲所示的实验，让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，如图乙所示。

此实验现象说明　　。

在甲图中如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明　　。

（2）如图丙所示是小亮同学“探究平面镜成像特点”的实验装置，平面镜成像的原理是　　。

在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板的后面出现蜡烛的像，拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当移动到A′处时，可以看到它跟像完全重合。

由此可以得出的结论是　　。

经过三次实验后，在白纸上记录像与物的对应点如图丁所示，用刻度尺分别测出其到玻璃板的距离，并进行比较，进一步分析得出结论　　。

用玻璃板代替平面镜的原因是　　，便于研究平面镜的成像特点。

（1）光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；

光反射时，光路是可逆的；

（2）光的反射；

像与物体大小相同；

像到镜面的距离等于物体到镜面的距离；

玻璃板既能反射光线，又能透过光线。

（1）由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，当纸板沿ON向后折后，两块纸板不在同一平面上，所以在NOF面上就看不到反射光线了，因此这个现象说明了：

反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。

如果让光线逆着OF的方向射向镜面，这时的入射角为原来的反射角，根据光的反射定律，反射角等于入射角，这时的反射角为原来的入射角，所以会发现光线原路返回，也就是说，在反射现象中，光路是可逆的。

（2）平面镜成像的原理是光的反射；

完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系。

用完全相同的物体代替，这种实验方法叫等效代替法，小明拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛移动到A′处时，它跟像完全重合，这说明蜡烛A′就是蜡烛A在平面镜中所成的像，又因为两支蜡烛大小相同，实验现象说明平面镜所成的像的大小与原物体大小相等；

用刻度尺分别测出其到玻璃板的距离，并进行比较可知，这两个距离是相同的，这表明：

在实验中用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃的透光性，可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置。

故答案为：

练习3：

天水）“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。

（1）实验前，应将纸板　　放置平面镜上；

移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿　　时针方向转动；

（2）移动激光笔，使入射角为45°

，测得反射角也为45°

，由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处？

　　；

（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现此现象说明了：

（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，此时反射光束　　（选填字母符号）。

A．仍在纸板上呈现B．被纸板挡住C．在纸板前方

（5）实验结束后，同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛，结果他俩谁都没有能做到，你认为没有能做到的原因是　　。

（1）垂直；

顺；

（2）一次实验得到的结论具有偶然性；

（3）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；

（4）C；

（5）反射时，光路是可逆的。

（1）白色纸板ACDB应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；

如图甲，移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，则入射角增大，反射角也增大，则反射光线会远离法线，即反射光线将会顺时针转动；

（2）因为一次实验具有有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验。

（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。

此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内；

（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，而法线始终垂直于平面镜，则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜，所以可知反射光束在纸板前方，故应选C。

（5）因为反射时，光路是可逆的，所以小明和小刚都能从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛是做不到的。

练习4：

湘潭）用如图1所示的装置探究光的反射规律，实验数据如下表：

40°

（1）图表中∠r表示　　（选填“入射”或“反射”）角。

（2）分析实验数据可知：

反射角　　（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。

（3）纸板ENF是用两块纸板连接起来的。

如图2，把纸板NOF向后折，光沿EO入射在纸板NOF上　　（选填“能”或“不能”）看到反射光线。

这说明在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。

（4）在图1中，当光沿FO的方向射向O点时，光会沿着OE的方向射出，说明在反射现象中光路是　　的。

（1）反射；

（3）不能；

（4）可逆。

（1）垂直镜面的是法线，射向镜面的光线为入射光线，入射光线与法线的夹角是入射角，由图1知，OF为反射光线，∠r是反射角；

（2）根据表中的数据可以得出结论：

反射角等于入射角；

（3）把纸板NOF向前折或向后折，光沿EO入射在纸板NOF上，在纸板NOF上不能看到反射光线，由此得出结论：

反射光线、入射光线和法线在同一平面内；

（4）让光沿着FO的方向射向O点，反射光会沿着OE方向射出，这表明，在反射现象中，光路是可逆的。

练习5：

河北）在“探究光的反射定律”的实验中，平面镜水平放置，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕竖直接缝0N翻转，如图1所示。

