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文檔簡(jiǎn)介
實(shí)驗(yàn)1探究光的反射定律
/"必題識(shí)"麒
一、光的反射現(xiàn)象
1.光的反射:光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)的表面時(shí),會(huì)有一部分光在介質(zhì)表面反射回原介質(zhì)
中,這種傳播現(xiàn)象叫光的反射。
2.一點(diǎn)、三線、兩角
(D“一點(diǎn)”:投射到兩種介質(zhì)表面上的光線與表面的交點(diǎn)叫直;
(2)“三線”:入射到介質(zhì)表面的光線叫入射光線;經(jīng)入射點(diǎn)做垂直于兩種介質(zhì)表面的輔助線叫
法線;經(jīng)介質(zhì)表面,反射回原來(lái)介質(zhì)的光線叫反射光線。
(3)“兩角”:入射光線與法線的夾角叫入射角;反射光線與法線的夾角叫反射角。
3.人們能看見(jiàn)不是光源的物體的原因:我們能看到本身不發(fā)光的物體,是因?yàn)檫@些物體反射的
光進(jìn)入了我們的眼睛,產(chǎn)生視覺(jué)。
4.光的反射規(guī)律(定律):在反射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi);反射光
線、入射光線分別位于法線兩側(cè);反射角等于入射角。
5.光的反射光路可逆:在探究光的反射規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,如果讓光逆著反射光的方向射到平面鏡上,
它被反射后就會(huì)逆著原來(lái)的入射光的方向射出。這表明,在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。如圖所示。
二、探究光反射時(shí)的規(guī)律
1.紙板在實(shí)驗(yàn)中的三個(gè)作用
(1)顯示光的傳播路徑;
(2)驗(yàn)證反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),具體操作是將紙板NOF向前或向后折轉(zhuǎn),
使其和紙板EON不在同一平面內(nèi),觀察有無(wú)反射光的徑跡;
(3)記錄光路。具體操作是在紙板上畫(huà)出入射光和反射光的徑跡,以分析反射角隨入射角的變
化而變化情況。
2.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
(1)應(yīng)在光線塾f的室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),紙板必須與平面鏡垂直,否則在紙板上看不到反射光;
(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中嚴(yán)禁將激光對(duì)著人眼,以防灼傷眼睛;
(4)通過(guò)鏡面對(duì)入射光的反射作用,可以看出鏡子有改變光路的作用;
(5)本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)歸納性實(shí)驗(yàn),改變?nèi)肷涔獾姆较蚨啻螌?shí)驗(yàn)的目的是為了得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),
從而得出普遍規(guī)律,避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性。
3.考向點(diǎn)撥
(1)驗(yàn)證三線共面:沿折版中軸折轉(zhuǎn)光屏是否還能看見(jiàn)反射光線;
(2)驗(yàn)證分居:觀察反射光線、入射光線是否在中軸兩側(cè);
(3)驗(yàn)證等角:通過(guò)量角器測(cè)量或帶有刻度的折板光屏測(cè)量;
(4)觀察光路是否可逆:沿原反射光線路徑改變?nèi)肷涔饩€,觀察反射光線;
(5)漫反射:能看見(jiàn)光線的傳播方向說(shuō)明折板發(fā)生了漫反射;
(6)改變?nèi)肷浣牵ǜ淖內(nèi)肷涔饩€方向),進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的:尋找實(shí)驗(yàn)結(jié)論的普遍性;
(7)光線的理想化模型:觀察激光筆射出的光線即可構(gòu)建用帶箭頭的直線表示光的傳播方向和
路徑;
(8)折轉(zhuǎn)光屏用白色的目的:顯示光線的路徑;
(9)實(shí)驗(yàn)應(yīng)選較暗的環(huán)境目的是:便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;
(10)實(shí)驗(yàn)時(shí),折板應(yīng)與平面鏡垂直的目的:否則折板上看不到反射光;
(11)當(dāng)光垂直鏡面入射時(shí),入射角為零,為什么看不到反射光線:有反射光線,但反射角也
為零,反射光線與入射光線在一條直線上。
受"考查明星"探究
[例題1](2024?徐州)如圖甲所示,在探究光的反射規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,平面鏡水平放置,白色紙板豎直
地立在平面鏡上。將激光筆發(fā)出的一束激光緊貼紙板射向鏡面上的O點(diǎn)。
(1)在紙板上能看到激光路徑,是因?yàn)榧す庠诩埌灞砻姘l(fā)生反射。
(2)圖甲中,激光與平面鏡成40°角入射,則反射角為
(3)紙板上可以同時(shí)看到入射光線和反射光線,說(shuō)明它們和法線在內(nèi)。
(4)如圖乙所示,紙板繞CD軸向后轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,再將激光緊貼紙板射向鏡面上的。點(diǎn)。此
時(shí)紙板上看不到反射光線。保持平面鏡和入射光線位置不變,要在紙板上同時(shí)顯示入射光線和反
射光線,應(yīng)怎樣調(diào)整紙板?
