内容正文:
专题09 实验:探究光的反射规律
本节要点
对应题号
专项精练1 打基础
1-7
专项精练2 练能力
8-19
专项精练3 冲满分
20-24
1.(2024·江苏淮安·模拟预测)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,白色纸板ABDC,能沿垂直于平面镜的ON轴翻转。
(1)实验时,激光束紧贴纸板入射,利用光在纸板表面发生 ,使坐在不同方位的同学都能看到激光束。若测得入射光线与CD夹角为40°,则反射角度数为 °,请在甲图中画出对应的反射光线;
(2)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后或向前折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了 ;
(3)保持平面镜水平,如图丙将板向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,且与ON夹角不变入射到平面镜的O点,此时与图甲情形对比,未发生改变的是___________。
A.法线位置 B.反射光线方向 C.反射角大小
2.(2024·江苏宿迁·模拟预测)在“探究光的反射规律”实验中,小明选用了平面镜、硬纸板、激光笔和铅笔进行实验。硬纸板垂直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可绕与平面镜垂直的接缝ON转动,如图所示。
(1)实验中还需要的器材是 。硬纸板在实验中除了显示光路,还可以探究反射光线、入射光线和法线 ;
(2)实验时多次改变入射角的大小进行实验,然后得出结论。多次实验的目是 ;
(3)让光沿BO方向入射,发现反射光沿OA方向射出,说明在反射现象中 。
3.(2024·江苏连云港·一模)用如图的装置探究“光的反射定律”。平面镜M水平放置,附有量角器的白纸板由E、F两部分构成,始终竖直立在M上,可以绕ON翻折。
(1)如图甲,E、F在同一平面上,让入射光AO射向镜面,量角器上显示入射角和反射角的大小,可得出∠r (选填“>”、“<”或“=”)∠i:
(2)改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角的目的是 ;
(3)若光沿BO入射,经M反射后沿OA射出。这表明,在光的反射现象中,光路是 的;
(4)如图乙,把F向前或向后翻折,在F上不能看到反射光,这说明 。
4.(2024·江苏南通·一模)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,白色纸板ABDC,能沿垂直于平面镜的ON轴翻转。
(1)实验时,激光束紧贴纸板入射,利用光在纸板表面发生 ,使坐在不同方位的同学都能看到激光束。若测得入射光线与CD夹角为40°,则反射角度数为 ;
(2)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后或向前折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了 ;
(3)保持平面镜水平,如图丙将板向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,且与ON夹角不变入射到平面镜的O点,此时与图甲情形对比,未发生改变的是 。
A.法线位置 B.反射光线方向 C.反射角大小
5.(23-24八年级上·江苏扬州·期末)在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块黏结起来的硬纸板,垂直于镜面可以绕ON转动。
(1)实验中硬纸板除了能 还能探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面;
(2)实验中,放置平面镜和白纸的最佳方案是 (填序号)
A.先水平放置平面镜再将硬纸板竖直放在镜面上
B.先竖直放置硬纸板再紧贴硬纸板放平面镜
(3)当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在F上可以看到反射光线OB,测出入射角和反射角的大小,可得出实验结论:反射角等于入射角。你认为这样得出的结论 (填“合理”或“不合理”),原因是 ;
(4)将一束光贴着纸板F沿BO入射到O点,光将沿图中 方向射出,因为在光的反射现象中光路是 的。
6.(23-24八年级上·江苏南通·期末)如图所示,小张用激光笔发出的一束光从空气中的A点斜射到水面上的O点,经反射后在足够长的刻度尺上形成一光点B。
(1)若入射光线与界面所成的夹角为40°,则反射角为 ;
(2)保持入射点O不变,将激光笔发出的光顺时针转动10°,则在刻度尺上形成的光点将会 (选填“向上”或“向下”)移动;
(3)图中折射光线在刻度尺上也形成一个光点C(图中未标出),则B、C两光点到界面的距离大小关系是:sBD sCD(选填“>”“<”或“=”);
(4)小张在空气中点燃卫生香,从而在周围充以烟雾。他是为了利用烟尘微粒对光的 (填“镜面反射”或“漫反射”)来显示光通过的路径。
7.(23-24八年级上·江苏·期末)探究“光的反射规律”装置如图所示,白纸板放在水平桌面上,一块平面镜竖直放在纸板上,在纸板上安装一支可自由移动的激光笔,使其发出的光 纸板入射。为了比较反射角和入射角的大小关系,实验中需要的测量仪器是 ,还要多次改变 的方向进行实验。
8.(2024·江苏苏州·一模)小明利用如图甲所示的实验装置探究光的反射规律.
(1)实验时把平面镜放在水平桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板与平面镜 放置,图中的入射角是 度;
(2)如图乙将右侧纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,发现在纸板右侧的 部看不到反射光线;
(3)经多次实验,在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,利用刻度尺在白纸板上作了一条平行于平面镜的直线AF, A、B、C、D、E、F、N是直线与各入射光线、反射光线、法线的交点(图丙), 测量发现: AB=EF, BC=DE, CN=ND, 这样的发现 (能/不能)得到“反射角等于入射角”的结论;
(4)在探究得到光的反射规律后,小明想到自行车的尾灯(图丁)本身并不发光,但是夜晚当汽车的灯光无论从哪个方向照在它上面时,它都能将光反射回去,以引起汽车驾驶员的注意.经了解它是由许多角反射器组成的反光装置,则该角反射器是由 ( )
A.一个平面镜组成
B.二个相互垂直的平面镜组成
C.三个相互垂直的平面镜组成
9.(2024·江苏南京·模拟预测)如图甲,某小组探究光的反射定律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏,在右侧F板上能看到反射光OB。
(1)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。
(2)在实验过程中,若将光屏倾斜,如图乙所示,在F板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
10.(2024·江苏盐城·二模)在探究光的反射以及平面镜成像规律时,小明和小华进行了如下实验:
(1)先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板 放在平面镜上,硬纸板表面应尽可能粗糙,其目的是使光在纸板上发生 ,这样我们就能从各个方向看清光的传播路径;
(2)小明让一细束光EO贴着硬纸板射到平面镜上,在硬纸板上会看到反射光OF。为了进一步确定反射光的位置,小明将硬纸板的右侧沿PQ剪开,将硬纸板的上半部分向后折,如图乙所示,发现右侧硬纸板的 (上部/下部)看不到反射光。此实验现象说明反射光线、入射光线与法线 ;
(3)小明用如图丙所示实验装置探究平面镜成像的特点,实验中用薄玻璃板代替平面镜目的是 ;实验中若只将玻璃板水平向左平移,蜡烛所成像的位置 (选填“向左移”“向右移”或“不变”);
(4)如图丁,将玻璃板倾斜,蜡烛A的像将 (选填“仍然”或“不再”)与蜡烛A关于镜面对称。
11.(2024·江苏苏州·一模)小明利用如图甲所示的实验装置探究光的反射规律。
(1)实验时把平面镜放在水平桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板与平面镜 放置,图中的入射角是 度;
(2)如图乙将右侧纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,发现在纸板右侧的 部看不到反射光线;
(3)经多次实验,在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,利用刻度尺在白纸板上作了一条平行于平面镜的直线AF(图丙),测量发现:AB=EF,BC=DE,这样的发现 (能/不能)得到“反射角等于入射角”的结论;