实验次数

入射角

反射角

（1）实验中还需要的器材是：

、激光笔、铅笔。

（2）将一束光贴着纸板E沿AO射到O点，纸板F上会显示出反射光束OB：

为探究反射光和入射光是否在同意平面内，下一步的操作是：

（3）使光束乙不同角度入射进行试验，测量数据如上表所示，由此可得：

在反射现象中，。

（4）如图2所示，已知入射光线与反射光线的夹角为90°

，请在图中画出平面镜的位置丙标出反射角的度数。

（1）量角器；

（2）将纸板F沿ON向后折（向前折），看其上是否有反射光线；

（3）反射角等于入射角；

（4）见下图。

（1）因为实验时为了验证光的反射定律，需要测量反射角和入射角的度数，所以必须有量角器；

（2）将纸板F沿ON向后折（向前折），看其上是否有反射光线，转动后，若不能看到反射光线，说明反射光线与入射光线是在同一平面内；

（3）使光束以不同角度入射进行实验，由表格中的数据可知，反射角始终等于入射角；

（4）已知入射光线与反射光线的夹角为90°

由光反射定律知，反射角等于入射角，则反射角等于

×

90°

=45°

，所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线，然后再过入射点作这个角平分线的垂线即为平面镜的位置，入射角为入射光线与法线的夹角，反射角为反射光线与法线的夹角。

如图

（3）反射角等于入射角；

（4）见上图。

练习6：

（2019•苏州）“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD，能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。

（1）实验前，应将纸板______放置于平面镜上移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿______时针方向转动；

．由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处？

；

此现象说明了：

（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，此时反射光束______。

（4）C。

（1）白色纸板ABCD应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；

练习7：

（2019•怀化）如图是探究光的反射规律的实验装置图，其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏，并能沿ON折转，ON垂直于CD。

（1）实验时,将光屏放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向平面镜上的O点，可在光屏上看到反射光线.如图甲所示；

将光屏右半部分向后折转一定角度,光屏上看不到反射光.如图乙所示，说明反射光线、人射光线与法线在。

（2）从甲图可以看出反射光线与入射光射分居在两侧。

（3）从表格记录的数据分析时得：

（答出一个结论即可）。

（1）竖直（垂直）；

同一平面内；

（2）法线；

（1）为了便于观察，实验中需要将光屏垂直放置在平面镜上；

将光屏右半部分折转一定角度后，看不到反射光线，说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。

（2）由图可知，反射光线与入射光射分居在法线两侧。

（3）从表格记录的数据分析可知，反射角等于入射角。

练习8：

（2019•常德）在探究光的反射定律时，小波将一块平面镜放在水平桌面上，再把一块纸板（分E、F两个面）垂直放置在平面镜上，如图甲所示。

（1）图甲中，E、F在同一平面上，让光线沿纸板E上的AO射向镜面，则在纸板F上得到沿OB的反射光线，测得AO、OB与法线的夹角均为40°

，于是小波得出结论：

反射角等于入射角。

你认为小波得出结论的过程（选填“合理”或“不合理”），原因是。

（2）在实验过程中，若将纸板倾斜（即纸板与平面镜不垂直），如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入线（选填“在”或“不在”）同一平面内，纸板上（选填“能”或“不能”）看到反射光线。

（1）不合理；

实验次数太少，结论不具有普遍性。

（2）在；

不能。

（1）据题意可知,此实验只进行了一次实验就得出结论，由于实验次数少，结论具有偶然性，不具有普遍性，所以不合理；

（2）纸板与镜面垂直时，法线在纸板上,法线与镜面垂直，入射光线、法线、反射光线在同一平面内，如果纸板与平面镜不垂直，则法线不在纸板上，入射光线沿纸板照射后，反射光线也不在纸板上，则我们在纸板上看不到反射光线；

此时虽然看不到反射光线，但反射光线和入射光线、法线仍然在同一平面内。