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文檔簡介
實驗03探究光的反射定律
基礎(chǔ)考點梳理
1.實驗?zāi)康模禾骄抗獾姆瓷湟?guī)律。
2.實驗器材:平面鏡、激光筆、帶刻度的硬紙光屏、支架、夾子。
(1)平面鏡:反射面。
(2)激光筆:發(fā)出光(光學(xué))。
(3)帶刻度的硬紙光屏:便于讀數(shù)。
3.實驗步驟
步驟①按要求組裝器材。將平面鏡水平放置,然后把一塊標有刻度的白色硬紙板豎直放置在平面鏡上。
步驟②用激光筆射出一束激光,用筆記下入射光線和反射光線的位置,并在刻度光屏上讀出入射角和反射
角的度數(shù),記錄在表格中。
步驟③重復(fù)實驗兩次。改變?nèi)肷涔獾姆较颍鄿y幾組入射角和發(fā)射角,并將數(shù)據(jù)填入表格。
步驟④將光屏向前或向后折,觀察反射光線;
步驟⑤整理器材。
4.實驗結(jié)論
(1)在反射現(xiàn)象中,入射光線、反射光線、法線在同一平面內(nèi)。
(2)入射光線和反射光線分居法線兩側(cè)。
(3)反射角等于入射角。
5.實驗補充
(1)光的反射定義:光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)表面時,一部分光被反射回原來介質(zhì)的現(xiàn)象叫光的反射。
(2)反射定律:三線共面,兩線兩側(cè),兩角相等,光路可逆。即:反射光線與入射光線、法線在同一平面上,
反射光線和入射光線分居于法線的兩側(cè),反射角等于入射角。光的反射過程中光路是可逆的。不發(fā)光物體
把照在它上面的光反射進入我們的眼睛,所以我們能看見不發(fā)光的物體。
(3)光的反射分類:鏡面反射和漫反射。
’定義:射到物面上的平行光反射后仍然平行。
鏡面反射J條件:反射面壬遣。
、應(yīng)用:迎著太陽看平靜的水面特別亮、黑板“反光”等都是因為發(fā)生了鏡面反射。
r定義:射到物體上的平行光反射后向著不同的方向,每條光線遵守光的反射定律。
漫反射J條件:反射面凹凸不平。
應(yīng)用:能從不同方向看到本身不發(fā)光的物體,是光射到物體上發(fā)生漫反射的緣故。
※無論鏡面反射還是漫反射都遵循反射定律!
6.常考實驗問題如圖
實驗次數(shù)12345
入射角15°30°45°60°70°
反射角15°30°45°60°70°
(1)硬紙板應(yīng)選擇粗糙(填“光滑”或“粗糙”)的,優(yōu)點是在紙板前不同方位都能看到光的傳播徑跡。
(2)將兩塊硬紙板A和B粘接起來,能沿ON折轉(zhuǎn),并將它們垂直放置在平面鏡上,如圖甲所示。
讓一束光貼著紙板A,沿EO方向射向。點,不同位置的同學(xué)都能觀察到反射光,這是因為光在紙板上發(fā)
生了漫反射。
(3)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)可以得出:光反射時,反射角等于入射角。
(4)如圖乙所示,將紙板B沿PQ剪開,把紙板B的上半部分向后折轉(zhuǎn),上半部分不能觀察到反射光。這
現(xiàn)象說明:光在反射時,反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。
(5)多次改變?nèi)肷浣谴笮〔⑦M行多次實驗的目的:保證實驗結(jié)論具有普遍性。
(6)如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面,會發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出,這表明:在反射現(xiàn)象中,
光路是可逆的。
(7)用帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向應(yīng)用的研究方法是理想模型法。
精選真題匯編
1.(2023?鎮(zhèn)江)如圖為探究光的反射定律實驗。平面鏡水平放置,白色紙板豎直地立在鏡面上。入射光線
AO緊貼紙板射向鏡面,紙板上能看到反射光線OB(圖中未畫出)。O為入射點,ON為法線。貝卜)
A.反射光線OB的位置在ON的左側(cè)
B.僅增大圖中a的角度,反射光線OB將遠離ON
C.僅將平面鏡在水平面內(nèi)繞O旋轉(zhuǎn),OB位置不變
D.僅將紙板取走,反射光線OB將不存在
二.實驗探究題(共24小題)
2.(2022?鹽城)小紅做“探究光的反射定律”實驗。
(1)將平面鏡水平放置,白色硬紙放在平面鏡上。
(2)如圖甲所示,讓一束光著紙板射向鏡面上的。點;小紅能從不同方向看到紙板上的光束,
是因為發(fā)生了反射,在紙板上畫出光路,再次改變的方向,重復(fù)上述實驗,取下
紙板,用量角器量出光線AO與(填“ON”或“CD”)的夾角,即為入射角,記下數(shù)據(jù),比
較反射角和入射角的大小關(guān)系。
(3)為了尋找反射光線與入射光線構(gòu)成的平面究竟在哪里,小紅用如圖乙所示的裝置對實驗進行改進。
光屏安裝在底座上,可以繞水平直徑偏轉(zhuǎn),平面鏡固定在水平底座上,將光屏倒向后方,用激光筆作光
