试验03探究光的反射定律试验解析版.docx
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试验03探究光的反射定律试验解析版
实验三、探究光的反射定律
【实验目的】:
探究光的反射规律。
【试验器材】：
平而镜1个。
激光笔1个，带刻度的硬纸光屏1个，水槽一个，支架1对，夹子1个。
【实验步骤】：
1按要求组装器材。
将平而镜水平放置，然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上：
2用激光笔射出一朿激光，用笔记下入射光线和反射光线的位置，并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数，记录在表格中。
3重复实验两次。
改变入射光的方向，多测几组入射角和发射角，并将有关数据填入下表。
4将光屏向前或向后折，观察反射光线。
5整理器材。
【实验记录】：
次数
入射角i
反射角r
1
2
3
【实验结论】：
1、在反射现象中，入射光线、反射光线、法线在同一平而内;
2、入姑光线和反射光线分居法线两侧:
3、反射角等于入射角。
【实验补充】：
1、以法线ON为轴，将硬纸板的B而向后旋转，这时在B而上观察不到反射光线，证明三线共而；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、反射左律是用来确定反射光线位豊的，对应每一条确圧的入射光线而言，反射光线是唯一的。
3、如果光线垂直射向平而镜，入射角为2.反射角为0。
，入射光线、反射光线、法线重合。
【考点方向】：
光的反射定律是：
“共面”、“两侧”、“等角”、“可逆”。
1、显示光路：
光屏表而粗糙，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：
也可以通过烟甕等手段显示光路。
2、验证共而：
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（三线共而）。
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。
3、探究等角：
要改变入射角（或入射光线的方向）多次测就，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，不是光线与平而镜的夹角。
4、光路可逆：
光的直射、反射、折射都具有可逆性,
5、如果想探究反射光线与入射光线是否在同一平而内，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
6、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
7、理想模型法：
用带箭头的直线表示光的传播路径和方向。
8、量角器的作用：
测量反射角和入射角的大小。
9、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。
10、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
【创新母题】：
利用如图装置进行探究光的反射规律实验.
（1）让一朿光贴着纸板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与垂直镜而的直线ON的夹角i是.（填“入射角"或“反射角”），如
果让一朿光从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
Zi
Zr
1
30°
30°
2
45°
45°
3
50°
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J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J看到反射光线0F、
由此说明反射光线、入射光线与法线在（填“同一'或'不同"）平而内.
（5）实验中，从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表而反射的光线，这种反射属于（填“镜而反射“
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：
【答案】：
（1）入射角：
OE；光路是可逆的：
（2）等于：
远离：
（3）避免实脸偶然性，得出普遍规律。
（4）不能：
同一：
（5）漫反射：
通过漫反射更淸晰地显示光传播的路径。
（6）错把反射光线和镜而之间的夹角看作反射角。
【解析】：
（1）EO为入射光线、垂直镜而的直线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
一平而内;
（5）从教室各个方向都能观察到粗糙纸板而反射的光线，这种反射属于漫反射；粗糙的纸板能通过漫反射更为淸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•光线和镜而之间的夹角看成反射角了。
练习1：
（2019•苏州）“探究光的反射规律"的实验装置如图甲所示平而镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画岀）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而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，使入射光朿绕入射点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朿呈现。
此现象说明
T：
:
（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o
A.仍在纸板上呈现B.被纸板挡住C.在纸板前方
【答案】：
（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而内：
（4）Co
【解析】：
（1）白色纸板ABCD应垂宜放置于平而镜上，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而镜，则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平而镜，所以可知反射光束在纸板前方，故应选C。
练习2：
（2019•怀化）如图是探究光的反射规律的实验装苣图，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，将光屏放置在平而镜上，让一朿光紧贴光屏射向平而镜上的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立角度,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0
（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_个结论即
可）。