(4)在探究得到光的反射规律后,小明想到自行车的尾灯(图丁)本身并不发光,它都能将光反射回去,以引起汽车驾驶员的注意,则该角反射器是由 。
A.一个平面镜组成
B.二个相互垂直的平面镜组成
C.三个相互垂直的平面镜组成
故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
12.(2024·江苏扬州·二模)在“探究光的反射规律”的实验中,如图甲所示,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,纸板与平面镜的位置关系应该是 ;实验时,从纸板前不同方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了 ,ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,观察纸板F上能否呈现反射光束OB;这样做的目的是探究 。
13.(2024·江苏泰州·二模)用激光笔、可折转纸板、平面镜和喷雾器做“探究光的反射定律”实验。
(1)将平面镜置于水平桌面,如图甲所示,让激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,从前向后观察,可在镜面上方看到 条光束;
(2)将折转纸板垂直于平面镜放置,让激光笔的光束紧贴纸板A射到O点(如图乙)坐在不同方位的同学都能在纸板A上看到激光束,是因为光在纸板表面发生 ,要在纸板B上看到反射光束,需将纸板B向 (选填“前”或“后”)折转;
(3)保持平面镜水平,纸板B转到与纸板A在同一平面,保持激光笔的光束与ON夹角不变且紧贴纸板A射到O点,将整个纸板向后倾斜(如图丙),此过程中没有发生改变的是 。
A.法线位置 B.反射光线方向 C.反射角大小
14.(2024·江苏扬州·一模)在“探究光的反射规律”实验中,平面镜水平放置于桌面上,E、F是两块可以绕接缝ON翻折的白色硬纸板。
实验次数
1
2
3
入射角
60°
45°
30°
反射角
60°
45°
30°
(1)如图甲所示,白色硬纸板应当 立在平面镜上;为了使光线更加明显,实验应在较暗的环境下进行,实验中所用的白色硬纸板的表面应较为 (选填“光滑”或“粗糙”);
(2)让一束光紧贴纸板E沿AO方向射向镜面上的O点,在纸板F上呈现反射光束OB,然后将纸板F绕ON向前或向后翻折,在纸板F上看不到反射光束,这表明反射光线、入射光线和法线在 ;
(3)多次改变入射光的方向,将测量数据记入表格,得出反射角与入射角大小相等的结论。实验中多次测量的目的是 ;
(4)若入射光束AO绕O点顺时针旋转,将观察到反射光束OB在平面镜中所成的像绕O点 时针旋转;
(5)如图乙所示,一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑,竖直向上移动平面镜,观察到光斑位置的变化情况是 。
15.(2024·江苏南通·一模)如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,将一张A4纸放在水平桌面上,再将一块平面镜竖直放在纸上,使一支可自由移动的激光笔发出的光紧贴纸面入射。
(1)图中的入射角是 °;
(2)当 时,反射光线与入射光线重合,若此时入射光线逆时针偏转一定角度,反射光线向 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向偏转;
(3)将整个实验装置向右移动,发现右侧纸的一部分会离开桌面并向下弯折,其上显示的反射光线 (选填“会”或“不会”)随纸面弯折,这一现象说明: ;
(4)多次实验,在纸上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是 。
90°-40°=50°(2)[2]当光线垂直射向平面镜时,此时反射光线、入射光线、法线三线合一,则反射角和入射角都为0°。
[3]当入射光线从与反射光线重合的位置逆时针偏转一定角度时,法线位置不变,入射角变大,反射角也变大,反射光束向顺时针方向偏转。
(3)[4][5]将整个实验装置向右移动,发现右侧白纸的一部分会离开桌面并向下弯折,在右侧白纸上不能看到反射光线,即其上显示的反射光线不会随纸面弯折,这一现象说明:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)[6]为了得出反射角等于入射角这一结论,可进行的操作是:将白纸板沿法线对折,看反射光线与入射光线是否重合,若能重合,则可证明反射角等于入射角。
16.(2024·江苏扬州·一模)如图所示探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块白板组成,如图甲所示:
(1)实验中需要的测量器材是 ;
(2)实验过程中,当入射光与平面镜 时,反射光与入射光重合,此特殊的位置即为法线的位置;
(3)实验中采用可折转的光屏,此光屏在实验中的作用是:
①显示光的传播路径;
②可以验证反射光线、法线、入射光线是否在 ;
(4)图甲中,E、F在同一平面上,让光线沿纸板E上的AO射向镜面,则在纸板F上得到沿OB的反射光线,在纸板前的不同位置都能看到光线,是因为光在纸板上发生了 ,在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时在纸板F上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(5)如图丙所示,小车的前挡风玻璃是倾斜的,不仅可以有效减小阻力,晚上开车时,还能将来自后方车辆的水平强光反射到 (选填“上方”或“下方”),以减少对司机视线的干扰。
17.(23-24八年级上·江苏镇江·期末)八年级某个实验小组的同学“探究光的反射规律”时,在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏,光屏由可以绕ON折转的两块白色纸板组成,如图1所示。
(1)实验选用了粗糙的白色纸板,目的是利用光的 (选填“镜面反射”或“漫反射”);
(2)该小组同学改变入射角的大小,将数据记录在下表中,老师指出数据存在问题,你认为原因是 ;
次数
入射角
反射角
1
70°
20°
2
45°
45°
3
30°
60°
(3)将一束光贴着纸板沿FO射到O点,如图1所示,光将沿图中的OE方向射出,因为光在反射时,光路是 的;
(4)实验过程中,进行下列哪些操作后,在纸板上不能看到反射光的是 。
A.如图2所示,将纸板右半部分向后翻折
B.如图3所示,将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
C.如图4所示,将纸板与入射光束起以纸板与平面镜接触边CD为轴向后倾
18.(23-24八年级上·江苏泰州·期末)小明同学用如图所示的装置研究光的反射规律,其中有一个可折转的光屏。小明同学还准备了一块平面镜、激光笔光源、直尺及铅笔。
实验次数
入射角
反射角
1
15°
15°
2
30°
30°
3
45°
45°
(1)光屏在实验中的作用是: (写出一条)
(2)实验时,将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上,使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点如图甲,改变入射光线的方向,多测几组入射角和反射角,并记录(数据如上表)。由数据可知: 。
(3)如图乙所示,将呈现反射光线的纸板向后弯折, (能/不能)看到反射光线。
(4)在实验过程中,若将纸板倾斜,如图丙所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线、法线 (在/不在)同一平面内,纸板上 (能/不能)看到反射光线。
19.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)在“探究光反射时的规律”时,小李进行了如图甲所示实验:
(1)把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 ,用激光笔让一束光EO紧贴着左侧硬纸板射到平面镜上;将右侧纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图乙,发现在纸板右侧的 部看不到反射光线;
(2)将图甲中纸板沿ON对折,发现描绘的反射光线OF与入射光线EO完全重合,说明:反射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。
20.(2024·江苏苏州·二模)在“探究光反射的规律”时,小明进行了如图甲所示的实验:将平面镜水平放置,把标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上,让一束光AO贴着纸板射到平面镜上:
(1)小明在实验时,让入射角等于30°,测得反射角也等于30°,于是他得出结论:反射角等于入射角。该结论的得出存在的问题是: ;
(2)将硬纸板右半部分沿ON向后折,此时在NOF面上看不到反射光线,如图乙所示。小明认为此时反射光线消失了,为了验证小明的想法是否正确,在不改变NOF面位置的条件下,你的验证方法是 ;
(3)上述活动中,若增大入射光线与法线的夹角,反射光线将 (靠近/远离)法线;
(4)实验中用硬纸板显示光路,利用了光在硬纸板表面反生了 反射;
(5)实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没能做到,没能做到的原因是 。
21.(24-25八年级上·江苏南京·期中)小红用如图1所示装置探究光的反射定律,平面镜置于水平底座中心,激光笔可沿弧形轨道移动
实验次数
∠AOP
∠POB
1
90°
90°
2
65°
115°
3
42°
138°
4
18°
162°
(1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径,应在平面镜上方喷些 ;
(2)多次改变激光笔在轨道上的位置,小红调整视角,均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象,将长方形纸板与AO、OB所在平面重合,其底边PQ紧贴平面镜,多次测量纸板和平面镜的夹角;
①上述实验中测得的夹角均为90°,则可以得到结论: ;
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON,则ON与镜面 ,可知ON为法线,由①、②可得结论: 。
(3)实验探究过程中对于法线的理解,下列说法正确的有 。
A.法线是真实存在的一条光线;
B.法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角;
C.法线有助于确定反射光线、入射光线在同一个平面。
(4)改变入射光的方向,依次记录实验数据如表所示,分析实验数据可知:入射光线AO逐渐 (选填“靠近”或“远离”)法线ON;∠NOB ∠AON(选填“>”、“<”、“=”)。
22.(24-25八年级上·江苏南京·阶段练习)如下图(a)所示是“探究光的反射定律”的实验装置。白板安装在底座上,可绕水平直径MN偏转:平面镜固定在水平底座上。用激光笔作光源,让其发出的激光束始终沿白板斜射到平面镜的中心点O。
(1)为了寻找反射光与入射光构成的平面究竟在哪里,让白板绕着MN偏转,设法使白板上呈现入射光和 的径迹,如图b所示,此时还观察到 ,从而说明 在同一平面内;
(2)实验中选择自带量角器的白板,其目的是 ;
(3)如下图甲所示,另一组同学把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上,也对“光的反射定律”进行了探究;
(4)如上图甲所示,入射光线EO和反射光线OF已经呈现在纸板上,此时让另一束光沿FO方向射向平面镜,反射光沿OE方向射出,该实验现象说明 ;
(5)如上图乙所示,在图甲的基础上,将纸板右侧部分绕ON向后翻折,在右侧纸板ONBC上观察不到反射光线,此时反射光线 (选填“消失”或“存在”);
(6)如上图丙所示,将入射光EO连同纸板一起以ON为轴旋转一定角度;图丁中入射光EO连同纸板一起以CD为轴向后旋转一定角度。以上甲、乙、丙、丁四幅图中,纸板上仍可以看到反射光线的有 ,入射角的大小未改变的有 ,法线位置未改变的有 。(填“甲”“乙”“丙”“丁”)
23.(24-25八年级上·江苏扬州·阶段练习)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD,能绕垂直于CD的ON轴向后折转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上;实验时,在纸板上画出一条直线,使入射光线紧贴入射到平面镜的O点,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处? ;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕向后折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了 ;
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,且仍紧贴E入射到平面镜的O点(如图丙),此时与图甲情形对比,发生改变的有______(填字母,多选题);
A.法线位置 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)有一种液面微变监视器,基本原理图如图丁所示,光束发射器始终以一定角度向被监视的液面发一束细光,光束经液面反射后被光电转换接收器接收,若光电转换接收器接收到的光点从点移到,说明液面 (填“上升”或“下降”)了,则光斑移动距离的大小与接收平面到液面之间的距离 (选填“有”或“没有”)关系。
24.(23-24八年级上·江苏扬州·期中)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD,能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板 放在平面镜上;实验时,在纸板上画处一条直线EO,使入射光线紧贴EO入射到平面镜的O点,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处? ;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了 ;
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,且紧贴E入射到平面镜的O点(如图丙),此时与图甲相比,没有发生改变的是 (填字母);
A.反射角度数 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)有一种液面微变监视器,基本原理如图丁所示,光束发射器始终以一定的角度向被监视的液面发射一束细光,光束经液面反射后被光电转换接收器接收,若光电转换接收器接收到的光点从S1点移向S2,说明液面 (填“上升”或“下降”)了,如果入射光线与液面的夹角为45°,则光斑移动的距离 液面升降的距离(填大于、小于、等于)。
所以光斑移动的距离大于液面升降的距离。
试卷第20页,共46页
试卷第1页,共46页
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专题09 实验:探究光的反射规律
本节要点
对应题号
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1-7
专项精练2 练能力
8-19
专项精练3 冲满分
20-24
1.(2024·江苏淮安·模拟预测)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,白色纸板ABDC,能沿垂直于平面镜的ON轴翻转。
(1)实验时,激光束紧贴纸板入射,利用光在纸板表面发生 ,使坐在不同方位的同学都能看到激光束。若测得入射光线与CD夹角为40°,则反射角度数为 °,请在甲图中画出对应的反射光线;
(2)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后或向前折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了 ;
(3)保持平面镜水平,如图丙将板向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,且与ON夹角不变入射到平面镜的O点,此时与图甲情形对比,未发生改变的是___________。
A.法线位置 B.反射光线方向 C.反射角大小
【答案】(1) 漫反射 50
(2)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(3)A
【详解】(1)[1]由题意知,可以从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,说明光线在纸板上发生漫反射。
[2][3]入射角为入射光线与法线的夹角,由题意知,入射光线与CD夹角为40°,则入射角为
90°-40°=50°
反射角等于入射角,则反射角也为50°,由此作出对应的反射光线,如图所示:
(2)由题意得,当纸板在同一平面上时,可以同时看到入射光线与反射光线;将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度,此时显示入射光线与反射光线的纸板不在同一平面上,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)将纸板像后倾斜,入射光线的方向发生改变,法线为过入射点与镜面垂直,所以法线方向不变,根据反射角等于入射角得,反射光线的方向发生改变,反射角大小发生改变,故BC不符合题意,A符合题意。