源,將激光束沿固定方向照射到平面鏡中心處,水平旋轉(zhuǎn)底座并改變的角度,設(shè)法使光屏上
呈現(xiàn)出的徑跡,如圖丙所示,此時光屏所在的平面就是要尋找的平面。
3.(2023?淄博)在“探究光的反射規(guī)律”實驗中,小明選用了平面鏡、硬紙板、激光筆和鉛筆進行實驗。
硬紙板垂直立在平面鏡上,紙板由E、F兩部分組成,可繞與平面鏡垂直的接縫ON轉(zhuǎn)動,如圖所示。
(1)實驗中還需要的器材是-硬紙板在實驗中除了顯示光路,還可以探究反射光線、入射
光線和法線。
(2)實驗時多次改變?nèi)肷浣堑拇笮∵M行實驗,然后得出結(jié)論。多次實驗的目的是。
(3)光在E紙板上沿AO方向入射,其反射光在F紙板上沿OB方向射出。AO與鏡面的夾角為40°時,
其對應(yīng)的反射角大小為;讓光沿BO方向入射,發(fā)現(xiàn)反射光沿OA方向射出,說明在反射現(xiàn)
象中。
(4)實驗時,從硬紙板前不同方向都可以看到紙板上光的徑跡,是由于光在紙板上發(fā)生了(選
填“鏡面反射”或“漫反射”)。
4.(2023?仙桃)用如圖的裝置探究“光的反射定律”。平面鏡M水平放置,附有量角器的白紙板由E、F
兩部分構(gòu)成,始終豎直立在M上,可以繞ON翻折。
(1)如圖甲,E、F在同一平面上,讓入射光AO射向鏡面,量角器上顯示入射角和反射角的大小,可
得出NrZi(選填或"=");
(2)改變?nèi)肷涔獾姆较颍贉y幾組入射角和反射角,這樣做的目的是;
(3)若光沿BO入射,經(jīng)M反射后沿OA射出。這表明,在光的反射現(xiàn)象中,光路是的;
(4)如圖乙,把F向前或向后翻折,則在F上(選填“能”或“不能”)看到反射光,這說
明反射光線、入射光線和法線在o
5.(2023?聊城)為了探究光反射時的規(guī)律,小強同學(xué)利用平面鏡、可繞ON折轉(zhuǎn)的紙板、量角器和激光筆
進行如圖所示的實驗。
(1)把一個平面鏡放在水平桌面上,再把紙板立在平面鏡上,紙板上的直線ON與鏡面保持
(2)為了探究反射角與入射角的關(guān)系,實驗時應(yīng)進行的操作是0
A.沿ON前后轉(zhuǎn)動紙板EB.沿ON前后轉(zhuǎn)動紙板F
C.改變光束OB與ON的夾角D.改變光束AO與ON的夾角
(3)讓光沿著BO的方向射到鏡面,發(fā)現(xiàn)反射光沿著OA方向射出。這表明,在反射現(xiàn)象中,光路
(4)若將紙板傾斜,如圖乙所示,讓光束仍貼著紙板沿AO方向射到鏡面,此時反射光與入射光
_(選填“在”或“不在”)同一平面內(nèi)。
6.(2023?內(nèi)蒙古)某學(xué)習(xí)小組在“探究光的反射定律”的實驗中,進行了如下操作和分析:
實驗次數(shù)入射角Ni反射角/r
120°20°
240°40°
350°50°
(1)如圖甲所示,正確擺放平面鏡和紙板后進行實驗,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得結(jié)論:=
(2)如圖乙所示,把紙板NOF向前折或向后折,在紙板上(選填“能看到”或“不能看
到")反射光線。該實驗現(xiàn)象說明反射光線、入射光線和法線都(選填“在”或“不在”)同一
平面內(nèi)。
(3)如果讓光束沿著圖甲中FO的方向射向鏡面,它被反射后沿著射出(用圖甲中的字母表
示)。
甲乙
7.(2022?廣元)小林在探究光的反射規(guī)律實驗中,利用激光筆、可折轉(zhuǎn)的光屏、平面鏡和測量工具等器材,
組裝了如圖所示的實驗裝置。
(1)小林讓激光筆發(fā)出的激光沿右側(cè)光屏入射到平面鏡上的O點,先不折轉(zhuǎn)光屏?xí)r,法線ON左側(cè)光
屏上能觀察到反射光線,再將左側(cè)光屏沿ON向后轉(zhuǎn)動,左側(cè)光屏上觀察不到反射光線。這說明光的反
射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線和法線在平面上。
(2)小林使入射光線與平面鏡間的夾角為60°時,測得反射角大小應(yīng)為o
8.(2021?岳陽)如圖甲,在“探究光的反射規(guī)律”實驗中:
(1)在紙板前從不同方向都可以看到紙板上入射光線EO的徑跡,這是因為光在紙板上發(fā)生了
(選填“漫”或“鏡面”)反射;
(2)多次改變?nèi)肷浣堑拇笮∵M行實驗,可以得出結(jié)論:反射角入射角;
(3)小明發(fā)現(xiàn)實驗中所用的激光垂直照在光屏上不是一個點而是一條直線,這樣使實驗中更容易觀察光
路。他很好奇這是如何做到的,于是拆開激光筆。如圖乙所示,一束很細的激光發(fā)射出來后通過一個透
明的圓柱體,由于圓柱體對光有(選填“會聚”或“發(fā)散”)作用,最終使激光在光屏上展開
得很寬。
9.(2021?綏化)如圖所示是“探究光反射時的規(guī)律”的部分實驗裝置。
實驗次數(shù)123
入射角30°45°60°
反射角30°45°60°
(1)如圖甲所示,使紙板與水平桌面上的平面鏡o
(2)在圖甲中,使一束光貼著紙板A沿EO射向平面鏡上O點,觀察反射光線和對應(yīng)的入射光線。改