[例題2](2024?福建)探究光的反射定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1。讓一束光貼著光屏射向平面鏡的O點(diǎn),
改變?nèi)肷涔饩€多次實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)記錄于表中。
光屏法線
圖1圖2
序號(hào)入射光線相對(duì)法線的位置反射光線相對(duì)法線的位置入射角i反射角r
1左右30°30°
2左右45°45°
3左右60°60°
4右左60°60°
(1)能從不同方向觀察到光的傳播路徑,是因?yàn)楣庠诠馄辽习l(fā)生反射。
(2)分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論:
①反射光線、入射光線分別位于法線;
②反射角入射角。
(3)光熱電站利用追日鏡將太陽(yáng)光反射到吸熱塔用于發(fā)電。如圖2為上午某時(shí)刻的光路圖,根據(jù)
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論推斷,隨著太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng),追日鏡應(yīng)沿時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),使反射光線射向吸熱塔。
[例題3](2024?佛岡縣校級(jí)二模)在“探究光反射的規(guī)律”時(shí),小李進(jìn)行了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)。
(1)他先將平面鏡平放在水平桌面上,再把白色硬紙板放在平面鏡上且與鏡面保持,
白色的硬紙板應(yīng)選擇表面(選填“光滑”或“粗糙”)的;
(2)小李讓一束光EO貼著紙板射到平面鏡上,在紙板上會(huì)看到反射光線OF,然后將紙板繞ON
向后折,如圖乙所示,此時(shí)在NOF面上(選填“看到”或“看不到”)反射光線,此
時(shí),反射光(存在/不存在);
(3)為了進(jìn)一步確定此時(shí)反射光線的位置,小李將紙板沿PQ剪開(kāi),將紙板的上半部分向后折,
如圖丙所示,發(fā)現(xiàn)在紙板右側(cè)的(選填“上部”或“下部”)會(huì)看到反射光線.此實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象說(shuō)明反射光線、入射光線和法線(選填“在”或“不在”)同一平面。
"命題熱點(diǎn)"突破
(2024?鎮(zhèn)江)小紅用圖1所示裝置探究光的反射定律,平面鏡置于水平底座中心,激光筆可沿
弧形軌道移動(dòng),且保持激光始終射向平面鏡上的O點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)ZAOPZPOB
190°90°
265°115°
342°138°
418°162°
(1)為了在不同方向都能觀察到光的傳播路徑,應(yīng)在平面鏡上方噴些
(2)多次改變激光筆在軌道上的位置,小紅調(diào)整視角,均能觀察到反射光0B擋住入射光A0的
現(xiàn)象,如圖2所示,將長(zhǎng)方形紙板與AO、0B所在平面重合,其底邊PQ緊貼平面鏡,在紙板上
即可顯示出入射光和反射光,多次測(cè)量紙板和平面鏡的夾角。
①上述實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的夾角均為90。,則反射光線、入射光線所在平面和平面鏡相互o
②在紙板上過(guò)O點(diǎn)作出底邊PQ的垂線ON,則ON與鏡面,可知ON為法線,由①、
②可得:反射光線、入射光線和法線在內(nèi)。
(3)改變?nèi)肷涔獾姆较?,依次記錄?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:入射光線AO逐漸
(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)法線ON;/NOB與/AON的大小o
(2024?長(zhǎng)春)在“探究光反射時(shí)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)將平面鏡放在水平桌面上,將附有量角器的半圓形白紙板豎立在平面鏡上使一束光貼著紙板
分別沿AO、BO、CO入射,在紙板上觀察到的光路如圖甲所示,說(shuō)明反射角入射角。
光束CO繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)10°后的反射角為度。
(2)圖甲中,讓一束光貼著紙板沿A'O入射,反射光沿OA射出,說(shuō)明在反射現(xiàn)象中,光路是
的。
(3)圖乙中,要在右側(cè)紙板上看到反射光,需將右側(cè)紙板向折。
3.(2024?永州二模)如圖甲所示是“探究光的反射規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。平面鏡放在水平桌面上,
白色紙板ABCD能繞垂直于CD的ON軸翻轉(zhuǎn),在紙板上安裝一支可在紙板平面內(nèi)自由移動(dòng)的
激光筆。
(1)為了更清晰地觀察到光路,實(shí)驗(yàn)應(yīng)在(填“較亮”或“較暗”)環(huán)境中進(jìn)行;
(2)若將右側(cè)紙板沿ON向后折(如圖乙),在右側(cè)紙板上不能觀察到反射光線,說(shuō)明反射光線、
入射光線和法線在內(nèi);
