二、实验探究题。
小组用平面镜、激光笔、量角器、白纸开展“探究光的反射定律”实验,完成问题。
1. 实验中,白纸的作用是________,量角器的作用是________。
2. 将激光笔的入射光线调整为与法线成$45°$,则反射光线与法线的夹角是________。
3. 如果将平面镜转动$10°$,使入射光线与镜面的夹角变大,则反射角会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
4. 实验中,若在平面镜后方放一块不透明的木板,反射光线会________(选填“存在”或“消失”),原因是________。
小组用平面镜、激光笔、量角器、白纸开展“探究光的反射定律”实验,完成问题。
1. 实验中,白纸的作用是________,量角器的作用是________。
2. 将激光笔的入射光线调整为与法线成$45°$,则反射光线与法线的夹角是________。
3. 如果将平面镜转动$10°$,使入射光线与镜面的夹角变大,则反射角会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
4. 实验中,若在平面镜后方放一块不透明的木板,反射光线会________(选填“存在”或“消失”),原因是________。
答案
1. 显示光的传播路径 测量入射角和反射角的大小
【解析】白纸能让光的路径显现,方便观察;量角器用于精准测量入射光线、反射光线与法线的夹角,即入射角和反射角。
2. $45°$ 【解析】根据光的反射定律,反射角等于入射角,入射光线与法线成$45°$,入射角为$45°$,反射角也为$45°$。
3. 变小 【解析】入射光线与镜面夹角变大,入射角变小,反射角等于入射角,所以反射角也变小,符合反射定律规律。
4. 存在 反射光线是光的反射形成的,平面镜后方的木板不影响光的反射过程 【解析】光的反射发生在平面镜表面,木板放在镜后,不会阻挡入射光和反射光,反射光线依然存在,只是无法被观察到。
【解析】白纸能让光的路径显现,方便观察;量角器用于精准测量入射光线、反射光线与法线的夹角,即入射角和反射角。
2. $45°$ 【解析】根据光的反射定律,反射角等于入射角,入射光线与法线成$45°$,入射角为$45°$,反射角也为$45°$。
3. 变小 【解析】入射光线与镜面夹角变大,入射角变小,反射角等于入射角,所以反射角也变小,符合反射定律规律。
4. 存在 反射光线是光的反射形成的,平面镜后方的木板不影响光的反射过程 【解析】光的反射发生在平面镜表面,木板放在镜后,不会阻挡入射光和反射光,反射光线依然存在,只是无法被观察到。
1. 雨后的夜晚,路面上有积水,我们迎着月光走时,亮的地方是积水;背着月光走时,暗的地方是积水。
(1)迎着月光走时,积水看起来亮的原因是:
(2)背着月光走时,积水看起来暗的原因是:
(3)小春发现,冬天的镜子容易起雾,起雾后就看不清自己的像,这是为什么?
(4)为什么汽车的前挡风玻璃是倾斜的?请结合光的反射原理说明。

(1)迎着月光走时,积水看起来亮的原因是:
积水表面光滑,月光发生镜面反射,大量反射光进入眼睛,所以看起来亮
。(2)背着月光走时,积水看起来暗的原因是:
积水镜面反射的月光朝向前方,无法进入眼睛;地面漫反射有部分光进入眼睛,所以积水看起来暗
。(3)小春发现,冬天的镜子容易起雾,起雾后就看不清自己的像,这是为什么?