變光束入射角度,多做幾次,描繪每次光的徑跡,量出入射角和反射角,記錄如上表。比較反射角和入
射角,可以得出結(jié)論,反射角入射角。
(3)在圖甲中,如果讓光逆著OF的方向射向平面鏡,會看到反射光沿著OE方向射出。這表明,在反
射現(xiàn)象中,光路是的。
(4)在圖乙中,將紙板B沿PQ剪開,把紙板B的上半部分向后折。實驗時在紙板B上觀察到
現(xiàn)象,表明反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)。
10.(2021?衡陽)如圖所示,是陳濤同學(xué)探究光的反射規(guī)律的實驗。他進行了下面的操作:
(1)如圖甲,讓一束光貼著紙板沿某一個角度射到o點,經(jīng)平面鏡的反射,沿另一個方向射出,在紙
上用筆描出入射光E0和反射光OF的徑跡。改變光束的入射角度,多做幾次,取下紙板,用量角器測
量ON兩側(cè)的/i和/r,得到的結(jié)論是反射角入射角(選填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)如圖乙,紙板ENF是用兩塊紙板連接起來的,把半面紙板NOF向前折或向后折,這時在NOF上
看不到反射光線,說明反射光線、入射光線與法線同一平面內(nèi)(選填“在”或“不在”);
(3)使入射光線逐漸靠近法線ON,可觀察到反射光線(選填“靠近”或“遠離”)法線;
(4)如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面,會發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出,這表明:在光的反射現(xiàn)
象中,;
(5)陳濤同學(xué)還想用圖丙和圖丁模擬鏡面反射與漫反射,照圖丙那樣,把幾根細針垂直扎入一張硬紙板
中,表示法線,當(dāng)入射光線平行射到各入射點時,反射光線將平行射出。隨后將紙板隨意彎折,如圖丁
所示,這時會看到“法線”不再平行,當(dāng)入射光線平行射到各入射點上時,反射光線(選填
“平行”或“不平行”),根據(jù)你所學(xué)的知識判斷,漫反射(選填“遵循”、“不遵循”)光的反
射定律。
11.(2022?自貢)在“探究光的反射規(guī)律”的實驗中,如圖所示,水平放置平面鏡,白色紙板豎直立在平
面鏡上,紙板由E、F兩部分組成,可以繞ON翻折。
(1)實驗時,把紙板ENF垂直放在平面鏡上,入射光線AO的法線是,光線AO的入射角
大小是度;
(2)為了探究反射角與入射角大小的關(guān)系,應(yīng)進行的操作是;
A.改變紙板與平面鏡之間的夾角B.沿ON向后轉(zhuǎn)動紙板E
C.沿ON向后轉(zhuǎn)動紙板FD.改變?nèi)肷浣堑拇笮?/p>
(3)將一束光貼著紙板E沿AO射到鏡面上O點,紙板F上會顯示出反射光束OB,接著將紙板F繞O
N向后翻折,則紙板F上(選填“能”或“不能”)顯示出反射光束,由此說明反射光線、入
射光線與法線在內(nèi)(選填“同一平面”或“不同平面”);
(4)若讓另一束光沿BO方向射向平面鏡,反射光將沿OA方向射出。該實驗現(xiàn)象說明o
A.反射角等于入射角B.在光的反射現(xiàn)象中,光路可逆
12.(2022?長沙)為了探究光反射時的規(guī)律,小麗把一個平面鏡放在水平桌面上,再把一張可以繞ON翻
折的紙板ABCD豎直地立在平面鏡上,紙板上的直線ON垂直于鏡面。她將一束光貼著紙板沿E0方向
射向O點,在紙板上用筆描出入射光EO和反射光OF的徑跡。
(1)如圖甲所示,反射角的大小為°?
(2)實驗過程中,進行下列哪項操作后,在紙板上仍可以看到反射光?(單選)
A.如圖乙所示,將紙板的右半部分向后翻折
B.如圖丙所示,將紙板與入射光束一起以O(shè)N為軸旋轉(zhuǎn)
C.如圖丁所示,將紙板與入射光束一起以CD為軸向后傾倒
13.(2021?長春)在“探究光反射時的規(guī)律”的實驗中:
實驗次數(shù)123
入射角i30°45°60°
反射角r30°45°60°
(1)如圖甲所示,使一束光貼著紙板E入射到O點,觀察反射光。實驗中,從不同方向都能在紙板F
上看到反射光,是因為光在紙板F上發(fā)生了反射。
(2)多次改變?nèi)肷涔獾姆较颍昧拷瞧鳒y量入射角和反射角,記錄在表格中,分析數(shù)據(jù)得出:在反射現(xiàn)
象中,反射角入射角。
(3)將紙板F按照圖乙所示的方式偏折,則在紙板F上看不到反射光,說明在反射現(xiàn)象中,反射光線、
入射光線和法線都在o
甲乙
14.(2023?淮安)在“探究光的反射規(guī)律”實驗中,平面鏡水平放置于桌面上,E、F是兩塊可以繞接縫O
(2)讓一束光緊貼紙板E沿AO方向射向鏡面上的。點,在紙板F上呈現(xiàn)反射光束OB,然后將紙板F
繞ON向前或向后翻折,在紙板F上看不到反射光束,這表明反射光線、入射光線和法線在o
(3)多次改變?nèi)肷涔獾姆较虿⒚枥L光的傳播路徑,用量角器量出每組反射角與入射角的大小并記入表格,
可得結(jié)論:反射角與入射角大小。
(4)當(dāng)反射光與入射光夾角為100°時,入射角為°=若入射光束AO繞。點順時針旋轉(zhuǎn),