(3)在圖甲中,若將激光沿著B(niǎo)O方向射入,觀察到光線沿著OA方向射出,說(shuō)明在反射現(xiàn)象
中,光路是的;
(4)實(shí)驗(yàn)中要多次改變?nèi)肷浣堑拇笮∵M(jìn)行實(shí)驗(yàn)是為了(填正確選項(xiàng)的序號(hào))。
A.減小誤差
B.尋找普遍規(guī)律
4.(2024?蒼溪縣二模)學(xué)習(xí)了光現(xiàn)象后,科學(xué)小組一起完成了以下光學(xué)實(shí)驗(yàn)。
(1)圖甲是第一組同學(xué)在研究光的直線傳播時(shí)的畫(huà)面,將一個(gè)光源放在。點(diǎn)照亮一個(gè)不透明的物
體AB,此時(shí)右側(cè)的墻壁上會(huì)出現(xiàn)物體AB的影子,如果光源靠近AB,影子的范圍將會(huì)
(選填“變大”“不變”或“變小”);如果將光源豎直向上移動(dòng),影子將向(選填"上”
或“下”)移動(dòng)。
(2)第二組同學(xué)使用如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置。先用加濕器使整個(gè)玻璃罩內(nèi)充滿水霧,將平面鏡放
在一個(gè)能轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓臺(tái)上,用固定的紅色激光筆發(fā)出一束垂直射向平面鏡的光NO,然后用另
一個(gè)綠色激光筆向O點(diǎn)發(fā)出一束光AO,經(jīng)平面鏡反射后沿OB方向射出。緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)圓臺(tái),從反
射光那一側(cè)觀察,看到三束光相互,說(shuō)明在反射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線與法線在
同一平面內(nèi)。
墻壁
A
n
?u
Os
甲乙
(2024?南海區(qū)校級(jí)三模)如圖甲所示探究光的反射規(guī)律時(shí),在水平放置的平面鏡上方豎直放一
光屏,光屏由可以繞ON折轉(zhuǎn)的A、B兩個(gè)紙板組成,如圖甲所示:
ENFN
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)在較(選填“黑暗”或“明亮”)的環(huán)境中進(jìn)行;
(2)紙板上能顯示光路是因?yàn)楣庠诩埌迳习l(fā)生了(選填“漫反射”或“鏡面反射”),
如果將紙板B向后折,紙板B上將不會(huì)出現(xiàn)反射光線,說(shuō)明反射光線和入射光線
在;
(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若將紙板傾斜(即紙板與平面鏡不垂直),如圖乙所示,讓光線仍貼著紙板
沿EO方向射向鏡面,此時(shí)紙板上(選填“能”或“不能”)看到反射光線;
(4)多次實(shí)驗(yàn)在紙板上畫(huà)出入射光線和對(duì)應(yīng)的反射光線后,發(fā)現(xiàn)沒(méi)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o
(5)如圖丙所示,小車的前擋風(fēng)玻璃是傾斜的,不僅可以有效減小阻力,晚上開(kāi)車時(shí),還能將來(lái)
自后方車輛的水平強(qiáng)光反射到(選填“上方”或“下方”),以減少對(duì)司機(jī)視線的干擾。
(6)如圖戊所示為自行車的尾燈,夜晚,當(dāng)后面汽車的車燈照射在它上面時(shí),它就會(huì)發(fā)出特別亮
的紅光,給后車司機(jī)警示作用。圖己中的(選填"A”、"B”、"C”或"D”)是自行車尾
燈的原理圖
(2024?慶云縣二模)如圖所示,是某學(xué)習(xí)小組探究光的反射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。
(1)如圖甲,將平面鏡放在水平桌面上,再將硬紙板豎直放置放置在平面鏡上,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。讓一
束光貼著紙板沿某一個(gè)角度射到O點(diǎn),經(jīng)平面鏡的反射,沿另一個(gè)方向射出,用筆描出入射光EO
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(cè)量ON兩側(cè)的Ni
和Nr為了探究反射角與入射角的關(guān)系,多次改變?nèi)肷浣谴笮〔y(cè)量對(duì)應(yīng)的反射角,比較兩者大
小關(guān)系,這樣的探究方式是為了(填“A”或"B”)。
A.多次測(cè)量求平均值,減小誤差
B.多次測(cè)量,尋找普遍規(guī)律
(2)如圖乙,紙板ENF是用兩塊紙板連接起來(lái)的,把半面紙板NOF向前或向后折,這時(shí)在NOF
上(填“看得到”或“看不到”)反射光線。
(3)該學(xué)習(xí)小組又探究了平面鏡成像特點(diǎn),如圖丙和丁,為了證實(shí)上述有關(guān)成像特點(diǎn)是否可靠,
你認(rèn)為接下來(lái)應(yīng)采取的操作是;
A.保持A、B兩支蠟燭的位置不變,多次改變玻璃板的位置進(jìn)行觀察、測(cè)量
B.保持玻璃板的位置不變,多次改變蠟燭A的位置,進(jìn)行與上述(2)相同的操作
(4)在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上探究像的虛實(shí),拿走蠟燭B,并在蠟燭B的位置放一個(gè)光屏,直接觀