故选A。
2.(2024·江苏宿迁·模拟预测)在“探究光的反射规律”实验中,小明选用了平面镜、硬纸板、激光笔和铅笔进行实验。硬纸板垂直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可绕与平面镜垂直的接缝ON转动,如图所示。
(1)实验中还需要的器材是 。硬纸板在实验中除了显示光路,还可以探究反射光线、入射光线和法线 ;
(2)实验时多次改变入射角的大小进行实验,然后得出结论。多次实验的目是 ;
(3)让光沿BO方向入射,发现反射光沿OA方向射出,说明在反射现象中 。
【答案】 量角器 是否在同一平面 寻找普遍规律,避免偶然性 光路可逆
【详解】(1)[1]实验时需要测量入射角和反射角的大小,所以还需要的测量仪器是量角器。
[2]实验时可通过偏折纸板,观察纸板上是否有反射光线来探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面。
(2)[3]为了避免偶然性,得出具有普遍性的规律实验时应多次改变入射角度进行探究。
(3)[4]光线沿原来反射光线的方向即沿BO方向射入后,从原来入射光线方向即沿OA方向射出,说明在光的反射中,光路具有可逆性。
3.(2024·江苏连云港·一模)用如图的装置探究“光的反射定律”。平面镜M水平放置,附有量角器的白纸板由E、F两部分构成,始终竖直立在M上,可以绕ON翻折。
(1)如图甲,E、F在同一平面上,让入射光AO射向镜面,量角器上显示入射角和反射角的大小,可得出∠r (选填“>”、“<”或“=”)∠i:
(2)改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角的目的是 ;
(3)若光沿BO入射,经M反射后沿OA射出。这表明,在光的反射现象中,光路是 的;
(4)如图乙,把F向前或向后翻折,在F上不能看到反射光,这说明 。
【答案】 = 获得普遍性的结论 可逆 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
【详解】(1)[1] 根据光的反射定律可知,在发生反射时,反射角等于入射角,所以量角器上显示入射角和反射角的大小,可得出∠r=∠i。
(2)[2]实验过程中为了避免出现偶然性,需要测量多组实验数据,以获得普遍性的结论。
(3)[3] 若光沿BO入射,这时的入射角为原来的反射角,这时的反射角为原来的入射角,所以光线经M反射后沿OA射出。这表明,在光的反射现象中,光路是可逆的。
(4)[4] 如图乙,把F向前或向后翻折,此时E、F不在同一平面上,则在F上不能看到反射光,这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
4.(2024·江苏南通·一模)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,白色纸板ABDC,能沿垂直于平面镜的ON轴翻转。
(1)实验时,激光束紧贴纸板入射,利用光在纸板表面发生 ,使坐在不同方位的同学都能看到激光束。若测得入射光线与CD夹角为40°,则反射角度数为 ;
(2)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后或向前折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了 ;
(3)保持平面镜水平,如图丙将板向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,且与ON夹角不变入射到平面镜的O点,此时与图甲情形对比,未发生改变的是 。
A.法线位置 B.反射光线方向 C.反射角大小
【答案】 漫反射 50° 反射光线、入射光线与法线在同一平面内 A
【详解】(1)[1]因为从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,说明光线在纸板上发生漫反射。
[2]依题意得,入射角为
90°-40°=50°
反射角等于入射角,则反射角也为50°。
(2)[3]由题意得,当纸板在同一平面上时,可以同时看到入射光线与反射光线;将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度,此时显示入射光线与反射光线的纸板不在同一平面上,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)[4]将纸板像后倾斜,入射光线的方向发生改变,法线为过入射点与镜面垂直,所以法线方向不变,根据反射角等于入射角得,反射光线的方向发生改变,反射角大小发生改变,故BC不符合题意,A符合题意。
故选A。
5.(23-24八年级上·江苏扬州·期末)在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块黏结起来的硬纸板,垂直于镜面可以绕ON转动。
(1)实验中硬纸板除了能 还能探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面;
(2)实验中,放置平面镜和白纸的最佳方案是 (填序号)
A.先水平放置平面镜再将硬纸板竖直放在镜面上
B.先竖直放置硬纸板再紧贴硬纸板放平面镜
(3)当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在F上可以看到反射光线OB,测出入射角和反射角的大小,可得出实验结论:反射角等于入射角。你认为这样得出的结论 (填“合理”或“不合理”),原因是 ;
(4)将一束光贴着纸板F沿BO入射到O点,光将沿图中 方向射出,因为在光的反射现象中光路是 的。
【答案】 显示光路 A 不合理 试验次数太少,得不到普遍规律 OA 可逆
【详解】(1)[1]硬纸板的表面是粗糙的,光照在硬纸板上会发生漫反射,可以从各个方向上观察到光的传播径迹,因此使用硬纸板除了能够探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内,还能起到的作用是显示光的传播径迹。
(2)[2]相对于白纸来说,平面镜质量大,易碎,所以实验中,放置平面镜和白纸的最佳操作是先水平放置平面镜再将硬纸板竖直放在镜面上,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(3)[3][4]根据题意可知,因为试验次数太少,所以得不到普遍规律,且这种操作是不合理的。
(4)[5][6]因为在光的反射现象中光路是可逆的,所以将一束光贴着纸板F沿BO入射到O点,光将沿图中OA方向射出。
6.(23-24八年级上·江苏南通·期末)如图所示,小张用激光笔发出的一束光从空气中的A点斜射到水面上的O点,经反射后在足够长的刻度尺上形成一光点B。
(1)若入射光线与界面所成的夹角为40°,则反射角为 ;
(2)保持入射点O不变,将激光笔发出的光顺时针转动10°,则在刻度尺上形成的光点将会 (选填“向上”或“向下”)移动;
(3)图中折射光线在刻度尺上也形成一个光点C(图中未标出),则B、C两光点到界面的距离大小关系是:sBD sCD(选填“>”“<”或“=”);
(4)小张在空气中点燃卫生香,从而在周围充以烟雾。他是为了利用烟尘微粒对光的 (填“镜面反射”或“漫反射”)来显示光通过的路径。
【答案】 50° 向上 < 漫反射
【详解】(1)[1]若入射光线和界面的夹角为40°,则入射角(入射光线和法线的夹角)为
反射角等于入射角,所以反射角为50°。
(2)[2]根据光的反射定律,反射角等于入射角,将激光笔发出的光顺时针转动10°,入射角会减小,则反射角也变小,故在刻度尺上形成的光点会向上移动。
(3)[3]由光的折射定律可知,光从空气射入水中时,入射角大于折射角,即折射光线偏向法线,所以光点C到界面的距离大于光点B到界面的距离,即sBD<sCD。
(4)[4]当光照到烟雾时,烟雾颗粒对光的反射方向是不同的,所以我们从各角度可以看到光的路径,即他是为了利用烟尘微粒对光的漫反射来显示光通过的路径。
7.(23-24八年级上·江苏·期末)探究“光的反射规律”装置如图所示,白纸板放在水平桌面上,一块平面镜竖直放在纸板上,在纸板上安装一支可自由移动的激光笔,使其发出的光 纸板入射。为了比较反射角和入射角的大小关系,实验中需要的测量仪器是 ,还要多次改变 的方向进行实验。
【答案】 紧贴 量角器 入射(光线)
【详解】[1]使激光笔发出的光紧贴纸板入射,让光在纸上反生漫反射,这样,我们在各个方向上都能看到光线的路径。
[2]要使用量角器准确地测量出反射角与入射角的大小,进行比较和归纳。
[3]一次实验现象与数据不具有代表性,需要改变入射光线的入射方向,多次进行实验,使实验结论具有普遍性。
8.(2024·江苏苏州·一模)小明利用如图甲所示的实验装置探究光的反射规律.