將觀察到反射光束OB在平面鏡中所成的像繞O點時針旋轉(zhuǎn)。
(5)如圖乙所示,一束光經(jīng)水平放置的平面鏡反射后在天花板上形成光斑,水平向右移動平面鏡,觀察
到光斑位置的變化情況是o
15.(2023?貴州)在“探究光的反射定律”實驗中,器材有:激光筆、可折轉(zhuǎn)光屏、平面鏡和噴霧器。
轉(zhuǎn)軸
甲乙丙
(1)將平面鏡置于水平桌面,如圖甲所示。激光筆的光束射向平面鏡上o點,在平面鏡上方噴水霧,
從前向后觀察,可在鏡面上方看到條光束。
(2)將折轉(zhuǎn)光屏垂直于平面鏡放置,讓入射光沿左半屏射到O點,如圖乙所示。要呈現(xiàn)反射光,需將
右半屏向(選填"前”或“后”)折轉(zhuǎn)。
(3)保持入射點不變,多次改變?nèi)肷浞较颍诠馄辽嫌涗浢看螌嶒灥墓饴穉a\bb,和cc',如圖丙所示。
為了研究反射光線和入射光線的位置關(guān)系,發(fā)現(xiàn)左、右半屏相對應(yīng)的光線關(guān)于轉(zhuǎn)軸對稱,可將此對稱軸
視為=同時根據(jù)光屏上的信息可得結(jié)論,反射角與入射角的大小o
16.(2023?金昌)小林在“探究光的反射規(guī)律”實驗中,如圖甲所示,把一個平面鏡放在水平桌面上,再
把一張紙板ENF豎直的立在平面鏡上,使一束光貼著紙板沿某一角度射到O點,經(jīng)平面鏡反射,沿另
一個方向射出。在紙板上用筆描出入射光EO和反射光OF的路徑。
(1)圖甲中,用激光筆讓一束光沿著EO平行紙板射向鏡面上的O點,小林能從不同方向看到紙板上的
光束,是因為發(fā)生了反射,在紙板上畫出光路,再次改變EO的方向,重復(fù)上述實驗,取下紙
板,用量角器量出光線EO與(選填“ON”或“CD”)的夾角,即為入射角,記下數(shù)據(jù),比
較反射角和入射角的大小關(guān)系;
(2)圖甲中,當(dāng)光沿FO的方向射向O點時,光會沿著OE的方向射出,說明在反射現(xiàn)象中光路是一
______的;
(3)小林讓激光筆發(fā)出的激光沿EO射到平面鏡上的O點,先不折轉(zhuǎn)光屏?xí)r,ON右側(cè)光屏上能觀察到
反射光線,再將右側(cè)光屏沿ON向后轉(zhuǎn)動,如圖乙所示,右側(cè)光屏上觀察不到反射光線。這說明光的反
射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線和法線在平面上;
(4)小林使入射光線與反射光線的夾角為60°時,則反射角大小應(yīng)為=
17.(2023?眉山)同學(xué)們利用圖甲所示的器材(紙板F可繞ON翻折)探究光的反射定律。
紙板E紙板尸紙板E紙板F
甲乙丙
(1)圖乙中,用激光筆沿AO方向入射,當(dāng)入射光線與平面鏡夾角為60°時,入射角大小為
;再將紙板F繞ON向后折,紙板F上(選填“有”或“沒有”)反射光線,這一步驟的目
的是探究反射光線、入射光線、法線
(2)圖乙中,若讓另一束光線沿BO方向射向平面鏡,反射光線沿OA方向射出,這一現(xiàn)象說明
(3)為了得到“反射角等于入射角”這一普遍規(guī)律,接下來的操作是改變,多次實驗。
(4)圖丙中,保持入射光線AO不變,將平面鏡繞入射點旋轉(zhuǎn),使入射角增大10。,則反射光線偏轉(zhuǎn)
的角度為o
18.(2022?新疆)如圖所示為“探究光的反射規(guī)律”的實驗裝置。采用可轉(zhuǎn)折的兩部分紙板是為了研究一
、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi);實驗中,從紙板前不同的方向都能看到紙板上光的徑跡,
是因為光在紙板上發(fā)生了(填“鏡面”或“漫”)反射;入射光線AO靠近法線ON時,反射光
線OB將(填“靠近”或“遠離”)法線ON。
19.(2021?牡丹江)清晨,小明被對面玻璃幕墻反射的陽光照醒。他想知道光的反射遵循什么規(guī)律,進行
了如下探究:
甲乙
(1)如圖甲所示,把畫有量角器的紙板豎直地立在水平放置的平面鏡上,使一束光貼著紙板EON沿60°
射到。點,觀察到反射光在NOF面上也沿60°射出。改變?nèi)肷涔獾慕嵌龋肿隽藥状螌嶒灒缦卤硭?/p>
示。發(fā)現(xiàn)反射光和入射光分別在ON兩側(cè),且反射光和入射光與ON的夾角。
入射光與ON的夾角60°45°30°20°
反射光與ON的夾角60°45°30°20°
(2)使入射光沿NO方向射到O點時,發(fā)現(xiàn)光束變亮了,原因是。
(3)使一束光貼著紙板FON沿60°射到O點,看到反射光出現(xiàn)在NOE面上,且也沿60°射出,說明
。將NOE面沿ON向后翻折,如圖乙所示,發(fā)現(xiàn)在紙板NOE上看不到反射光了,
說明o
(4)小明利用探究結(jié)果做了一個簡易水位自動識別儀,如圖丙所示。保持入射光的方向不變,當(dāng)反射光
的光斑從B點向左移動到B,點時,說明水面了(選填“上升”或“下降”)。請在圖中畫出光
照射到B,點的路徑。
20.(2021?東營)如圖為某實驗小組“探究光的反射規(guī)律”的實驗裝置,平面鏡M放在水平桌面上,E、F
是兩塊粘接起來的硬紙板,而且F板可繞ON轉(zhuǎn)動。