镜子起雾后表面变得粗糙,光发生漫反射,反射光分散,无法清晰成像,所以看不清自己
(4)为什么汽车的前挡风玻璃是倾斜的?请结合光的反射原理说明。
倾斜的挡风玻璃能让车内物体反射的光向上反射,不会直射司机眼睛,避免干扰视线,保证驾驶安全
答案
1. (1)积水表面光滑,月光发生镜面反射,大量反射光进入眼睛,所以看起来亮 【解析】镜面反射的特点是反射光集中,迎着月光时,积水反射的月光直接射入眼睛,光线多,因此积水看起来亮。
(2)积水镜面反射的月光朝向前方,无法进入眼睛;地面漫反射有部分光进入眼睛,所以积水看起来暗 【解析】背着月光时,积水反射的光朝远离人眼方向,没有光进入眼睛;地面漫反射光分散,少量进入眼睛,对比下积水更暗。
(3)镜子起雾后表面变得粗糙,光发生漫反射,反射光分散,无法清晰成像,所以看不清自己。 【解析】清晰镜面是光滑的,发生镜面反射成像清晰;起雾后表面粗糙,漫反射让光线散乱,无法形成清晰的像。
(4)倾斜的挡风玻璃能让车内物体反射的光向上反射,不会直射司机眼睛,避免干扰视线,保证驾驶安全。 【解析】若玻璃竖直,车内物体反射光会直射司机眼睛,影响观察;倾斜后反射光向上,避开司机视线,利用反射原理减少干扰。
(2)积水镜面反射的月光朝向前方,无法进入眼睛;地面漫反射有部分光进入眼睛,所以积水看起来暗 【解析】背着月光时,积水反射的光朝远离人眼方向,没有光进入眼睛;地面漫反射光分散,少量进入眼睛,对比下积水更暗。
(3)镜子起雾后表面变得粗糙,光发生漫反射,反射光分散,无法清晰成像,所以看不清自己。 【解析】清晰镜面是光滑的,发生镜面反射成像清晰;起雾后表面粗糙,漫反射让光线散乱,无法形成清晰的像。
(4)倾斜的挡风玻璃能让车内物体反射的光向上反射,不会直射司机眼睛,避免干扰视线,保证驾驶安全。 【解析】若玻璃竖直,车内物体反射光会直射司机眼睛,影响观察;倾斜后反射光向上,避开司机视线,利用反射原理减少干扰。
2. 科学小组开展“探究不同物体反光能力强弱”实验,准备同款手电筒、平面镜、白纸、黑卡纸、磨砂塑料板、光滑不锈钢板、白色墙面等材料,在黑暗环境中固定光照距离和角度,统一变量,对比不同材料的反光效果。
实验步骤:①在黑暗教室中,将所有实验材料竖直固定在同一墙面;②手电筒固定在距离材料30厘米处,水平垂直照射各类材料;③观察墙面反射光斑的亮度、清晰度,记录反光强弱;④重复实验3次,对比总结规律。
实验现象:光滑平面镜、不锈钢板反光最强,光斑明亮刺眼;白纸、白色塑料板反光中等,光斑柔和清晰;磨砂板材反光微弱;黑卡纸几乎无反光光斑。
(1)实验结论:物体表面越光滑、颜色越浅,反光能力越
(2)该实验中,保持光照距离、角度、亮度一致的目的是(
A. 控制变量,保证实验结果准确
B. 方便快速完成实验
C. 让光线更强烈
D. 避免材料损坏
(3)根据实验规律,夏日户外防晒,选择(
A. 黑色
B. 深色
C. 白色浅色
D. 任意颜色
(4)反射后的光线传播特点是(
A. 停止传播
B. 沿直线继续传播
C. 沿曲线传播
D. 随机乱飞
实验步骤:①在黑暗教室中,将所有实验材料竖直固定在同一墙面;②手电筒固定在距离材料30厘米处,水平垂直照射各类材料;③观察墙面反射光斑的亮度、清晰度,记录反光强弱;④重复实验3次,对比总结规律。
实验现象:光滑平面镜、不锈钢板反光最强,光斑明亮刺眼;白纸、白色塑料板反光中等,光斑柔和清晰;磨砂板材反光微弱;黑卡纸几乎无反光光斑。
(1)实验结论:物体表面越光滑、颜色越浅,反光能力越
强
;表面越粗糙、颜色越深,反光能力越弱
。(2)该实验中,保持光照距离、角度、亮度一致的目的是(
A
)。A. 控制变量,保证实验结果准确
B. 方便快速完成实验
C. 让光线更强烈
D. 避免材料损坏
(3)根据实验规律,夏日户外防晒,选择(
C
)的衣物更合适。A. 黑色
B. 深色
C. 白色浅色
D. 任意颜色
(4)反射后的光线传播特点是(
B
)。A. 停止传播
B. 沿直线继续传播
C. 沿曲线传播
D. 随机乱飞
答案
2. (1)强 弱 【解析】实验现象显示光滑浅色材料反光强,粗糙深色材料反光弱,直接总结出物体反光能力与表面、颜色的关系。
(2)A 【解析】控制光照距离、角度、亮度一致,是为了只改变物体材质这一变量,保证实验结果由物体反光能力决定,避免其他因素干扰,A正确。
(3)C 【解析】白色浅色物体反光能力强,能反射更多阳光,减少热量吸收,更适合夏日防晒,A、B深色吸热多,防晒效果差,C正确。
(4)B 【解析】光反射后只是传播方向改变,依然沿直线传播,A停止传播错误,C、D传播路径错误,B符合光的传播特点。
(2)A 【解析】控制光照距离、角度、亮度一致,是为了只改变物体材质这一变量,保证实验结果由物体反光能力决定,避免其他因素干扰,A正确。
(3)C 【解析】白色浅色物体反光能力强,能反射更多阳光,减少热量吸收,更适合夏日防晒,A、B深色吸热多,防晒效果差,C正确。
(4)B 【解析】光反射后只是传播方向改变,依然沿直线传播,A停止传播错误,C、D传播路径错误,B符合光的传播特点。
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