1. 在“探究光的反射定律”实验中,小丹进行了如图甲所示的实验,将一平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板竖直放在平面镜上。纸板由可以绕接缝ON折转的E、F两部分组成。

【方案·证据】
(1)为了完成实验,需要的测量工具是
(2)实验中选用表面粗糙的白纸板,是利用了光的
(3)使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光AO和反射光OB的径迹。此时需保证纸板与镜面是相互
(4)接下来应该改变
(5)接下来取下纸板,量出入射角和反射角的度数。要测量反射角,在图甲中应测量

(6)实验中若将F板绕接缝ON向后折转一定的角度,则在F板上
(7)将光束沿BO方向射向镜面,可观察到光束被反射后沿
【解释·论证】
(8)根据实验现象可知,在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在
【交流·评估】
(9)让红、绿、蓝三束不同颜色的激光射向平面镜的同一点O,如图乙所示,其中蓝色激光垂直平面镜入射;在白纸上用笔描绘出光路。记录的结果如图丙所示,小丹没有找到蓝光的反射光束,她认为当光垂直平面镜入射时,不存在反射光,你认为她的观点正确吗?为什么?

(10)归纳推理 实验中只测量了部分入射角和反射角,并没有测量全部入射角和反射角,这样得出的结论是
【方案·证据】
(1)为了完成实验,需要的测量工具是
量角器
。(2)实验中选用表面粗糙的白纸板,是利用了光的
漫
反射来显示光路。(3)使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光AO和反射光OB的径迹。此时需保证纸板与镜面是相互
垂直
的。(4)接下来应该改变
入射角大小
,多次实验,并换用不同颜色的笔记录每次光线的径迹。(5)接下来取下纸板,量出入射角和反射角的度数。要测量反射角,在图甲中应测量
β
(填“α”或“β”),实验数据如表所示。(6)实验中若将F板绕接缝ON向后折转一定的角度,则在F板上
不能
(填“能”或“不能”)看到反射光。(7)将光束沿BO方向射向镜面,可观察到光束被反射后沿
OA
方向射出。【解释·论证】
(8)根据实验现象可知,在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在
同一
(填“同一”或“不同”)平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于
入射角。同时在反射现象中,光路是可逆
的。【交流·评估】
(9)让红、绿、蓝三束不同颜色的激光射向平面镜的同一点O,如图乙所示,其中蓝色激光垂直平面镜入射;在白纸上用笔描绘出光路。记录的结果如图丙所示,小丹没有找到蓝光的反射光束,她认为当光垂直平面镜入射时,不存在反射光,你认为她的观点正确吗?为什么?
不正确,没有找到蓝光的反射光束的原因是反射光和入射光重合
。(10)归纳推理 实验中只测量了部分入射角和反射角,并没有测量全部入射角和反射角,这样得出的结论是
科学
(填“科学”或“不科学”)的。答案
(1)量角器
(2)漫
(3)垂直
(4)入射角大小
(5)β
(6)不能
(7)OA
(8)同一;等于;可逆
(9)不正确,没有找到蓝光的反射光束的原因是反射光和入射光重合
(10)科学
(2)漫
(3)垂直
(4)入射角大小
(5)β
(6)不能
(7)OA
(8)同一;等于;可逆
(9)不正确,没有找到蓝光的反射光束的原因是反射光和入射光重合
(10)科学
解析
【分析】本题围绕“探究光的反射定律”实验展开,需结合实验器材选择、操作要求、现象分析、结论归纳等知识点逐一解答:
1. 测量入射角和反射角需用量角器;
2. 粗糙白纸板利用漫反射使光路可见;
3. 纸板需垂直镜面,保证法线在纸板上;
4. 多次实验需改变入射角大小,寻找普遍规律;
5. 反射角是反射光线与法线的夹角,对应图中β;
6. 三线共面,F板折转后无法看到反射光;
7. 光路可逆,沿BO入射则沿OA射出;
8. 反射定律核心为三线共面、两角相等、光路可逆;
9. 垂直入射时反射光与入射光重合,并非无反射光;
10. 多次实验归纳的结论具有科学性。
【解析】