(1)使用可以旋轉(zhuǎn)的硬紙板,其目的是;o
(2)將入射光線AO向ON靠近時,看到反射光線OB(選填“靠近”或“遠離”)ON。
(3)若將一束光貼著紙板F沿BO射向。點,光將沿圖中的方向射出,說明在光的反射現(xiàn)
象中,光路是的。
(4)無意中,小明看到自己在平面鏡中的像是(選填“放大”、“等大”或“縮小”)的—
—(選填“實”或“虛”)像。
(5)某同學(xué)在實驗時,讓入射光線AO沿紙板E射向鏡面,然后轉(zhuǎn)動紙板F,并使其與紙板E在同一平
面內(nèi),但在F上沒有發(fā)現(xiàn)反射光線,其原因可能是。
甲乙
21.(2021?貴州)在探究“光的反射規(guī)律”的實驗中,為了確定反射光線和入射光線的位置關(guān)系,實驗器
材有:可旋轉(zhuǎn)的光屏(如圖甲所示,光屏的A、B兩部分均可繞軸ON旋轉(zhuǎn))、平面鏡和激光電筒。如圖
乙所示,將光屏立放在水平放置的鏡面上,讓激光電筒發(fā)出的光沿光屏A入射到O點。
甲乙
(1)實驗中,光屏A是用來呈現(xiàn)光線的,為了觀察到完整的光路,光屏B需旋轉(zhuǎn)到圖乙中
的位置(填序號);
(2)旋轉(zhuǎn)光屏A到位置1時,也同時需要旋轉(zhuǎn)光屏B到位置3才能觀察到完整光路,通過以上操作過
程可知,要觀察完整的光路,光屏A、B兩部分旋轉(zhuǎn)后要處于;
(3)記錄多次實驗光路,進一步研究發(fā)現(xiàn)反射光線和入射光線關(guān)于轉(zhuǎn)軸ON對稱,這條過入射點并—
于鏡面的直線ON叫做,根據(jù)這條線便可以確定反射光線和入射光線的位置關(guān)系。
22.(2021?貴港)探究光的反射規(guī)律的實驗裝置如圖甲所示,平面鏡的上方垂直放置一塊附有量角器的白
色光屏,它由可以繞ON折轉(zhuǎn)的E、F兩塊板組成。
(1)讓一束光沿著E板從A點射到鏡面的O點,由于光在E板發(fā)生反射(選填“鏡面"或‘漫"),
從光屏前不同方向都可以看到E板上光線AO的徑跡。
(2)讓一束光沿著E板從A點射到鏡面的O點,將紙板沿ON向后折,此時在NOF面上看不到反射光
線,如圖乙所示。此實驗現(xiàn)象說明:光反射時,=
(3)實驗中,觀察到入射角為45°時,反射角也為45°,由此就得出“光反射時,反射角等于入射角”
的結(jié)論。你認為有何不妥之處?
平面鏡平面鏡
甲乙
23.(2023?齊齊哈爾)小明利用如圖裝置探究光反射時的規(guī)律。
ENEN
(1)如圖1所示,實驗時,把一個平面鏡放在水平桌面上,再把白色紙板ENF(右側(cè)可繞ON翻折)豎
直地立在平面鏡上,紙板上的直線ON應(yīng)于鏡面。使一束光貼著紙板沿某一角度射到O點,
光在紙板上發(fā)生(選填“鏡面”或“漫”)反射,呈現(xiàn)徑跡。光經(jīng)平面鏡反射,沿另一個方向射出。
(2)改變光束入射的角度,多做幾次,換用不同顏色的筆記錄每次光的徑跡。取下紙板,用量角器測量
ON兩側(cè)的/i和Nr,是為了;根據(jù)實驗結(jié)論可知:當(dāng)入射光EO與平面鏡夾角為50°
時,反射角為o
(3)讓光沿圖1中FO方向照射到鏡面,它會沿著OE方向射出。這表明:在光的反射現(xiàn)象中,光路是
_________的。
(4)如圖2所示,把紙板ENF右側(cè)繞ON向前折或向后折,在右側(cè)紙板上看不到反射光。這表明:在
反射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線和法線都在內(nèi)。
24.(2022?四川)小明用如圖所示的裝置探究光的反射規(guī)律。
實驗次數(shù)入射角反射角
12020
23030
34040
(1)實驗時,硬紙板EF(填“需要”或“不需要”)垂直于平面鏡放置。
(2)在探究反射角和入射角的關(guān)系時,多次改變?nèi)肷浣沁M行實驗,記錄數(shù)據(jù)如表所示,由此可知光在反
射時,反射角入射角。
(3)如圖乙所示,將右側(cè)紙板F向后折,觀察反射光線的位置,其目的是(填"A”或"B”)。
A.探究反射光線、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi)
B.探究反射光線、入射光線是否在法線兩側(cè)
(4)如圖甲所示,若光線沿A0方向入射,觀察到光沿0B方向反射,若光線沿B0方向入射,觀察到
光沿OA方向反射。該現(xiàn)象表明光在反射時,光路是(填“可逆”或“不可逆”)的。
25.(2022?泰州)小明用如圖所示裝置“探究光的反射規(guī)律”。
(1)表面粗糙的紙板應(yīng)立在水平平面鏡上,讓一束光緊貼紙板A射向鏡面上的。點,在紙
板B上呈現(xiàn)出反射光束,以O(shè)N為軸,把紙板B向后翻折,紙板B上反射光束消失。由此可初步得出:
反射光線、入射光線和法線o
(2)把紙板B翻折至能呈現(xiàn)反射光束的位置后,讓紙板A上的入射光束繞O點順時針轉(zhuǎn)動,此過程中
反射角的大小變化情況是=
(3)若將圖中紙板整體以底邊EF為軸向后旋轉(zhuǎn)45。后,紙板B上(選填“能”或“不能”)
