实验1 探究光的反射定律
1.选择:一是可折转,二是表面要
2.放置:与镜面
3.作用:(1)显示光的传播路径;(2)探究反射光线、入射光线、法线

入射光AO靠近ON,反射光OB
折转一定角度的目的:验证反射光线、入射光线和法线是否在
光反射时,反射光线、入射光线与法线在
【交流讨论】
1.实验应在
2.探究反射角与入射角的关系的方法:不断改变
3.验证光路的可逆性:将光逆着反射光线入射到镜面上,观察光的传播路径是否
4.多次改变入射角大小进行实验的目的:使实验结论具有
1.选择:一是可折转,二是表面要
粗糙
。2.放置:与镜面
垂直
。3.作用:(1)显示光的传播路径;(2)探究反射光线、入射光线、法线
是否在同一平面内
;(3)显示反射角随入射角的变化。入射光AO靠近ON,反射光OB
靠近
ON。折转一定角度的目的:验证反射光线、入射光线和法线是否在
同一平面内
。光反射时,反射光线、入射光线与法线在
同一平面
内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧
;反射角等于
入射角。【交流讨论】
1.实验应在
较暗
环境下进行,防止其他光源对实验产生干扰,使实验现象更加明显。2.探究反射角与入射角的关系的方法:不断改变
入射
光线的方向,观察反射
光线方向的变化,同时比较反射角与入射角的大小。3.验证光路的可逆性:将光逆着反射光线入射到镜面上,观察光的传播路径是否
重合
。4.多次改变入射角大小进行实验的目的:使实验结论具有
普遍性
。答案
1. 粗糙
2. 垂直
3. 是否在同一平面内
入射光AO靠近ON,反射光OB 靠近 ON
折转一定角度的目的:验证反射光线、入射光线和法线是否在 同一平面内
光反射时,反射光线、入射光线与法线在 同一平面 内;反射光线和入射光线分别位于法线 两侧 ;反射角 等于 入射角
【交流讨论】
1. 较暗
2. 入射 反射
3. 重合
4. 普遍性
2. 垂直
3. 是否在同一平面内
入射光AO靠近ON,反射光OB 靠近 ON
折转一定角度的目的:验证反射光线、入射光线和法线是否在 同一平面内
光反射时,反射光线、入射光线与法线在 同一平面 内;反射光线和入射光线分别位于法线 两侧 ;反射角 等于 入射角
【交流讨论】
1. 较暗
2. 入射 反射
3. 重合
4. 普遍性
解析
【分析】
本题考查探究光的反射定律的实验,需结合实验操作要求、实验结论逐一分析每个空:
1. 选择光屏时,粗糙表面能发生漫反射,使不同方向都能观察到光的传播路径,因此表面需粗糙;
2. 放置光屏时,需与镜面垂直,保证法线与镜面垂直,便于准确测量入射角和反射角;
3. 实验作用包含探究反射光线、入射光线、法线是否共面;入射光线靠近法线时,反射角随入射角减小而减小,故反射光线也靠近法线;折转光屏是为了验证三线是否在同一平面内;光的反射定律明确反射光线、入射光线与法线的位置关系及角度关系;
交流讨论部分:实验在较暗环境中进行可避免其他光源干扰;探究反射角与入射角关系时改变入射光线方向;验证光路可逆时,逆着反射光线入射,光路会重合;多次实验是为了让结论具有普遍性。
【解析】
1. 选择光屏:粗糙表面发生漫反射,能清晰显示光的传播路径,故填“粗糙”;
2. 放置光屏:需与镜面垂直,保证法线与镜面垂直,便于实验操作,故填“垂直”;
3. 实验作用:探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内;入射光AO靠近ON,反射光OB也靠近ON;折转光屏的目的是验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内;光反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,分居法线两侧,反射角等于入射角;
交流讨论:实验应在较暗环境下进行;不断改变入射光线的方向,观察反射光线方向的变化;将光逆着反射光线入射,光路会重合;多次改变入射角是为了使结论具有普遍性。
【答案】
1. 粗糙
2. 垂直
3. 是否在同一平面内
入射光AO靠近ON,反射光OB 靠近 ON
折转一定角度的目的:验证反射光线、入射光线和法线是否在 同一平面内
光反射时,反射光线、入射光线与法线在 同一平面 内;反射光线和入射光线分别位于法线 两侧 ;反射角 等于 入射角
【交流讨论】
1. 较暗
2. 入射 反射
3. 重合
4. 普遍性
【知识点】
光的反射定律、探究光的反射实验、光路可逆性
【点评】
本题围绕探究光的反射定律实验展开,考查实验操作要点、结论及注意事项,属于光学基础实验题,熟记相关知识点即可解答。
【难度系数】
0.3
本题考查探究光的反射定律的实验,需结合实验操作要求、实验结论逐一分析每个空:
1. 选择光屏时,粗糙表面能发生漫反射,使不同方向都能观察到光的传播路径,因此表面需粗糙;
2. 放置光屏时,需与镜面垂直,保证法线与镜面垂直,便于准确测量入射角和反射角;