察光屏,光屏上(填“能”或“不能”)看到蠟燭的像;
(5)若實(shí)驗(yàn)時(shí),玻璃板不與水平桌面垂直,如圖丁所示,則發(fā)生的現(xiàn)象是0
A.蠟燭A仍然成像在蠟燭B處
B.蠟燭A成像位于水平面偏上方
C.蠟燭A成像位于水平面偏下方
7.(2024?南關(guān)區(qū)校級(jí)三模)為了探究光反射時(shí)的規(guī)律,小致把一個(gè)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。他將
一束光貼著紙板沿EO方向射向O點(diǎn),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)紙板的主要作用是
(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,進(jìn)行下列哪項(xiàng)操作后,在紙板上仍可以看到反射光
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
(4)為了驗(yàn)證光路可逆,在甲圖中應(yīng)進(jìn)行的操作
是:。
8.(2024?和林格爾縣校級(jí)模擬)探究光反射時(shí)的規(guī)律(紙板F可繞ON翻折)
(1)圖乙中,用激光筆沿AO方向八射,入射光線與平面鏡夾角為40°則反射角為
將紙板F繞ON向后折,紙板F上(選填“有”或“沒(méi)有”)反射光線,這一步驟的目
的是__________________________________________________
(2)若一束光沿BO方向射向平面鏡,反射光線沿OA方向射出,這一現(xiàn)象說(shuō)
明
實(shí)驗(yàn)1探究光的反射定律
/"必鯽識(shí)"麒
一、光的反射現(xiàn)象
1.光的反射:光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)的表面時(shí),會(huì)有一部分光在介質(zhì)表面反射回原介質(zhì)
中,這種傳播現(xiàn)象叫光的反射。
N
、1/
人射角:反射角/
人射光:/反射光線
反射面'
O
2.一點(diǎn)、三線、兩角
(D“一點(diǎn)”:投射到兩種介質(zhì)表面上的光線與表面的交點(diǎn)叫△射直;
(2)“三線”:入射到介質(zhì)表面的光線叫入射光線;經(jīng)入射點(diǎn)做垂直于兩種介質(zhì)表面的輔助線叫
法線;經(jīng)介質(zhì)表面,反射回原來(lái)介質(zhì)的光線叫反射光線。
(3)“兩角”:入射光線與法線的夾角叫入射角;反射光線與法線的夾角叫反射角。
3.人們能看見(jiàn)不是光源的物體的原因:我們能看到本身不發(fā)光的物體,是因?yàn)檫@些物體反射的
光進(jìn)入了我們的眼睛,產(chǎn)生視覺(jué)。
4.光的反射規(guī)律(定律):在反射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi);反射光
線、入射光線分別位于法線兩側(cè);反射角等于入射角。
5.光的反射光路可逆:在探究光的反射規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,如果讓光逆著反射光的方向射到平面鏡上,
它被反射后就會(huì)逆著原來(lái)的入射光的方向射出。這表明,在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。如圖所示。
二、探究光反射時(shí)的規(guī)律
1.紙板在實(shí)驗(yàn)中的三個(gè)作用
(1)顯示光的傳播路徑;
(2)驗(yàn)證反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),具體操作是將紙板NOF向前或向后折轉(zhuǎn),
使其和紙板EON不在同一平面內(nèi),觀察有無(wú)反射光的徑跡;
(3)記錄光路。具體操作是在紙板上畫(huà)出入射光和反射光的徑跡,以分析反射角隨入射角的變
化而變化情況。
2.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
(1)應(yīng)在光線塾f的室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),紙板必須與平面鏡垂直,否則在紙板上看不到反射光;
(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中嚴(yán)禁將激光對(duì)著人眼,以防灼傷眼睛;
(4)通過(guò)鏡面對(duì)入射光的反射作用,可以看出鏡子有改變光路的作用;
(5)本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)歸納性實(shí)驗(yàn),改變?nèi)肷涔獾姆较蚨啻螌?shí)驗(yàn)的目的是為了得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),
從而得出普遍規(guī)律,避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性。
3.考向點(diǎn)撥
(1)驗(yàn)證三線共面:沿折版中軸折轉(zhuǎn)光屏是否還能看見(jiàn)反射光線;
(2)驗(yàn)證分居:觀察反射光線、入射光線是否在中軸兩側(cè);
(3)驗(yàn)證等角:通過(guò)量角器測(cè)量或帶有刻度的折板光屏測(cè)量;