呈現(xiàn)出反射光束,紙板A上的入射光束(選填"能”或“不能”)在平面鏡中成像。
紙板A紙板B
26.(2023?揚州)”探究光的反射規(guī)律”裝置如圖所示,白紙板放在水平桌面上,再將一塊平面鏡豎直放在
紙板上,在紙板上安裝一支可自由移動的激光筆,使其發(fā)出的光緊貼紙板入射。
(1)圖中的入射角是度。
(2)當(dāng)時,反射光線與入射光線重合。此時入射光線向右偏轉(zhuǎn)一定角度,反射光線向
_______偏轉(zhuǎn)。
(3)多次實驗在紙板上畫出入射光線和對應(yīng)的反射光線后,發(fā)現(xiàn)沒有量角器,為了得出反射角等于入射
角這一結(jié)論,你的操作是。
實驗03探究光的反射定律
基礎(chǔ)考點梳理
1.實驗?zāi)康模禾骄抗獾姆瓷湟?guī)律。
2.實驗器材:平面鏡、激光筆、帶刻度的硬紙光屏、支架、夾子。
(1)平面鏡:反射面。
(2)激光筆:發(fā)出光(光學(xué))。
(3)帶刻度的硬紙光屏:便于讀數(shù)。
3.實驗步驟
步驟①按要求組裝器材。將平面鏡水平放置,然后把一塊標有刻度的白色硬紙板豎直放置在平面鏡上。
步驟②用激光筆射出一束激光,用筆記下入射光線和反射光線的位置,并在刻度光屏上讀出入射角和反射
角的度數(shù),記錄在表格中。
步驟③重復(fù)實驗兩次。改變?nèi)肷涔獾姆较颍鄿y幾組入射角和發(fā)射角,并將數(shù)據(jù)填入表格。
步驟④將光屏向前或向后折,觀察反射光線;
步驟⑤整理器材。
4.實驗結(jié)論
(1)在反射現(xiàn)象中,入射光線、反射光線、法線在同一平面內(nèi)。
(2)入射光線和反射光線分居法線兩側(cè)。
(3)反射角等于入射角。
5.實驗補充
(1)光的反射定義:光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)表面時,一部分光被反射回原來介質(zhì)的現(xiàn)象叫光的反射。
(2)反射定律:三線共面,兩線兩側(cè),兩角相等,光路可逆。即:反射光線與入射光線、法線在同一平面上,
反射光線和入射光線分居于法線的兩側(cè),反射角等于入射角。光的反射過程中光路是可逆的。不發(fā)光物體
把照在它上面的光反射進入我們的眼睛,所以我們能看見不發(fā)光的物體。
(3)光的反射分類:鏡面反射和漫反射。
廠定義:射到物面上的平行光反射后仍然平行。
鏡面反射J條件:反射面壬遣。
、應(yīng)用:迎著太陽看平靜的水面特別亮、黑板“反光”等都是因為發(fā)生了鏡面反射。
「定義:射到物體上的平行光反射后向著不同的方向,每條光線遵守光的反射定律。
漫反射J條件:反射面凹凸不平。
應(yīng)用:能從不同方向看到本身不發(fā)光的物體,是光射到物體上發(fā)生漫反射的緣故。
※無論鏡面反射還是漫反射都遵循反射定律!
6.常考實驗問題如圖
實驗次數(shù)12345
入射角15°30°45°60°70°
反射角15°30°45°60°70°
(1)硬紙板應(yīng)選擇粗糙(填“光滑”或“粗糙”)的,優(yōu)點是在紙板前不同方位都能看到光的傳播徑跡。
(2)將兩塊硬紙板A和B粘接起來,能沿ON折轉(zhuǎn),并將它們垂直放置在平面鏡上,如圖甲所示。
讓一束光貼著紙板A,沿EO方向射向O點,不同位置的同學(xué)都能觀察到反射光,這是因為光在紙板上發(fā)
生了漫反射。
(3)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)可以得出:光反射時,反射角等于入射角。
(4)如圖乙所示,將紙板B沿PQ剪開,把紙板B的上半部分向后折轉(zhuǎn),上半部分不能觀察到反射光。這
現(xiàn)象說明:光在反射時,反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。
(5)多次改變?nèi)肷浣谴笮〔⑦M行多次實驗的目的:保證實驗結(jié)論具有普遍性。
(6)如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面,會發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出,這表明:在反射現(xiàn)象中,
光路是可逆的。
(7)用帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向應(yīng)用的研究方法是理想模型法。
精選真題匯編
1.(2023?鎮(zhèn)江)如圖為探究光的反射定律實驗。平面鏡水平放置,白色紙板豎直地立在鏡面上。入射光線
AO緊貼紙板射向鏡面,紙板上能看到反射光線OB(圖中未畫出)。。為入射點,ON為法線。則(
N
A.反射光線OB的位置在ON的左側(cè)
B.僅增大圖中a的角度,反射光線OB將遠離ON
C.僅將平面鏡在水平面內(nèi)繞O旋轉(zhuǎn),OB位置不變
D.僅將紙板取走,反射光線OB將不存在
【答案】C
【解答】解:A、反射光線OB和入射光線AO分居在法線的兩側(cè),反射光線OB的位置在ON的右側(cè),
故A錯誤;