(1)实验时把平面镜放在水平桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板与平面镜 放置,图中的入射角是 度;
(2)如图乙将右侧纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,发现在纸板右侧的 部看不到反射光线;
(3)经多次实验,在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,利用刻度尺在白纸板上作了一条平行于平面镜的直线AF, A、B、C、D、E、F、N是直线与各入射光线、反射光线、法线的交点(图丙), 测量发现: AB=EF, BC=DE, CN=ND, 这样的发现 (能/不能)得到“反射角等于入射角”的结论;
(4)在探究得到光的反射规律后,小明想到自行车的尾灯(图丁)本身并不发光,但是夜晚当汽车的灯光无论从哪个方向照在它上面时,它都能将光反射回去,以引起汽车驾驶员的注意.经了解它是由许多角反射器组成的反光装置,则该角反射器是由 ( )
A.一个平面镜组成
B.二个相互垂直的平面镜组成
C.三个相互垂直的平面镜组成
【答案】(1) 垂直 40
(2)上
(3)能
(4)C
【详解】(1)[1][2]实验时,把平面镜放在桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板ENF与平面镜垂直放置;入射角是入射光线与法线的夹角,则图中的入射角是
(2)将右侧纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,纸板的上半部与P不在同一平面内,如图乙所示,发现在纸板右侧的上部看不到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
(3)由AB=EF,BC=DE,CN=ND,利用全等三角形知识知道
∠NOA=∠NOF
∠NOB=∠NOE
∠NOC=∠NOD
即反射角等于入射角。
(4)自行车的尾灯本身并不发光,它是由多个角反射器(三个相互垂直的平面镜)组成的反光装置,最后的反射光线与原入射光线平行,能引起司机的注意,故选C。
9.(2024·江苏南京·模拟预测)如图甲,某小组探究光的反射定律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏,在右侧F板上能看到反射光OB。
(1)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。
(2)在实验过程中,若将光屏倾斜,如图乙所示,在F板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
【答案】 漫 不能
【详解】(1)[1]在不同方向都能看到光的传播路径,是由于漫反射的缘故。
(2)[2]根据光的反射定律可知,在反射现象中,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,若将光屏倾斜,此时反射光线与入射光线虽仍在同一平面内,但两者与光屏不在同一平面上,故在F板上不能看到反射光线。
10.(2024·江苏盐城·二模)在探究光的反射以及平面镜成像规律时,小明和小华进行了如下实验:
(1)先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板 放在平面镜上,硬纸板表面应尽可能粗糙,其目的是使光在纸板上发生 ,这样我们就能从各个方向看清光的传播路径;
(2)小明让一细束光EO贴着硬纸板射到平面镜上,在硬纸板上会看到反射光OF。为了进一步确定反射光的位置,小明将硬纸板的右侧沿PQ剪开,将硬纸板的上半部分向后折,如图乙所示,发现右侧硬纸板的 (上部/下部)看不到反射光。此实验现象说明反射光线、入射光线与法线 ;
(3)小明用如图丙所示实验装置探究平面镜成像的特点,实验中用薄玻璃板代替平面镜目的是 ;实验中若只将玻璃板水平向左平移,蜡烛所成像的位置 (选填“向左移”“向右移”或“不变”);
(4)如图丁,将玻璃板倾斜,蜡烛A的像将 (选填“仍然”或“不再”)与蜡烛A关于镜面对称。
【答案】 竖直 漫反射 上部 在同一平面 便于确定像的位置 不变 仍然
【详解】(1)[1] 如果纸板没有与平面镜垂直放置,由于法线与镜面垂直,且反射光线、入射光线、法线在同一平面内,因此,当光贴着纸板沿EO入射时,不能在纸板上看到反射光。所以硬纸板放在平面镜上时,要保持与镜面垂直。
[2] 为了看清楚纸板上的光路,白色的纸板材质应较粗糙些,光线射在上面发生了漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度看,都能看得清楚。
(2)[3][4] 将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图乙所示,则纸板的上半部分与左侧纸板不在同一平面,发现在纸板右侧的下部会看到反射光线,而上部不会看到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。
(3)[5] 实验中用薄玻璃板代替平面镜,既能成像,又能看到后面的蜡烛,便于确定像的位置。
[6] 平面镜成的像与物关于平面镜对称,实验中若只将玻璃板水平向左平移,玻璃板所在平面位置不变,则蜡烛所成像的位置不变。
(4)[7] 平面镜成的像与物关于平面镜对称,如图丁,将玻璃板倾斜,蜡烛A的像将仍然与蜡烛A关于镜面对称。
11.(2024·江苏苏州·一模)小明利用如图甲所示的实验装置探究光的反射规律。
(1)实验时把平面镜放在水平桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板与平面镜 放置,图中的入射角是 度;
(2)如图乙将右侧纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,发现在纸板右侧的 部看不到反射光线;
(3)经多次实验,在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,利用刻度尺在白纸板上作了一条平行于平面镜的直线AF(图丙),测量发现:AB=EF,BC=DE,这样的发现 (能/不能)得到“反射角等于入射角”的结论;
(4)在探究得到光的反射规律后,小明想到自行车的尾灯(图丁)本身并不发光,它都能将光反射回去,以引起汽车驾驶员的注意,则该角反射器是由 。
A.一个平面镜组成
B.二个相互垂直的平面镜组成
C.三个相互垂直的平面镜组成
【答案】 垂直 40 上 能 C
【详解】(1)[1][2]实验时,把平面镜放在桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板ENF与平面镜垂直放置;入射角是入射光线与法线的夹角,则图中的入射角是90°-50°=40°;
(2)[3]将右侧纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,纸板的上半部分与纸板不在同一平面内,如图乙所示,发现在纸板右侧的上部看不到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
(3)[4]由AB=EF,BC=DE,利用全等三角形知识可得、,即反射角等于入射角。
(4)[5]自行车的尾灯本身并不发光,它是由多个角反射器(三个相互垂直的平面镜)组成的反光装置,最后的反射光线与原入射光线平行,能引起司机的注意。如图:
故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
12.(2024·江苏扬州·二模)在“探究光的反射规律”的实验中,如图甲所示,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,纸板与平面镜的位置关系应该是 ;实验时,从纸板前不同方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了 ,ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,观察纸板F上能否呈现反射光束OB;这样做的目的是探究 。
【答案】 相互垂直 漫反射 反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
【详解】[1]要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系应该是垂直。
[2]实验时,从纸板前不同方向都能看到光的径迹,由于纸板表明比较粗糙,光在纸板上发生了漫反射。
[3]以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,纸板上就看不到反射光线,说明反射光已经不在纸板上了,而此时纸板F和纸板E也不是一个平面了,由此可以探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
13.(2024·江苏泰州·二模)用激光笔、可折转纸板、平面镜和喷雾器做“探究光的反射定律”实验。
(1)将平面镜置于水平桌面,如图甲所示,让激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,从前向后观察,可在镜面上方看到 条光束;
(2)将折转纸板垂直于平面镜放置,让激光笔的光束紧贴纸板A射到O点(如图乙)坐在不同方位的同学都能在纸板A上看到激光束,是因为光在纸板表面发生 ,要在纸板B上看到反射光束,需将纸板B向 (选填“前”或“后”)折转;
