内容正文:
探究光的反射定律
【考点梳理】
(1)实验器材:平面镜、可折转的纸板、激光手电筒、量角器。
(2)纸板与平面镜的关系:垂直。
(3)(粗糙)纸板的作用:显示光路。
(4)折转纸板的目的:探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
(5)让入射光线沿着FO入射,则反射光线沿着OE射出,说明在反射现象中,光路是可逆的。
(6)结论:反射定律。
【典例引领】
(2023年齐齐哈尔中考题)24.小明利用如图装置探究光反射时的规律。
(1)如图1所示,实验时,把一个平面镜放在水平桌面上,再把白色纸板ENF(右侧可绕ON翻折)竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON应_________于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,光在纸板上发生________(选填“镜面”或“漫”)反射,呈现径迹。光经平面镜反射,沿另一个方向射出;
(2)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,是为了_________________________________________;根据实验结论可知:当入射光EO与平面镜夹角为50°时,反射角为__________;
(3)让光沿图1中FO方向照射到镜面,它会沿着OE方向射出。这表明:在光的反射现象中,光路是_________的。
(4)如图2所示,把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,在右侧纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在___________内。
解析:(1)①法线与镜面垂直,纸板上的直线ON相当于法线,所以ON应垂直于镜面。
②我们能在纸板上看到入射光线和发射光线的路径,是由于光线在粗糙的纸板上发生了漫反射。
(2)③用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,∠i是入射角,∠r是反射角,可以探究反射角与入射角的大小关系。
④当入射光EO与平面镜夹角为50°时,反射角
90°-50°=40°
(3)⑤若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,即光线沿着原来反射光线的路径入射,反射光线会沿着原来入射光线的路径反射,说明在反射现象中,光路是可逆的。
(4)⑥把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,纸板E与F不在同一平面内,在纸板F上不能看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
答案:①垂直;②漫;③探究反射角与入射角的大小关系;④40°;⑤可逆;⑥同一平面。
【真题演练】
1.(2023年自贡中考题)10.小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,则( )
A.反射光线与镜面的夹角是40° B.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
C.将纸板NOF向后折叠,则反射光线会消失 D.光在纸板上发生了镜面反射
答案:B
2.(2023年宜宾中考题)13.小强同学用如图甲的实验装置,探究光反射时的规律,并将数据依次记录在表1中。实验后他想让与地平线成60°的太阳光竖直向下照亮井底,他把平面镜按如图乙放置。对此探究,下列说法正确的是( )
表1
次数
1
2
3
4
5
∠i
0°
20°
30°
40°
60°
∠r
0°
20°
30°
40°
60°
A.图甲中表示反射角的是∠i B.实验时的反射光线是绕O点逆时针转动的
C.实验说明反射角等于入射角 D.图乙中平面镜与地平线的夹角θ为75°
答案:CD
3.(2023年营口中考题节选)29.(4)完成实验后,小飞利用图甲所示装置探究光的反射规律。白色硬纸板ENF垂直于水平放置的平面镜,法线ON垂直镜面,使一束光贴着纸板沿 EO射到O点,反射光线沿 OF射出,当入射光线远离法线时,反射光线将_________(选填“靠近”或“远离”)法线;如图乙所示。把纸板NOF向后折,在纸板上看不到反射光线,由此初步得出: 反射光线、入射光线、法线在_________平面内。
答案:①远离;②同一
4.(2023年无锡中考题)14.如图所示,平面镜M水平放置,白色纸板竖直地立在平面镜上,纸板由A、B两部分组成,可绕接缝ON翻折。使一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点,只有当纸板B翻折至图中位置时,才能观察到纸板B上呈现反射光线,可知反射光线、入射光线和法线在_____________,此时角度α为40°,则β为_________,将一束光沿FO方向入射,则反射光将沿________方向射出。
答案:①同一平面内;②40°