B、僅增大圖中a的角度,入射角減小,則反射角減小,反射光線OB將靠近ON,故B錯誤;
C、僅將平面鏡在水平面內(nèi)繞O旋轉(zhuǎn),紙板仍然和平面鏡垂直,法線位置不變,入射光線位置不變,反
射光線OB位置不變,故C正確;
D、僅將紙板取走,反射光線OB仍然存在,只是不能顯示在紙板上,故D錯誤;
故選:Co
(1)將平面鏡水平放置,白色硬紙豎直放在平面鏡上。
(2)如圖甲所示,讓一束光沿著紙板射向鏡面上的O點;小紅能從不同方向看到紙板上的光束,
是因為發(fā)生了漫反射,在紙板上畫出光路,再次改變?nèi)肷涔饩€的方向,重復(fù)上述實驗,取下
紙板,用量角器量出光線AO與ON(填“ON”或“CD”)的夾角,即為入射角,記下數(shù)據(jù),比較
反射角和入射角的大小關(guān)系。
(3)為了尋找反射光線與入射光線構(gòu)成的平面究竟在哪里,小紅用如圖乙所示的裝置對實驗進行改進。
光屏安裝在底座上,可以繞水平直徑偏轉(zhuǎn),平面鏡固定在水平底座上,將光屏倒向后方,用激光筆作光
源,將激光束沿固定方向照射到平面鏡中心處,水平旋轉(zhuǎn)底座并改變光屏的角度,設(shè)法使光屏上呈
現(xiàn)出反射光線的徑跡,如圖丙所示,此時光屏所在的平面就是要尋找的平面。
【答案】(1)豎直;
(2)沿;漫;入射光線;ON;
(3)光屏;反射光線。
【解答】解:(1)“探究光的反射定律”實驗中,應(yīng)將硬紙豎直放在平面鏡上;
(2)要在紙板上看到光束,光束與紙板需在同一平面,因此應(yīng)讓光束沿著紙板射向鏡面;能從不同方向
看到光束,說明光線能從不同方向進入人的眼睛,發(fā)生的是漫反射;入射光線與法線的夾角稱為入射角;
(3)改變光屏的角度,當(dāng)光束與光屏處于同一平面時,光屏上就會呈現(xiàn)出反射光線的徑跡。
故答案為:(1)豎直;
(2)沿;漫;入射光線;ON;
(3)光屏;反射光線。
3.(2023?淄博)在“探究光的反射規(guī)律”實驗中,小明選用了平面鏡、硬紙板、激光筆和鉛筆進行實驗。
硬紙板垂直立在平面鏡上,紙板由E、F兩部分組成,可繞與平面鏡垂直的接縫ON轉(zhuǎn)動,如圖所示。
(1)實驗中還需要的器材是量角器。硬紙板在實驗中除了顯示光路,還可以探究反射光線、入射
光線和法線是否在同一平面內(nèi)。
(2)實驗時多次改變?nèi)肷浣堑拇笮∵M行實驗,然后得出結(jié)論。多次實驗的目的是使結(jié)論具有普遍性。
(3)光在£紙板上沿AO方向入射,其反射光在F紙板上沿OB方向射出。AO與鏡面的夾角為40°時,
其對應(yīng)的反射角大小為50。;讓光沿BO方向入射,發(fā)現(xiàn)反射光沿OA方向射出,說明在反射現(xiàn)象
中光路是可逆的。
(4)實驗時,從硬紙板前不同方向都可以看到紙板上光的徑跡,是由于光在紙板上發(fā)生了漫反射(選
填“鏡面反射”或“漫反射”)。
【答案】(1)量角器;是否在同一平面內(nèi);(2)使結(jié)論具有普遍性;(3)50°;光路是可逆的;(4)漫
反射。
【解答】解:(1)為了探究光的反射規(guī)律,需要測量反射角、入射角的大小,故需要用到量角器;紙板
在實驗中除了顯示光路,還可以通過彎折探究反射光線、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi);
(2)實驗時多次改變?nèi)肷浣堑拇笮∵M行實驗,然后得出結(jié)論。多次實驗的目的是,排除偶然性,使結(jié)論
具有普遍性;
(3)入射光線與鏡面夾角是50°,所以入射角=90°-40°=50°;反射角等于入射角,反射角也是5
0°;
讓光沿BO方向入射,發(fā)現(xiàn)反射光沿OA方向射出,說明在反射現(xiàn)象中光路是可逆的。
(4)實驗時,從硬紙板前不同方向都可以看到紙板上光的徑跡,是由于光在紙板上發(fā)生了漫反射,光線
射向各個方向。
故答案為:(1)量角器;是否在同一平面內(nèi);(2)使結(jié)論具有普遍性;(3)50°;光路是可逆的;(4)
漫反射。
4.(2023?仙桃)用如圖的裝置探究“光的反射定律”。平面鏡M水平放置,附有量角器的白紙板由E、F
兩部分構(gòu)成,始終豎直立在M上,可以繞ON翻折。
(1)如圖甲,E、F在同一平面上,讓入射光AO射向鏡面,量角器上顯示入射角和反射角的大小,可
得出Nr=Zi(選填或"=");
(2)改變?nèi)肷涔獾姆较颍贉y幾組入射角和反射角,這樣做的目的是多次實驗,得到普遍規(guī)律;
(3)若光沿BO入射,經(jīng)M反射后沿OA射出。這表明,在光的反射現(xiàn)象中,光路是可逆的;
(4)如圖乙,把F向前或向后翻折,則在F上不能(選填“能”或“不能”)看到反射光,這說
明反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。
【答案】(1)=;(2)多次實驗,得到普遍規(guī)律:(3)可逆;(4)不能;同一平面內(nèi)。
【解答】解:(1)如圖甲,E、F在同一平面上,讓入射光AO射向鏡面,量角器上顯示入射角和反射角
的大小,可得出/r=Ni;