(4)觀察光路是否可逆:沿原反射光線路徑改變?nèi)肷涔饩€,觀察反射光線;
(5)漫反射:能看見(jiàn)光線的傳播方向說(shuō)明折板發(fā)生了漫反射;
(6)改變?nèi)肷浣牵ǜ淖內(nèi)肷涔饩€方向),進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的:尋找實(shí)驗(yàn)結(jié)論的普遍性;
(7)光線的理想化模型:觀察激光筆射出的光線即可構(gòu)建用帶箭頭的直線表示光的傳播方向和
路徑;
(8)折轉(zhuǎn)光屏用白色的目的:顯示光線的路徑;
(9)實(shí)驗(yàn)應(yīng)選較暗的環(huán)境目的是:便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;
(10)實(shí)驗(yàn)時(shí),折板應(yīng)與平面鏡垂直的目的:否則折板上看不到反射光;
(11)當(dāng)光垂直鏡面入射時(shí),入射角為零,為什么看不到反射光線:有反射光線,但反射角也
為零,反射光線與入射光線在一條直線上。
"考查明星"探究
[例題4](2024?徐州)如圖甲所示,在探究光的反射規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,平面鏡水平放置,白色紙板豎直
地立在平面鏡上。將激光筆發(fā)出的一束激光緊貼紙板射向鏡面上的O點(diǎn)。
甲乙
(1)在紙板上能看到激光路徑,是因?yàn)榧す庠诩埌灞砻姘l(fā)生反射。
(2)圖甲中,激光與平面鏡成40°角入射,則反射角為
(3)紙板上可以同時(shí)看到入射光線和反射光線,說(shuō)明它們和法線在內(nèi)。
(4)如圖乙所示,紙板繞CD軸向后轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,再將激光緊貼紙板射向鏡面上的。點(diǎn)。此
時(shí)紙板上看不到反射光線。保持平面鏡和入射光線位置不變,要在紙板上同時(shí)顯示入射光線和反
射光線,應(yīng)怎樣調(diào)整紙板?。
【解答】解:(1)只有在紙上發(fā)生漫反射,才能從各個(gè)角度看清光的傳播路徑;
(2)已知激光與平面鏡成40°角入射,則入射角為90°-40°=50°,反射角等于入射角,也
為50°;
(3)紙板上可以同時(shí)看到入射光線和反射光線,說(shuō)明反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi);
(4)若將紙板(連同激光筆)繞CD向后傾斜,此時(shí)紙板不在垂直平面鏡的位置,故紙板上看不
到反射光線,要在紙板上同時(shí)顯示入射光線和反射光線,應(yīng)將紙板與平面鏡垂直。
故答案為:(1)漫;(2)50;(3)同一平面;(4)將紙板與平面鏡垂直。
[例題5](2024?福建)探究光的反射定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1。讓一束光貼著光屏射向平面鏡的O點(diǎn),
改變?nèi)肷涔饩€多次實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)記錄于表中。
光屏法線
序號(hào)入射光線相對(duì)法線的位置反射光線相對(duì)法線的位置入射角i反射角r
1左右30°30°
2左右45°45°
3左右60°60°
4右左60°60°
(1)能從不同方向觀察到光的傳播路徑,是因?yàn)楣庠诠馄辽习l(fā)生反射。
(2)分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論:
①反射光線、入射光線分別位于法線;
②反射角入射角。
(3)光熱電站利用追日鏡將太陽(yáng)光反射到吸熱塔用于發(fā)電。如圖2為上午某時(shí)刻的光路圖,根據(jù)
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論推斷,隨著太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng),追日鏡應(yīng)沿時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),使反射光線射向吸熱塔。
【解答】(1)光屏上發(fā)生的是漫反射,便于顯示光路;
(2)分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論:
①反射光線、入射光線分別位于法線兩側(cè);
②反射角等于入射角;
(3)隨著太陽(yáng)西斜,則入射角減小,平面鏡與水平面之間的夾角變大,即平面鏡應(yīng)向逆時(shí)針?lè)较?/p>
適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)才能繼續(xù)照射接收器。
故答案為:(1)漫;(2)①兩側(cè);②等于;(3)逆。
[例題6](2024?佛岡縣校級(jí)二模)在“探究光反射的規(guī)律”時(shí),小李進(jìn)行了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)。
(1)他先將平面鏡平放在水平桌面上,再把白色硬紙板放在平面鏡上且與鏡面保持,
白色的硬紙板應(yīng)選擇表面(選填“光滑”或“粗糙”)的;
(2)小李讓一束光EO貼著紙板射到平面鏡上,在紙板上會(huì)看到反射光線OF,然后將紙板繞ON