(1) 实验中需测量入射角和反射角的大小,因此需要的测量工具是量角器;
(2) 表面粗糙的白纸板能使光发生漫反射,可在不同方向显示光路,便于记录;
(3) 实验时需保证纸板与镜面相互垂直,使法线在纸板上,准确记录入射光和反射光的径迹;
(4) 为寻找普遍规律,需改变入射角大小,多次实验;
(5) 反射角是反射光线与法线的夹角,因此应测量图中的β;
(6) 根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,F板折转后与E板不在同一平面,故F板上不能看到反射光;
(7) 反射时光路可逆,沿BO方向入射时,反射光沿OA方向射出;
(8) 实验表明:反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射角等于入射角;反射现象中光路是可逆的;
(9) 光垂直平面镜入射时,反射光线与入射光线重合,并非不存在反射光,因此小丹的观点不正确;
(10) 实验中通过多次改变入射角进行归纳推理,结论具有普遍性,是科学的。
【答案】
(1)量角器;(2)漫;(3)垂直;(4)入射角大小;(5)β;(6)不能;(7)OA;(8)同一;等于;可逆;(9)不正确,没有找到蓝光的反射光束的原因是反射光和入射光重合;(10)科学
【知识点】
光的反射定律实验、漫反射、归纳推理
【点评】
本题全面考查“探究光的反射定律”实验的核心内容,涵盖器材选择、操作规范、现象分析、结论归纳等,是光学基础实验的典型题型,注重对实验原理的理解。
【难度系数】
0.3
1. 测量入射角和反射角需用量角器;
2. 粗糙白纸板利用漫反射使光路可见;
3. 纸板需垂直镜面,保证法线在纸板上;
4. 多次实验需改变入射角大小,寻找普遍规律;
5. 反射角是反射光线与法线的夹角,对应图中β;
6. 三线共面,F板折转后无法看到反射光;
7. 光路可逆,沿BO入射则沿OA射出;
8. 反射定律核心为三线共面、两角相等、光路可逆;
9. 垂直入射时反射光与入射光重合,并非无反射光;
10. 多次实验归纳的结论具有科学性。
【解析】
(1) 实验中需测量入射角和反射角的大小,因此需要的测量工具是量角器;
(2) 表面粗糙的白纸板能使光发生漫反射,可在不同方向显示光路,便于记录;
(3) 实验时需保证纸板与镜面相互垂直,使法线在纸板上,准确记录入射光和反射光的径迹;
(4) 为寻找普遍规律,需改变入射角大小,多次实验;
(5) 反射角是反射光线与法线的夹角,因此应测量图中的β;
(6) 根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,F板折转后与E板不在同一平面,故F板上不能看到反射光;
(7) 反射时光路可逆,沿BO方向入射时,反射光沿OA方向射出;
(8) 实验表明:反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射角等于入射角;反射现象中光路是可逆的;
(9) 光垂直平面镜入射时,反射光线与入射光线重合,并非不存在反射光,因此小丹的观点不正确;
(10) 实验中通过多次改变入射角进行归纳推理,结论具有普遍性,是科学的。
【答案】
(1)量角器;(2)漫;(3)垂直;(4)入射角大小;(5)β;(6)不能;(7)OA;(8)同一;等于;可逆;(9)不正确,没有找到蓝光的反射光束的原因是反射光和入射光重合;(10)科学
【知识点】
光的反射定律实验、漫反射、归纳推理
【点评】
本题全面考查“探究光的反射定律”实验的核心内容,涵盖器材选择、操作规范、现象分析、结论归纳等,是光学基础实验的典型题型,注重对实验原理的理解。
【难度系数】
0.3
2. ★★ 新考法+装置新 小普和小红在探究光的反射定律实验中,用铁架台固定激光笔,使激光射向水平桌面上的平面镜(入射点O固定)。小红在O点上方喷洒水雾,小普用白色卡纸找到了入射光线与反射光线所在的平面后,用直角三角板进一步确定了卡纸与平面镜的位置关系,实验过程如图所示。

(1)在图(a)中,小红为了显示入射光和反射光的位置所进行的操作是
(2)在图(b)中,他们观察发现:反射光线与入射光线构成的平面与平面镜
(3)他们换用“光具盘”继续探究:如图(d)所示,此时激光的反射角为
(4)如图(e)所示,若使绿色激光沿着BO方向射向镜面O点,则可以观察到