(2)本實驗是探究規(guī)律的,改變?nèi)肷涔獾姆较颍贉y幾組入射角和反射角,進行多次實驗的目的是:避
免偶然性,得出普遍規(guī)律;
(3)如果讓光線逆著OB的方向射向鏡面,這時的入射角為原來的反射角,根據(jù)光的反射定律,反射角
等于入射角,這時的反射角為原來的入射角,所以會發(fā)現(xiàn)光線原路OA返回,也就是在反射現(xiàn)象中,光
路是可逆的;
(4)以法線ON為軸線,把紙板F向后緩慢旋轉(zhuǎn),這時不能看到反射光線OB,因為紙板沒有和反射光
線、法線在同一平面上,所以不能看到反射光線OB.因此說明反射光線、入射光線、法線是否在同一
平面內(nèi)。
故答案為:(1)=;(2)多次實驗,得到普遍規(guī)律:(3)可逆;(4)不能;同一平面內(nèi)。
5.(2023?聊城)為了探究光反射時的規(guī)律,小強同學(xué)利用平面鏡、可繞ON折轉(zhuǎn)的紙板、量角器和激光筆
甲乙
(1)把一個平面鏡放在水平桌面上,再把紙板立在平面鏡上,紙板上的直線ON與鏡面保持垂直。
(2)為了探究反射角與入射角的關(guān)系,實驗時應(yīng)進行的操作是Do
A.沿ON前后轉(zhuǎn)動紙板E
B.沿ON前后轉(zhuǎn)動紙板F
C.改變光束OB與ON的夾角
D.改變光束AO與ON的夾角
(3)讓光沿著BO的方向射到鏡面,發(fā)現(xiàn)反射光沿著OA方向射出。這表明,在反射現(xiàn)象中,光路是
可逆的。
(4)若將紙板傾斜,如圖乙所示,讓光束仍貼著紙板沿AO方向射到鏡面,此時反射光與入射光在
_(選填“在”或“不在”)同一平面內(nèi)。
【答案】(1)垂直;(2)D;(3)是可逆的;(4)在。
【解答】解:(1)把一個平面鏡放在水平桌面上,再把一張可以繞ON翻折的紙板豎直地立在平面鏡上,
紙板上的直線ON垂直于鏡面;
(2)探究光的反射規(guī)律,多次改變?nèi)肷浣谴笮〔y量對應(yīng)的反射角,是為了尋找普遍規(guī)律,即改變光束
AO與ON的夾角,故選:D;
(3)如果讓光線逆著BO的方向射向鏡面,這時的入射角為原來的反射角,根據(jù)光的反射定律,反射角
等于入射角,這時的反射角為原來的入射角,所以會發(fā)現(xiàn)光線原路返回,也就是說,在反射現(xiàn)象中,光
路是可逆的;
(4)由題意得,當(dāng)顯示入射光線、反射光線與法線在同一平面上時,入射光線、反射光線都能同時看見;
若將紙板傾斜,此時入射光和法線所在平面不在紙板上,因而在紙板上看不到反射光,說明反射光線、
入射光線和法線在同一平面內(nèi)。
故答案為:(1)垂直;(2)D;(3)是可逆的;(4)在。
6.(2023?內(nèi)蒙古)某學(xué)習(xí)小組在“探究光的反射定律”的實驗中,進行了如下操作和分析:
實驗次數(shù)入射角/i反射角Zr
120°20°
240°40°
350°50°
(1)如圖甲所示,正確擺放平面鏡和紙板后進行實驗,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得結(jié)論:在反射現(xiàn)象中,反射
角等于入射角。
(2)如圖乙所示,把紙板NOF向前折或向后折,在紙板上不能看到(選填“能看到”或“不能看
到")反射光線。該實驗現(xiàn)象說明反射光線、入射光線和法線都在(選填“在”或“不在”)同一平
面內(nèi)。
(3)如果讓光束沿著圖甲中F0的方向射向鏡面,它被反射后沿著0E射出(用圖甲中的字母表示)。
甲乙
【答案】(1)在反射現(xiàn)象中,反射角等于入射角;(2)不能看到;在;(3)OEo
【解答】解:(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),每次的反射角都等于入射角,可得結(jié)論:在反射現(xiàn)象中,反射角
等于入射角;
(2)實驗中,如圖乙所示,紙板ENF是用兩塊紙板連接起來的,把紙板NOF向前折或向后折,在這側(cè)
板上不能看到反射光線,說明反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi);
(3)若將一束光貼著紙板F沿F0射到0點,反射光將沿圖中的0E方向射出,說明光在反射時,光路
是可逆的。
故答案為:(1)在反射現(xiàn)象中,反射角等于入射角;(2)不能看到;在;(3)OEo
7.(2022?廣元)小林在探究光的反射規(guī)律實驗中,利用激光筆、可折轉(zhuǎn)的光屏、平面鏡和測量工具等器材,
組裝了如圖所示的實驗裝置。
(1)小林讓激光筆發(fā)出的激光沿右側(cè)光屏入射到平面鏡上的。點,先不折轉(zhuǎn)光屏?xí)r,法線ON左側(cè)光
屏上能觀察到反射光線,再將左側(cè)光屏沿ON向后轉(zhuǎn)動,左側(cè)光屏上觀察不到反射光線。這說明光的反
射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線和法線在同一平面上。
(2)小林使入射光線與平面鏡間的夾角為6
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