向后折,如圖乙所示,此時(shí)在NOF面上(選填“看到”或“看不到”)反射光線,此
時(shí),反射光(存在/不存在);
(3)為了進(jìn)一步確定此時(shí)反射光線的位置,小李將紙板沿PQ剪開(kāi),將紙板的上半部分向后折,
如圖丙所示,發(fā)現(xiàn)在紙板右側(cè)的(選填“上部”或“下部”)會(huì)看到反射光線.此實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象說(shuō)明反射光線、入射光線和法線(選填“在”或“不在”)同一平面。
【解答】解:(1)如果紙板沒(méi)有與平面鏡垂直放置,由于法線與鏡面垂直,且反射光線、入射光
線、法線在同一平面內(nèi),則不能在紙板上看到反射光線,所以白色硬紙板應(yīng)放在平面鏡上且與鏡
面保持垂直。
白色硬紙板的表面應(yīng)盡量粗糙,讓光線發(fā)生漫反射,從不同的角度都能夠觀察到光線。
(2)根據(jù)題意可知,因?yàn)榉瓷涔饩€、入射光線和法線在同一平面,但此時(shí)反射光線與右半部分紙
板不在同一平面,所以看不到反射光線,但是反射光線存在。
(3)如圖丙所示,根據(jù)題意可知,將紙板的上半部分向后折,上半部分與反射光線不在同一平面,
而下部分與反射光線在同一平面,發(fā)現(xiàn)在紙板右側(cè)的下部會(huì)看到反射光線,此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明反射
光線、入射光線和法線在同一平面。
解:(1)垂直;粗糙;(2)看不到;存在;(3)下部;在。
回"命題熱點(diǎn)"突破
(2024?鎮(zhèn)江)小紅用圖1所示裝置探究光的反射定律,平面鏡置于水平底座中心,激光筆可沿
弧形軌道移動(dòng),且保持激光始終射向平面鏡上的。點(diǎn)。
激光筆
圖1圖2
實(shí)驗(yàn)次數(shù)ZAOPZPOB
190°90°
265°115°
342°138°
418°162°
(1)為了在不同方向都能觀察到光的傳播路徑,應(yīng)在平面鏡上方噴些
(2)多次改變激光筆在軌道上的位置,小紅調(diào)整視角,均能觀察到反射光0B擋住入射光A0的
現(xiàn)象,如圖2所示,將長(zhǎng)方形紙板與AO、0B所在平面重合,其底邊PQ緊貼平面鏡,在紙板上
即可顯示出入射光和反射光,多次測(cè)量紙板和平面鏡的夾角。
①上述實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的夾角均為90。,則反射光線、入射光線所在平面和平面鏡相互o
②在紙板上過(guò)O點(diǎn)作出底邊PQ的垂線ON,則ON與鏡面,可知ON為法線,由①、
②可得:反射光線、入射光線和法線在內(nèi)。
(3)改變?nèi)肷涔獾姆较?,依次記錄?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:入射光線AO逐漸
(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)法線ON;/NOB與/AON的大小o
【解答】解:(1)為了在不同方向都能觀察到光的傳播路徑,應(yīng)在平面鏡上方噴些煙霧,這是利
用了光照在煙霧上會(huì)發(fā)生反射,可以通過(guò)煙霧顯示光路;
(2)①將長(zhǎng)方形紙板與AO、OB所在平面重合,多次測(cè)量紙板和平面鏡的夾角均為90°,則反
射光線、入射光線所在平面和平面鏡相互垂直;
②在紙板上過(guò)O點(diǎn)作出底邊PQ的垂線ON,則ON是法線,與鏡面垂直,在光的反射中,反射
光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi);
(3)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,入射光線與鏡面的夾角NAOP逐漸變小,入射光線AO與法線ON
的夾角即入射角逐漸變大,因此入射光線AO逐漸遠(yuǎn)離法線ON;表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,反射角/
NOB與入射角/AON的大小相等。
故答案為:(1)煙霧;(2)①垂直;②垂直;同一平面;(3)遠(yuǎn)離;相等。
10.(2024?長(zhǎng)春)在“探究光反射時(shí)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)將平面鏡放在水平桌面上,將附有量角器的半圓形白紙板豎立在平面鏡上使一束光貼著紙板
分別沿AO、BO、CO入射,在紙板上觀察到的光路如圖甲所示,說(shuō)明反射角入射角。
光束CO繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)10°后的反射角為度。
(2)圖甲中,讓一束光貼著紙板沿A'O入射,反射光沿OA射出,說(shuō)明在反射現(xiàn)象中,光路是
的。
(3)圖乙中,要在右側(cè)紙板上看到反射光,需將右側(cè)紙板向折。
甲乙
【解答】解:(1)由圖甲可知,當(dāng)入射角為40°時(shí),反射角為30°;當(dāng)入射角為60°時(shí),反射
角為60°;當(dāng)入射角為70°時(shí),反射角為70°;由此可知,反射角等于入射角;
當(dāng)光束CO繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)10°后,入射角由40°變?yōu)?0°-10°=30°,因反射角等于入
射角,所以反射角為30°;