3. 实验作用包含探究反射光线、入射光线、法线是否共面;入射光线靠近法线时,反射角随入射角减小而减小,故反射光线也靠近法线;折转光屏是为了验证三线是否在同一平面内;光的反射定律明确反射光线、入射光线与法线的位置关系及角度关系;
交流讨论部分:实验在较暗环境中进行可避免其他光源干扰;探究反射角与入射角关系时改变入射光线方向;验证光路可逆时,逆着反射光线入射,光路会重合;多次实验是为了让结论具有普遍性。
【解析】
1. 选择光屏:粗糙表面发生漫反射,能清晰显示光的传播路径,故填“粗糙”;
2. 放置光屏:需与镜面垂直,保证法线与镜面垂直,便于实验操作,故填“垂直”;
3. 实验作用:探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内;入射光AO靠近ON,反射光OB也靠近ON;折转光屏的目的是验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内;光反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,分居法线两侧,反射角等于入射角;
交流讨论:实验应在较暗环境下进行;不断改变入射光线的方向,观察反射光线方向的变化;将光逆着反射光线入射,光路会重合;多次改变入射角是为了使结论具有普遍性。
【答案】
1. 粗糙
2. 垂直
3. 是否在同一平面内
入射光AO靠近ON,反射光OB 靠近 ON
折转一定角度的目的:验证反射光线、入射光线和法线是否在 同一平面内
光反射时,反射光线、入射光线与法线在 同一平面 内;反射光线和入射光线分别位于法线 两侧 ;反射角 等于 入射角
【交流讨论】
1. 较暗
2. 入射 反射
3. 重合
4. 普遍性
【知识点】
光的反射定律、探究光的反射实验、光路可逆性
【点评】
本题围绕探究光的反射定律实验展开,考查实验操作要点、结论及注意事项,属于光学基础实验题,熟记相关知识点即可解答。
【难度系数】
0.3
一题通关
小夏和同组同学在探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把纸板EF放置在平面镜上,E、F部分可绕ON折转,如图(甲)所示。

基础设问
(1)实验过程中,纸板与平面镜
(2)如果光线垂直射向镜面,则入射角为
(3)实验时,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了
(4)若保持平面镜水平不变,将纸板向后倾斜一定角度[如图(乙)],入射光线仍能呈现在纸板上,且沿EO方向入射到平面镜的O点,此时与图(甲)情形对比,发生改变的有
A.法线方向
B.反射光线方向
C.入射角度数
D.反射角与入射角的关系
(5)在图(甲)中,用另一支激光笔让光线沿着BO(即逆着原反射光线)射向平面镜时,可看到反射光线沿OA射出,这说明光反射时,光路是
拓展设问
(6)实验中,同组的小马选择不同的入射角分别进行实验,结果得到了不同的数据,如表所示。经检查,四次实验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是

小夏和同组同学在探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把纸板EF放置在平面镜上,E、F部分可绕ON折转,如图(甲)所示。
基础设问
(1)实验过程中,纸板与平面镜
垂直
(选填“垂直”“不垂直”或“可垂直也可不垂直”)放置。(2)如果光线垂直射向镜面,则入射角为
0
°。(3)实验时,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了
漫反射
。(4)若保持平面镜水平不变,将纸板向后倾斜一定角度[如图(乙)],入射光线仍能呈现在纸板上,且沿EO方向入射到平面镜的O点,此时与图(甲)情形对比,发生改变的有
BC
(填序号)。A.法线方向
B.反射光线方向
C.入射角度数
D.反射角与入射角的关系
(5)在图(甲)中,用另一支激光笔让光线沿着BO(即逆着原反射光线)射向平面镜时,可看到反射光线沿OA射出,这说明光反射时,光路是
可逆
的。拓展设问
(6)实验中,同组的小马选择不同的入射角分别进行实验,结果得到了不同的数据,如表所示。经检查,四次实验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是
把反射光线与反射面的夹角当作了反射角
。答案
(1) 垂直
(2) 0
(3) 漫反射
(4) BC
(5) 可逆
(6) 把反射光线与反射面的夹角当作了反射角
(2) 0
(3) 漫反射
(4) BC
(5) 可逆
(6) 把反射光线与反射面的夹角当作了反射角
解析
【分析】
本题围绕光的反射定律实验展开,需结合实验装置要求、反射定律定义、漫反射特点、光路可逆等知识逐一分析各小问:
1. 实验中需保证反射光线、入射光线和法线在同一平面,法线垂直平面镜,因此纸板必须垂直平面镜,才能让法线在纸板平面内,便于观察光线径迹;
2. 入射角是入射光线与法线的夹角,光线垂直射向镜面时,入射光线与法线重合,夹角为0°;
3. 能从不同方向看到光的径迹,是因为纸板表面粗糙,光在纸板上发生漫反射,漫反射会使光线向各个方向反射;
4. 纸板向后倾斜时,法线始终垂直平面镜,故法线方向不变;入射光线不变,入射角大小不变;但反射光线的位置随纸板倾斜改变,因此反射光线方向变化,反射角与入射角的关系仍保持不变;
5. 让光线逆着原反射光线入射,反射光线沿原入射光线射出,说明光反射时光路是可逆的;
6. 若实验数据违背反射定律,通常是反射角测量错误,反射角应为反射光线与法线的夹角,若误将反射光线与反射面的夹角当作反射角,就会出现错误数据。
【解析】
(1) 实验时,纸板需与平面镜垂直放置,这样法线才能在纸板平面内,便于观察反射光线和入射光线,故填垂直;
(2) 入射角是入射光线与法线的夹角,光线垂直射向镜面时,入射光线与法线重合,夹角为0°,因此入射角为0°;
(3) 光在粗糙的纸板上发生漫反射,漫反射可使光线向各个方向反射,所以从纸板前不同方向都能看到光的径迹,故填漫反射;
(4) 保持平面镜水平,纸板向后倾斜,法线始终垂直于平面镜,法线方向不变(A错误);入射光线EO不变,入射光线与法线的夹角即入射角不变(C错误);反射光线是入射光线经平面镜反射后的光线,此时纸板倾斜,反射光线不在倾斜的纸板上,反射光线方向改变(B正确);反射角始终等于入射角,关系不变(D错误),故选BC;
(5) 让光线沿着BO(逆着原反射光线)射向平面镜,反射光线沿OA射出,说明光反射时,光路是可逆的;
(6) 反射定律中,反射角是反射光线与法线的夹角,若测量时把反射光线与反射面的夹角当作了反射角,会导致总结的规律与反射定律相违背,故原因是把反射光线与反射面的夹角当作了反射角。
【答案】
(1) 垂直;(2) 0;(3) 漫反射;(4) BC;(5) 可逆;(6) 把反射光线与反射面的夹角当作了反射角
【知识点】
光的反射定律、漫反射、光路可逆
【点评】
本题是光的反射定律实验的综合考查,涵盖实验装置要求、概念辨析、实验现象分析及误差分析,基础与拓展结合,能有效检验学生对实验的理解和应用能力。
【难度系数】
0.5
本题围绕光的反射定律实验展开,需结合实验装置要求、反射定律定义、漫反射特点、光路可逆等知识逐一分析各小问:
1. 实验中需保证反射光线、入射光线和法线在同一平面,法线垂直平面镜,因此纸板必须垂直平面镜,才能让法线在纸板平面内,便于观察光线径迹;
2. 入射角是入射光线与法线的夹角,光线垂直射向镜面时,入射光线与法线重合,夹角为0°;
3. 能从不同方向看到光的径迹,是因为纸板表面粗糙,光在纸板上发生漫反射,漫反射会使光线向各个方向反射;
4. 纸板向后倾斜时,法线始终垂直平面镜,故法线方向不变;入射光线不变,入射角大小不变;但反射光线的位置随纸板倾斜改变,因此反射光线方向变化,反射角与入射角的关系仍保持不变;
5. 让光线逆着原反射光线入射,反射光线沿原入射光线射出,说明光反射时光路是可逆的;
6. 若实验数据违背反射定律,通常是反射角测量错误,反射角应为反射光线与法线的夹角,若误将反射光线与反射面的夹角当作反射角,就会出现错误数据。
【解析】
(1) 实验时,纸板需与平面镜垂直放置,这样法线才能在纸板平面内,便于观察反射光线和入射光线,故填垂直;
(2) 入射角是入射光线与法线的夹角,光线垂直射向镜面时,入射光线与法线重合,夹角为0°,因此入射角为0°;
(3) 光在粗糙的纸板上发生漫反射,漫反射可使光线向各个方向反射,所以从纸板前不同方向都能看到光的径迹,故填漫反射;
(4) 保持平面镜水平,纸板向后倾斜,法线始终垂直于平面镜,法线方向不变(A错误);入射光线EO不变,入射光线与法线的夹角即入射角不变(C错误);反射光线是入射光线经平面镜反射后的光线,此时纸板倾斜,反射光线不在倾斜的纸板上,反射光线方向改变(B正确);反射角始终等于入射角,关系不变(D错误),故选BC;
(5) 让光线沿着BO(逆着原反射光线)射向平面镜,反射光线沿OA射出,说明光反射时,光路是可逆的;
(6) 反射定律中,反射角是反射光线与法线的夹角,若测量时把反射光线与反射面的夹角当作了反射角,会导致总结的规律与反射定律相违背,故原因是把反射光线与反射面的夹角当作了反射角。
【答案】
(1) 垂直;(2) 0;(3) 漫反射;(4) BC;(5) 可逆;(6) 把反射光线与反射面的夹角当作了反射角
【知识点】
光的反射定律、漫反射、光路可逆
【点评】
本题是光的反射定律实验的综合考查,涵盖实验装置要求、概念辨析、实验现象分析及误差分析,基础与拓展结合,能有效检验学生对实验的理解和应用能力。
【难度系数】
0.5
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