【答案】：
（1）竖直（垂直）；同一平而内：
（2）法线；（3）反射角等于入射角
【解析】：
（1）为了便于观察，实验中需要将光屏垂直放苣在平面镜上：
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而内。
（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3：
（2019-常德）在探究光的反射左律时，小波将一块平面镜放在水平桌而上，再把一块纸板（分E、F
甲乙
（1）图甲中，E、F在同一平面上，让光线沿纸板E上的AO射向镜而，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。
，于是小波得岀结论：
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（即纸板与平而镜不垂直），如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜而，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。
【答案】：
（1）不合理；实验次数太少，结论不具有普遍性。
（2）在：
不能。
【解析】：
（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）纸板与镜而垂直时，法线在纸板上，法线一与镜面垂宜，入射光线、法线、反射光线在同一平而内，如果纸板与平而镜不垂直，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、法线仍然在同一平而内。
练习4：
（2018-乌鲁木齐）在探究光的反射规律的实验中，小明设计了如图所示的实验：
将平面镜放在水平桌面，硬纸板竖直地立在平而镜上，硬纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板可绕ON转动。
（1）如图甲，当硬纸板在同一平而上，使一束光贴着纸板沿某一方向射到O点，经平面镜反射，沿另一个
方向射出。
当入射光EO向ON靠近的过程中，发现反射光OF（选填“靠近”或“远离”）ON.为了
精确探究反射规律，除了图中的器材，还需要刻度尺、和°
（2）如图乙，保持左侧纸板和入射光的位置不变，将右侧纸板绕ON转动，此时在右侧纸板上不能看到反
射光，由此可以得出反射光线、入射光线和法线的结论。
【答案】：
（1）靠近：
笔；量角器；
（2）在冋一平而内。
【解析】：
（1）根撫入射角的变化和反射角的变化而得出结论：
为了精确探究反射规律，除了图中的器材，还需绘出角度，记录数据，要刻度尺、笔和量角器：
（2）硬纸板可以显示光路，将右侧纸板绕ON转动，反射光线将会消失，所以证明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内。
解：
（1）光反射时，反射角大小等于入射角，若将EO向ON靠近，则OF靠近ON：
为了精确探究反射规
律，需要测量角度，记录数据，列出表格，故除了图中的器材，还需要刻度尺、笔和量角器；
（2）实验中使用可折转的硬纸板，除了能呈现光路外，将右侧纸板绕ON转动，此时在右侧纸板上不能看到反射光，由此可以得出反射光线、入射光线和法线在同一平而内的结论。
练习5：
（2018・杭州）为探究光的反射规律，小金进行如图所示的实验。
（1）当入射角为40。
时，反射角为o
（2）小金将纸板F绕垂直于镜而ON向后转动，在纸板F上还能看到反射光吗？
o
请分析原因：
，
（3）若使入射光线与平而镜的夹角为30。
，那么反射光线与入射光线的夹角为：
「
【答案】：
（1）40c：
（2）不能：
入射光线、反射光线、法线在同一平而内：
（3〉120。
。
【解析】：
（1）如图：
反射角等于入射角，都为40。
。
（2）由光的反射怎律可知：
入射光线与反射光线在同一平而内，则她将纸板B向后折不能接收到反射光线:
（3）—条光线与平而镜的夹角为30。
，那么入射光线与法线间的夹角，即入射角为90°-30°=60°：
由光的反射宦律知：
反射角等于入射角为60。
，反射光线与入射光线的夹角为60。
+60。
=120。
°
练习6：
（2018•淄博）小明利用下图中的实验装苣探究光的反射规律。
纸板ENF是用两块纸板E和F连接起来的，可绕ON折转。
（1）实验时，把平而镜放在桌而上，为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上，应把纸板ENF与平
面镜—___放置,图中的入射角是__「度。
（2）多次改变入射光的方向，总能在纸板上观察到入射光平而镜和反射光的径迹，由此小明得出结论：
在
反射现象中，反射光线，入射光线和法线都在同一平而内。
小明得出结论的过程是否合理,
说明理由：
・
（3）若让一束光沿BO方向射向平面镜，反射光沿____方向射出。
【答案】
（1）垂直；40
（2）不合理：
没有前后移动纸板BNF:
（3）OA
【解析】
（1）实验时，把平面镜放在桌而上，为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上，应把纸板ENF与平而镜垂直放置，图中，入射光线与镜而的夹角是50。
，则入射角是40。
：
（2）小明得岀结论的过程不合理，理由是：
要探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平而内，应将纸板BNF前后折一下，观察纸板上是否有反射光线的径迹；（3）根据光路的可逆性，若让一束光沿BO方向射向平而镜，反射光沿OA方向射出。
练习7：
（2018＞福建）如图是“探究光的反射规律“的实验装置，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.
甲乙
实验次数
1
2
3
4
5
6
入射角
60°
50°
40°
30。
20°
0°
反射角
60°
50°
40°
60°
20°
0°
（1）实验时，将光屏放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点，可在光屏上看到反
射光，如图甲：
将光屏右半部分向后折转任意角度，光屏上都看不到反射光，如图乙，说明反射光线、入
射光线与法线在。
（2）某同学的实验数据如上表，其中有一组数据测错了，这组数据是第次实验的，原因可能是将反
射光线与的夹角当成反射角。
【答案】
（1）垂宜；同一平而内：
（2）4：
平而镜。
【解析】
（1）实验时，将光屏垂宜放宜在平而镜上，让一束光紧贴光屏射向镜而上的0点，可在光屏上看到反射光,如图甲；将光屏右半部分向后折转任意角度，光屏上都看不到反射光，如图乙。
说明反射光线、入射光线与法线在冋一平而内：
（2）根拯反射左律，反射角等于入射角，反射角是反射线与法线的夹角，入射角是入射线与法线的夹角，某同学的实验数据如上表，其中有一组数据测错了，这组数据是第4次实验的，原因可能是将反射光线与平而镜的夹角当成反射角。
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