(2)圖甲中,讓一束光貼著紙板沿A'O入射,反射光沿OA射出,說(shuō)明在反射現(xiàn)象中,光路是
可逆的;
(3)反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),圖乙中要在右側(cè)紙板上看到反射光,則需將右側(cè)
紙板向前折。
故答案為:(1)等于;30;(2)可逆;(3)前。
11.(2024?永州二模)如圖甲所示是“探究光的反射規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。平面鏡放在水平桌面上,
白色紙板ABCD能繞垂直于CD的ON軸翻轉(zhuǎn),在紙板上安裝一支可在紙板平面內(nèi)自由移動(dòng)的
激光筆。
(1)為了更清晰地觀察到光路,實(shí)驗(yàn)應(yīng)在(填“較亮”或“較暗”)環(huán)境中進(jìn)行;
(2)若將右側(cè)紙板沿ON向后折(如圖乙),在右側(cè)紙板上不能觀察到反射光線,說(shuō)明反射光線、
入射光線和法線在內(nèi);
(3)在圖甲中,若將激光沿著B(niǎo)O方向射入,觀察到光線沿著OA方向射出,說(shuō)明在反射現(xiàn)象
中,光路是的;
(4)實(shí)驗(yàn)中要多次改變?nèi)肷浣堑拇笮∵M(jìn)行實(shí)驗(yàn)是為了(填正確選項(xiàng)的序號(hào))。
A.減小誤差
【解答】解:(1)較暗環(huán)境中,光路更容易觀察,所以實(shí)驗(yàn)應(yīng)在較黑暗的環(huán)境中進(jìn)行。
(2)將右側(cè)紙板沿ON向后折,此時(shí)右側(cè)紙板與左側(cè)紙板不在同一平面內(nèi),發(fā)現(xiàn)在紙板右側(cè)看不
到反射光線,說(shuō)明反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。
(3)一束光沿著A0方向入射,發(fā)現(xiàn)反射光線沿著0B方向射出;將一束光貼著紙板沿B0射到
。點(diǎn),反射光線將沿圖中的0A方向射出,這說(shuō)明光路是可逆的。
(4)探究光的反射規(guī)律時(shí),要多次改變?nèi)肷浣堑拇笮∵M(jìn)行實(shí)驗(yàn),其目的是總結(jié)得到普遍規(guī)律,防
止結(jié)論的偶然性。
故選:Bo
故答案為:(1)較暗;(2)同一平面;(3)可逆;(4)Bo
12.(2024?蒼溪縣二模)學(xué)習(xí)了光現(xiàn)象后,科學(xué)小組一起完成了以下光學(xué)實(shí)驗(yàn)。
(1)圖甲是第一組同學(xué)在研究光的直線傳播時(shí)的畫(huà)面,將一個(gè)光源放在。點(diǎn)照亮一個(gè)不透明的物
體AB,此時(shí)右側(cè)的墻壁上會(huì)出現(xiàn)物體AB的影子,如果光源靠近AB,影子的范圍將會(huì)
(選填“變大”“不變”或“變小”);如果將光源豎直向上移動(dòng),影子將向(選填"上”
或“下”)移動(dòng)。
(2)第二組同學(xué)使用如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置。先用加濕器使整個(gè)玻璃罩內(nèi)充滿水霧,將平面鏡放
在一個(gè)能轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓臺(tái)上,用固定的紅色激光筆發(fā)出一束垂直射向平面鏡的光NO,然后用另
一個(gè)綠色激光筆向O點(diǎn)發(fā)出一束光AO,經(jīng)平面鏡反射后沿OB方向射出。緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)圓臺(tái),從反
射光那一側(cè)觀察,看到三束光相互,說(shuō)明在反射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線與法線在
同一平面內(nèi)。
【解答】解:(1)由圖可知,如果使光源靠近AB,光源和AB間的距離變小,影子的范圍將會(huì)變
大;如果將光源向上移動(dòng),物體的影子會(huì)向反方向發(fā)生變化,影子將向下移動(dòng);
(2)反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi),從側(cè)面看相當(dāng)于在同一直線,三線重合。
故答案為:(1)變大;下;(2)重合。
13.(2024?南海區(qū)校級(jí)三模)如圖甲所示探究光的反射規(guī)律時(shí),在水平放置的平面鏡上方豎直放一
光屏,光屏由可以繞ON折轉(zhuǎn)的A、B兩個(gè)紙板組成,如圖甲所示:
(2)紙板上能顯示光路是因?yàn)楣庠诩埌迳习l(fā)生了(選填“漫反射”或“鏡面反射”),
如果將紙板B向后折,紙板B上將不會(huì)出現(xiàn)反射光線,說(shuō)明反射光線和入射光線
在;
(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若將紙板傾斜(即紙板與平面鏡不垂直),如圖乙所示,讓光線仍貼著紙板
沿EO方向射向鏡面,此時(shí)紙板上(選填“能”或“不能”)看到反射光線;
(4)多次實(shí)驗(yàn)在紙板上畫(huà)出入射光線和對(duì)應(yīng)的反射光線后,發(fā)現(xiàn)沒(méi)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o