(3)保持平面镜水平,纸板B转到与纸板A在同一平面,保持激光笔的光束与ON夹角不变且紧贴纸板A射到O点,将整个纸板向后倾斜(如图丙),此过程中没有发生改变的是 。
A.法线位置 B.反射光线方向 C.反射角大小
【答案】 2 漫反射 前 A
【详解】(1)[1]如图甲所示,激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,这样能显示出反射光线和入射光线的传播路径,看到两条光束。
(2)[2][3]实验时,纸板的表面应尽量粗糙,让光线发生漫反射,从不同的角度都能够观察到光线。如图乙,光屏右半部分向后折了一个角度,由于反射光线、入射光线与法线在同一平面内,则需将右半屏向前折转,在纸板B上看到反射光束。
(3)[4]如图丙所示,保持平面镜水平不变,将纸板向后倾斜一个角度,入射光线仍能呈现在纸板上,且沿ON方向入射到平面镜的O点,但与原来相比,入射光线的方向改变了,法线方向不变(垂直于镜面),由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以反射光线方向改变,则在纸板上不能看到反射光线,而入射角度数改变、反射角大小改变。故选A。
14.(2024·江苏扬州·一模)在“探究光的反射规律”实验中,平面镜水平放置于桌面上,E、F是两块可以绕接缝ON翻折的白色硬纸板。
实验次数
1
2
3
入射角
60°
45°
30°
反射角
60°
45°
30°
(1)如图甲所示,白色硬纸板应当 立在平面镜上;为了使光线更加明显,实验应在较暗的环境下进行,实验中所用的白色硬纸板的表面应较为 (选填“光滑”或“粗糙”);
(2)让一束光紧贴纸板E沿AO方向射向镜面上的O点,在纸板F上呈现反射光束OB,然后将纸板F绕ON向前或向后翻折,在纸板F上看不到反射光束,这表明反射光线、入射光线和法线在 ;
(3)多次改变入射光的方向,将测量数据记入表格,得出反射角与入射角大小相等的结论。实验中多次测量的目的是 ;
(4)若入射光束AO绕O点顺时针旋转,将观察到反射光束OB在平面镜中所成的像绕O点 时针旋转;
(5)如图乙所示,一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑,竖直向上移动平面镜,观察到光斑位置的变化情况是 。
【答案】 竖直 粗糙 同一平面内 寻找普遍规律,避免偶然性 顺 向左移动
【详解】(1)[1][2]过入射点与反射面垂直的直线叫法线,因反射光线、入射光线和法线在同一平面内,故白色硬纸板应当垂直立在平面镜上;为了更清晰地显示光路,白色硬纸板的表面应较为粗糙,光线射在上面发生了漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度看,都能看得清楚。
(2)[3]让一束光紧贴纸板E沿AO方向射向镜面上的O点,在纸板F上呈现反射光束OB,然后将纸板F绕ON向前或向后翻折,此时E和F不在同一水平面上,在纸板F上看不到反射光束,这表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)[4]一次实验得出的结论有偶然性,多次改变入射光的方向,将测量数据记入表格,得出反射角与入射角大小相等的结论。实验中多次测量的目的是寻找普遍规律,避免偶然性。
(4)[5]在光的反射现象中,反射角等于入射角,若入射光束AO绕O点顺时针旋转,入射角变小,反射角变小,则反射光束OB将沿逆时针方向转动,因平面镜成的像与物关于镜面对称,所以可观察到反射光束OB在平面镜中所成的像绕O点顺时针方向转动。
(5)[6]如图乙所示,一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑,竖直向上移动平面镜,如下所示,根据光的反射定律可知观察到光斑位置的变化情况是向左移动。
15.(2024·江苏南通·一模)如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,将一张A4纸放在水平桌面上,再将一块平面镜竖直放在纸上,使一支可自由移动的激光笔发出的光紧贴纸面入射。
(1)图中的入射角是 °;
(2)当 时,反射光线与入射光线重合,若此时入射光线逆时针偏转一定角度,反射光线向 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向偏转;
(3)将整个实验装置向右移动,发现右侧纸的一部分会离开桌面并向下弯折,其上显示的反射光线 (选填“会”或“不会”)随纸面弯折,这一现象说明: ;
(4)多次实验,在纸上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是 。
【答案】 50 入射光线垂直射向平面镜 顺时针 不会 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 把纸沿法线对折,观察反射光线与对应的入射光线是否重合
【详解】(1)[1]由图知,入射光线与镜面夹角是40°,所以入射角
90°-40°=50°(2)[2]当光线垂直射向平面镜时,此时反射光线、入射光线、法线三线合一,则反射角和入射角都为0°。
[3]当入射光线从与反射光线重合的位置逆时针偏转一定角度时,法线位置不变,入射角变大,反射角也变大,反射光束向顺时针方向偏转。
(3)[4][5]将整个实验装置向右移动,发现右侧白纸的一部分会离开桌面并向下弯折,在右侧白纸上不能看到反射光线,即其上显示的反射光线不会随纸面弯折,这一现象说明:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)[6]为了得出反射角等于入射角这一结论,可进行的操作是:将白纸板沿法线对折,看反射光线与入射光线是否重合,若能重合,则可证明反射角等于入射角。
16.(2024·江苏扬州·一模)如图所示探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块白板组成,如图甲所示:
(1)实验中需要的测量器材是 ;
(2)实验过程中,当入射光与平面镜 时,反射光与入射光重合,此特殊的位置即为法线的位置;
(3)实验中采用可折转的光屏,此光屏在实验中的作用是:
①显示光的传播路径;
②可以验证反射光线、法线、入射光线是否在 ;
(4)图甲中,E、F在同一平面上,让光线沿纸板E上的AO射向镜面,则在纸板F上得到沿OB的反射光线,在纸板前的不同位置都能看到光线,是因为光在纸板上发生了 ,在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时在纸板F上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(5)如图丙所示,小车的前挡风玻璃是倾斜的,不仅可以有效减小阻力,晚上开车时,还能将来自后方车辆的水平强光反射到 (选填“上方”或“下方”),以减少对司机视线的干扰。
【答案】 量角器 垂直 同一平面内 漫反射 不能 下方
【详解】(1)[1]实验中要比较反射角和入射角大小的关系,需要的测量器材是量角器。
(2)[2]实验过程中,当入射光与平面镜垂直时,入射角为0,反射角为0,反射光与入射光重合,此特殊的位置即为法线的位置。
(3) ②[3]图甲中,当纸板E、F在同一平面上时,可在F的纸板上看到反射光线,可以验证反射光线、法线、入射光线是否在同一平面内。
(4)[4][5]反射面是凹凸不平的,一束平行光射到反射面上,反射光线不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射。图甲中,E、F在同一平面上,让光线沿纸板E上的AO射向镜面,则在纸板F上得到沿OB的反射光线,在纸板前的不同位置都能看到光线,是因为光在纸板上发生了漫反射;在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线在同一平面内,由于法线不再在纸板平面内,则纸板上不能看到反射光线。
(5)[6]如图丙所示,晚上开车时,来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃,根据光的反射定律可知,被反射到下方,以减少对司机视线的干扰。
17.(23-24八年级上·江苏镇江·期末)八年级某个实验小组的同学“探究光的反射规律”时,在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏,光屏由可以绕ON折转的两块白色纸板组成,如图1所示。
(1)实验选用了粗糙的白色纸板,目的是利用光的 (选填“镜面反射”或“漫反射”);
(2)该小组同学改变入射角的大小,将数据记录在下表中,老师指出数据存在问题,你认为原因是 ;
次数
入射角
反射角
1
70°
20°
2
45°
45°
3
30°
60°
(3)将一束光贴着纸板沿FO射到O点,如图1所示,光将沿图中的OE方向射出,因为光在反射时,光路是 的;
(4)实验过程中,进行下列哪些操作后,在纸板上不能看到反射光的是 。
A.如图2所示,将纸板右半部分向后翻折
B.如图3所示,将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
C.如图4所示,将纸板与入射光束起以纸板与平面镜接触边CD为轴向后倾
【答案】 漫反射 错把反射光线与镜面的夹角当作了反射角 可逆 AC
【详解】(1)[1] 实验选用了粗糙的白色纸板,所以光会在纸板上发生漫反射,使得各个方向的同学都可以观察到光路,有利于我们观察实验现象。