(1)在图(a)中,小红为了显示入射光和反射光的位置所进行的操作是
喷洒水雾
。(2)在图(b)中,他们观察发现:反射光线与入射光线构成的平面与平面镜
垂直
;他们重复上述步骤,得到了更多这样的平面,如图(c)所示。由此得出:在光的反射现象中,反射光线、入射光线与法线在同一平面
内;反射光线、入射光线分别位于法线的两侧
。(3)他们换用“光具盘”继续探究:如图(d)所示,此时激光的反射角为
50
°,平面镜使入射光线的传播方向改变了80
°。(4)如图(e)所示,若使绿色激光沿着BO方向射向镜面O点,则可以观察到
反射光沿OA射出
,这说明在光的反射现象中,光路是可逆
的。答案
(1)喷洒水雾
(2)垂直;同一平面;两侧
(3)50;80
(4)反射光沿OA射出;可逆
(2)垂直;同一平面;两侧
(3)50;80
(4)反射光沿OA射出;可逆
解析
【分析】
本题围绕光的反射定律实验展开,需结合实验操作、现象及光的反射定律逐一分析各小问:
(1) 利用水雾的漫反射特性,可清晰显示入射光线和反射光线的路径;
(2) 通过折叠卡纸的实验操作,确定反射光线与入射光线所在平面和平面镜的关系,进而总结光的反射定律内容;
(3) 根据光的反射定律,反射角等于入射角,结合图中光线与法线的夹角计算反射角和传播方向改变的角度;
(4) 依据光路可逆原理,分析光线反向入射时的反射情况。
【解析】
(1) 在图(a)中,喷洒水雾后,光在水雾中发生漫反射,能清晰呈现入射光线和反射光线的位置,因此操作是喷洒水雾。
(2) 图(b)中,反射光线与入射光线构成的平面和平面镜垂直;结合实验现象可得出:在光的反射现象中,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,反射光线、入射光线分别位于法线两侧。
(3) 图(d)中,法线垂直于平面镜,入射光线与法线的夹角为50°,根据反射角等于入射角,反射角为50°;入射光线的传播方向改变的角度为180° - 2×50° = 80°。
(4) 根据光路可逆原理,若绿色激光沿BO方向射向镜面O点,会观察到反射光沿OA射出,说明光路是可逆的。
【答案】
(1) 喷洒水雾
(2) 垂直;同一平面;两侧
(3) 50;80
(4) 反射光沿OA射出;可逆
【知识点】
光的反射定律;光路可逆;反射角与入射角
【点评】
本题结合实验装置考查光的反射定律的探究过程,注重实验操作的理解和结论的应用,是光现象部分的基础考查题,能帮助学生巩固实验相关知识。
【难度系数】
0.7
本题围绕光的反射定律实验展开,需结合实验操作、现象及光的反射定律逐一分析各小问:
(1) 利用水雾的漫反射特性,可清晰显示入射光线和反射光线的路径;
(2) 通过折叠卡纸的实验操作,确定反射光线与入射光线所在平面和平面镜的关系,进而总结光的反射定律内容;
(3) 根据光的反射定律,反射角等于入射角,结合图中光线与法线的夹角计算反射角和传播方向改变的角度;
(4) 依据光路可逆原理,分析光线反向入射时的反射情况。
【解析】
(1) 在图(a)中,喷洒水雾后,光在水雾中发生漫反射,能清晰呈现入射光线和反射光线的位置,因此操作是喷洒水雾。
(2) 图(b)中,反射光线与入射光线构成的平面和平面镜垂直;结合实验现象可得出:在光的反射现象中,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,反射光线、入射光线分别位于法线两侧。
(3) 图(d)中,法线垂直于平面镜,入射光线与法线的夹角为50°,根据反射角等于入射角,反射角为50°;入射光线的传播方向改变的角度为180° - 2×50° = 80°。
(4) 根据光路可逆原理,若绿色激光沿BO方向射向镜面O点,会观察到反射光沿OA射出,说明光路是可逆的。
【答案】
(1) 喷洒水雾
(2) 垂直;同一平面;两侧
(3) 50;80
(4) 反射光沿OA射出;可逆
【知识点】
光的反射定律;光路可逆;反射角与入射角
【点评】
本题结合实验装置考查光的反射定律的探究过程,注重实验操作的理解和结论的应用,是光现象部分的基础考查题,能帮助学生巩固实验相关知识。
【难度系数】
0.7
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