(5)如圖丙所示,小車的前擋風(fēng)玻璃是傾斜的,不僅可以有效減小阻力,晚上開(kāi)車時(shí),還能將來(lái)
自后方車輛的水平強(qiáng)光反射到(選填“上方”或“下方”),以減少對(duì)司機(jī)視線的干擾。
(6)如圖戊所示為自行車的尾燈,夜晚,當(dāng)后面汽車的車燈照射在它上面時(shí),它就會(huì)發(fā)出特別亮
的紅光,給后車司機(jī)警示作用。圖己中的(選填“A”、"B”、"C”或"D”)是自行車尾
燈的原理圖
【解答】解:(1)在比較明亮的環(huán)境中,很多物體都反射出光線,干擾人的視線,在較黑暗的環(huán)
境中,光線是最亮的,所以最比較黑暗的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn);
(2)紙板上能顯示光路是因?yàn)楣庠诩埌迳习l(fā)生漫反射,使光線反射到各個(gè)方向;
當(dāng)紙板AB在同一平面上,入射光線、反射光線同時(shí)在紙板上呈現(xiàn);如果將紙板B向后折,紙板
AB不在同一平面上,紙板B上將不會(huì)出現(xiàn)反射光線,說(shuō)明反射光線和入射光線在同一平面上;
(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若將紙板傾斜(即紙板與平面鏡不垂直),讓光線仍貼著紙板沿EO方向射
向鏡面,由反射角等于入射角得,此時(shí)紙板上不能看到反射光線;
(4)將白紙板沿法線對(duì)折,看反射光線與入射光線是否重合,若能重合,則可證明反射角等于入
射角,否則說(shuō)明反射角不等于入射角;
(5)小車的前擋風(fēng)玻璃是傾斜的,由反射角等于入射角得,來(lái)自后方車輛的水平強(qiáng)光反射到下
方;
(6)自行車的尾燈采用相互垂直的鏡面組合能夠把車后任何方向射來(lái)的光都朝著相反方向反射
回去,從而引起司機(jī)的注意,防止交通事故的發(fā)生,故A是自行車尾燈的原理圖。
故答案為:(1)黑暗;(2)漫反射;同一平面內(nèi);(3)不能;(4)將白紙板沿法線對(duì)折,看反射
光線與入射光線是否重合;(5)下方;(6)A。
14.(2024?慶云縣二模)如圖所示,是某學(xué)習(xí)小組探究光的反射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。
(1)如圖甲,將平面鏡放在水平桌面上,再將硬紙板豎直放置放置在平面鏡上,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。讓一
束光貼著紙板沿某一個(gè)角度射到O點(diǎn),經(jīng)平面鏡的反射,沿另一個(gè)方向射出,用筆描出入射光EO
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(cè)量ON兩側(cè)的Ni
和Nr為了探究反射角與入射角的關(guān)系,多次改變?nèi)肷浣谴笮〔y(cè)量對(duì)應(yīng)的反射角,比較兩者大
小關(guān)系,這樣的探究方式是為了(填“A”或"B”)。
A.多次測(cè)量求平均值,減小誤差
B.多次測(cè)量,尋找普遍規(guī)律
(2)如圖乙,紙板ENF是用兩塊紙板連接起來(lái)的,把半面紙板NOF向前或向后折,這時(shí)在NOF
上(填“看得到”或“看不到”)反射光線。
(3)該學(xué)習(xí)小組又探究了平面鏡成像特點(diǎn),如圖丙和丁,為了證實(shí)上述有關(guān)成像特點(diǎn)是否可靠,
你認(rèn)為接下來(lái)應(yīng)采取的操作是;
A.保持A、B兩支蠟燭的位置不變,多次改變玻璃板的位置進(jìn)行觀察、測(cè)量
B.保持玻璃板的位置不變,多次改變蠟燭A的位置,進(jìn)行與上述(2)相同的操作
(4)在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上探究像的虛實(shí),拿走蠟燭B,并在蠟燭B的位置放一個(gè)光屏,直接觀
察光屏,光屏上(填“能”或“不能”)看到蠟燭的像;
(5)若實(shí)驗(yàn)時(shí),玻璃板不與水平桌面垂直,如圖丁所示,則發(fā)生的現(xiàn)象是0
A.蠟燭A仍然成像在蠟燭B處
B.蠟燭A成像位于水平面偏上方
C.蠟燭A成像位于水平面偏下方
【解答】解:(1)探究光的反射規(guī)律,多次改變?nèi)肷浣谴笮〔y(cè)量對(duì)應(yīng)的反射角,是為了尋找普
遍規(guī)律,故選B;
(2)如圖乙,把半面紙板NOF向前折或向后折,這時(shí)在NOF上看不到反射光線,說(shuō)明反射光
線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),此時(shí),反射光依然存在;
(3)為得出普遍性的規(guī)律,要多次測(cè)量,保持玻璃板的位置不變,多次改變蠟燭A的位置,進(jìn)
行與上述(2)相同的操作;
故選:B;
(4)在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上探究像的虛實(shí),拿走蠟燭B,并在蠟燭B的位置放一個(gè)光屏,直接觀
察光屏,若光屏上看不見(jiàn)蠟燭A的像,證明平面鏡所成的像是虛像;
(5)因?yàn)槠矫骁R成像時(shí),像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱,若實(shí)驗(yàn)時(shí),玻璃板不與水平
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