(2)[2] 表格中每一组的入射角和反射角之和均为90°,故可能的问题是错把反射光线与镜面的夹角当作了反射角。
(3)[3] 将一束光贴着纸板沿FO射到O点,如图1所示,光将沿图中的OE方向射出,光线的传播路径与原来完全相反,这是因为光在反射时,光路是可逆的。
(4)[4] 只有在纸板与平面镜垂直,且纸板E、F在同一平面的情况下才可以同时在纸板上观察到入射光线与反射光线。
A.将纸板右半部分向后翻折,纸板E、F不在同一个平面内,看不到反射光,故A符合题意;
B.将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转,反射光线、入射光线、法线仍在同一平面内,可以看见反射光。故B不符合题意;
C.将纸板与入射光束起以纸板与平面镜接触边CD为轴向后倾,ON不再是法线,反射光线会在纸板前方,在纸板上不能看到反射光,故C符合题意。
故选AC。
18.(23-24八年级上·江苏泰州·期末)小明同学用如图所示的装置研究光的反射规律,其中有一个可折转的光屏。小明同学还准备了一块平面镜、激光笔光源、直尺及铅笔。
实验次数
入射角
反射角
1
15°
15°
2
30°
30°
3
45°
45°
(1)光屏在实验中的作用是: (写出一条)
(2)实验时,将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上,使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点如图甲,改变入射光线的方向,多测几组入射角和反射角,并记录(数据如上表)。由数据可知: 。
(3)如图乙所示,将呈现反射光线的纸板向后弯折, (能/不能)看到反射光线。
(4)在实验过程中,若将纸板倾斜,如图丙所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线、法线 (在/不在)同一平面内,纸板上 (能/不能)看到反射光线。
【答案】 显示光路 反射角等于入射角 不能 在 不能
【详解】(1)[1]我们不便于直接观察光的传播路径,即光线,但光线能显示在光屏上,我们可以借助光屏来显示光的传播路径。
(2)[2]改变入射光的方向,多测几组入射角和反射角。这样做的目的是多次实验,找出普遍存在的规律,避免偶然性;根据实验数据可知,在光的反射中,反射角等于入射角。
(3)[3]由于反射光线、入射光线、法线在同一平面内,因此将呈现反射光线的纸板向后弯折,不能在纸板上看到反射光线。
(4)[4][5]根据光的反射定律可知,在反射现象中,反射光线、入射光线分居法线两侧;反射光线、入射光线和法线在同一平面内,因此若将纸板倾斜,如图丙所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线仍在同一平面内,但不能在纸板上看到反射光线。
19.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)在“探究光反射时的规律”时,小李进行了如图甲所示实验:
(1)把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 ,用激光笔让一束光EO紧贴着左侧硬纸板射到平面镜上;将右侧纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图乙,发现在纸板右侧的 部看不到反射光线;
(2)将图甲中纸板沿ON对折,发现描绘的反射光线OF与入射光线EO完全重合,说明:反射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。
【答案】 垂直 上半 等于
【详解】(1)[1]探究光反射时的规律时,把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直。
[2]光的反射规律:反射光线和法线和入射光线在同一平面,将右侧纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图乙,发现在纸板右侧的上半部分看不到光线。
(2)[3]反射光线OF与入射光线EO完全重合,说明反射角等于入射角。
20.(2024·江苏苏州·二模)在“探究光反射的规律”时,小明进行了如图甲所示的实验:将平面镜水平放置,把标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上,让一束光AO贴着纸板射到平面镜上:
(1)小明在实验时,让入射角等于30°,测得反射角也等于30°,于是他得出结论:反射角等于入射角。该结论的得出存在的问题是: ;
(2)将硬纸板右半部分沿ON向后折,此时在NOF面上看不到反射光线,如图乙所示。小明认为此时反射光线消失了,为了验证小明的想法是否正确,在不改变NOF面位置的条件下,你的验证方法是 ;
(3)上述活动中,若增大入射光线与法线的夹角,反射光线将 (靠近/远离)法线;
(4)实验中用硬纸板显示光路,利用了光在硬纸板表面反生了 反射;
(5)实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没能做到,没能做到的原因是 。
【答案】 实验次数太少,结论不可靠 将NOF面剪开分成上下两部分,将下半部分折回与NOE同一平面内,观察下半部分是否有反射光线 远离 漫 反射光路是可逆的
【详解】(1)[1]实验中,只通过一组测量数据就得出实验结论,实验次数太少,结论存在偶然性,应多次测量,使实验结论具有普遍性。
(2)[2]将NOF面剪开分成上下两部分,将下半部分折回与NOE同一平面内,观察下半部分是否有反射光线,若下半部分出现反射光线,则小明的想法是错误的,反之,小明的想法正确。
(3)[3]根据光的反射定律,反射角等于入射角,当增大入射光线与法线的夹角,即增大入射角时,反射角也随之增大,此时反射光线远离法线。
(4)[4]实验中用硬纸板显示光路,是因为硬纸板表面粗糙不平,利用了光在硬纸板表面反生了漫反射,人们在各个方向都能看到光路,使实验现象更明显。
(5)[5]在光的反射现象中,光路是可逆的,同样的光照情况下,若想从镜子中看到对方的眼睛,必然会让对方看到自己的眼睛。
21.(24-25八年级上·江苏南京·期中)小红用如图1所示装置探究光的反射定律,平面镜置于水平底座中心,激光笔可沿弧形轨道移动
实验次数
∠AOP
∠POB
1
90°
90°
2
65°
115°
3
42°
138°
4
18°
162°
(1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径,应在平面镜上方喷些 ;
(2)多次改变激光笔在轨道上的位置,小红调整视角,均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象,将长方形纸板与AO、OB所在平面重合,其底边PQ紧贴平面镜,多次测量纸板和平面镜的夹角;
①上述实验中测得的夹角均为90°,则可以得到结论: ;
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON,则ON与镜面 ,可知ON为法线,由①、②可得结论: 。
(3)实验探究过程中对于法线的理解,下列说法正确的有 。
A.法线是真实存在的一条光线;
B.法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角;
C.法线有助于确定反射光线、入射光线在同一个平面。
(4)改变入射光的方向,依次记录实验数据如表所示,分析实验数据可知:入射光线AO逐渐 (选填“靠近”或“远离”)法线ON;∠NOB ∠AON(选填“>”、“<”、“=”)。
【答案】(1)烟雾
(2) 反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互垂直 垂直 反射光线、入射光线和法线都在同一平面内
(3)B
(4) 远离 =
【详解】(1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径,应在平面镜上方喷些烟雾,可以通过烟雾显示光路。
(2)[1]将长方形纸板与AO、OB所在平面重合,多次测量纸板和平面镜的夹角90°,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互垂直。
[2]在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON,则ON是法线,法线与镜面垂直。
[3]而法线也在重合的平面内,故可以得出在光的反射中、入射光线和法线都在同一平面内。
(3)法线是经过入射点垂直于反射面的直线,它是一条辅助线,有助于帮助我们判断并测出入射角和反射角,从观察到反射光OB挡住入射光AO的现象,就可以确定反射光线、入射光线在同一个平面内,不需要法线,故AC不符合题意;B符合题意。
故选B。
(4)[1]根据表中实验数据可知,入射光线与镜面的夹角∠AOP逐渐变小,因此入射光线AO逐渐远离法线ON。
[2]分析表格中的数据可知,可以得出下列等式
而
故
反射角∠NOB与∠BOQ互余,入射角∠AON与∠AOP互余,故
22.(24-25八年级上·江苏南京·阶段练习)如下图(a)所示是“探究光的反射定律”的实验装置。白板安装在底座上,可绕水平直径MN偏转:平面镜固定在水平底座上。用激光笔作光源,让其发出的激光束始终沿白板斜射到平面镜的中心点O。
(1)为了寻找反射光与入射光构成的平面究竟在哪里,让白板绕着MN偏转,设法使白板上呈现入射光和 的径迹,如图b所示,此时还观察到 ,从而说明 在同一平面内;
(2)实验中选择自带量角器的白板,其目的是 ;
