中考物理必考25个实验考学练： 实验03 探究光的反射定律实验(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】：

平面镜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。将平面镜水平放置，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用激光笔射出一束激光，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、法线在同一平面内；

2、入射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】：

光的反射定律是：“共面”、“两侧”、“等角”、“可逆”。

1、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。

2、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。

3、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。

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。

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

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”)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：。

【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。

【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。

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；

（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______。

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面内；（4）C。

【解析】：

（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；

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