(3)如下图甲所示,另一组同学把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上,也对“光的反射定律”进行了探究;
(4)如上图甲所示,入射光线EO和反射光线OF已经呈现在纸板上,此时让另一束光沿FO方向射向平面镜,反射光沿OE方向射出,该实验现象说明 ;
(5)如上图乙所示,在图甲的基础上,将纸板右侧部分绕ON向后翻折,在右侧纸板ONBC上观察不到反射光线,此时反射光线 (选填“消失”或“存在”);
(6)如上图丙所示,将入射光EO连同纸板一起以ON为轴旋转一定角度;图丁中入射光EO连同纸板一起以CD为轴向后旋转一定角度。以上甲、乙、丙、丁四幅图中,纸板上仍可以看到反射光线的有 ,入射角的大小未改变的有 ,法线位置未改变的有 。(填“甲”“乙”“丙”“丁”)
【答案】 反射光 白板垂直平面镜 反射光线、入射光线和法线 测量反射角和入射角的大小 光路可逆 存在 甲、丙 甲、乙、丙 甲、乙、丙、丁
【详解】(1)[1][2][3]让白板绕着MN偏转,让光束沿着白板射向镜面,设法使白板上呈现入射光和反射光线的径迹。 由图b所示知道,此时白板垂直于平面镜,即法线与平面镜垂直,且法线在白板上,同时在白板上还观察到入射光和反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(2)[4]实验中选择自带量角器的白板,这样可以直接测量反射角和入射角的大小。
(4)[5]当光贴着纸板沿FO射到O点,反射光将沿图中的OE方向射出,说明光在反射时,光路是可逆的。
(5)[6]光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,所以将纸板面绕轴ON向后折,此时反射光线没有随纸板向后折转,故在NOF面上看不到反射光线,反射光线仍然在原来位置,即反射光线仍然存在。
(6)[7]根据题意知道,甲图中入射光线EO和反射光线OF已经呈现在纸板上;图乙中将纸板右侧部分绕ON向后翻折,在右侧纸板ONBC上观察不到反射光线;将入射光EO连同纸板一起以ON为轴旋转一定角度,反射光线依然会出现在ONBC上;图丁中入射光EO连同纸板一起以CD为轴向后旋转一定角度,这样纸板已经不与镜面垂直,所以,无法看到反射光线。
[8][9]法线垂直于平面镜,入射光线与法线的夹角叫入射角。由图知道,入射角的大小未改变的有甲、乙、丙,法线位置未改变的有甲、乙、丙、丁。
23.(24-25八年级上·江苏扬州·阶段练习)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD,能绕垂直于CD的ON轴向后折转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上;实验时,在纸板上画出一条直线,使入射光线紧贴入射到平面镜的O点,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处? ;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕向后折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了 ;
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,且仍紧贴E入射到平面镜的O点(如图丙),此时与图甲情形对比,发生改变的有______(填字母,多选题);
A.法线位置 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)有一种液面微变监视器,基本原理图如图丁所示,光束发射器始终以一定角度向被监视的液面发一束细光,光束经液面反射后被光电转换接收器接收,若光电转换接收器接收到的光点从点移到,说明液面 (填“上升”或“下降”)了,则光斑移动距离的大小与接收平面到液面之间的距离 (选填“有”或“没有”)关系。
【答案】(1) 垂直 顺
(2)实验次数太少了,结论不可靠
(3)反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内
(4)BC
(5) 下降 没有
【详解】(1)[1]白色纸板ABCD应垂直放置于平面镜上,因为反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内,这样反射光线才能在纸板上呈现。
[2]移动激光笔,使入射光线绕入射点O沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也增大,则反射光线会远离法线,即反射光线会顺时针转动。
(2)因为一次实验具有很大的偶然性,即不妥之处是:实验次数太少了,结论不可靠;所以不能只由一组数据就得出结论,应改变入射角的度数进行多次实验。
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,此时纸板右半部分与入射光线与法线、反射光线不在同一平面内,发现纸板上均无反射光束呈现,说明反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内。
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,而法线始终垂直于平面镜,则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜,且反射光线、入射光线分居法线两侧,即与图甲情形对比,发生改变的有反射光线方向与入射角度数,而法线的位置以及反射角与入射角的关系没有发生改变,故BC符合题意,AD不符合题意。
故选BC。
(5)[1][2]如图所示:
由于入射光线是固定的,且光在液面上发生的是镜面反射,当水面发生变化时,反射光线的方向与原来的反射光线是平行的,反射到光电转换器接收平面上的光点从S1点移向S2点,则表明被监视的液面是下降的,且接收平面上的光点S1和S2之间的距离与接收平面到液面的距离是没有关系的,与液面下降的高度有关。
24.(23-24八年级上·江苏扬州·期中)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD,能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板 放在平面镜上;实验时,在纸板上画处一条直线EO,使入射光线紧贴EO入射到平面镜的O点,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处? ;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了 ;
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,且紧贴E入射到平面镜的O点(如图丙),此时与图甲相比,没有发生改变的是 (填字母);
A.反射角度数 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)有一种液面微变监视器,基本原理如图丁所示,光束发射器始终以一定的角度向被监视的液面发射一束细光,光束经液面反射后被光电转换接收器接收,若光电转换接收器接收到的光点从S1点移向S2,说明液面 (填“上升”或“下降”)了,如果入射光线与液面的夹角为45°,则光斑移动的距离 液面升降的距离(填大于、小于、等于)。
【答案】 竖直 顺 实验次数太少了,结论不可靠 反射光线、入射光线、法线在同一平面内 D 上升 大于
【详解】(1)[1]白色纸板ABCD应垂直放置于平面镜上,因为反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内,这样反射光线才能在纸板上呈现。
[2]移动激光笔,使入射光线绕入射点O沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也增大,则反射光线会远离法线,即反射光线会顺时针转动。
(2)[3]因为一次实验具有很大的偶然性,所以不能只由一组数据就得出结论,应改变入射角的度数进行多次实验。
(3)[4]如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,说明反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内。
(4)[5]在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,而法线始终垂直于平面镜,则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜,且反射光线、入射光线分居法线两侧,即与图甲情形对比,发生改变的有反射光线方向与入射角度数。故选D。
(5)[6][7]根据下图可知,
一束发射器始终沿图中方向被监视的液面发射,由于入射光线是固定的,若反射光线到光电转换接收器接收平面上的光点从S1点移向S2,由光的反射定律,可知液面上升;由于入射光线与液面的夹角为45°,根据反射角等于入射角可知,, 则为等腰直角三角形,所以
由于入射光线是固定的,反射光线之间是平行的,即O'S2与BS1平行,且O'B与S1S2平行,所以四边形O'S2S1B是平行四边形,所以O'B等于S1S2,即
所以光斑移动的距离大于液面升降的距离。
试卷第20页,共46页
试卷第1页,共46页
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