探究实验7 探究光的反射规律-【中考得高分】2025年中考物理实验与探究

中考得高分物理实验与探究 探究实验7探究光的反射规律 嗣知识回顾0 一、实验装置 E 入射光线 反射光线 平面镜 二、实验关键 1.把平面镜放在水平桌面上，再把可折转的白色硬纸板 地立在平面镜上， 2.先使纸板E和纸板F处在同一平面内，然后使入射光贴着纸板沿某一角度射向O点，观察 反射光的方向， 3.改变光束入射的角度，多做几次实验，分别测量反射角的大小 4.将纸板F向前或向后翻折，在纸板上观察反射光的径迹. 三、要点探究 1.实验中可折转的硬纸板的作用是什么？ 提示：①显示光的传播路径；②验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内；③显示反射角 随入射角变化的情况 2.激光笔紧贴纸板照射的目的是什么？ 提示：便于在纸板上准确地显示光路 3.实验时，纸板为什么要竖直地立在平面镜上？ 提示：为了便于在纸板上找到反射光线，探究光的反射规律. 4.实验中为什么多次改变人射角？ 提示：使实验结论具有普遍性。 5.当将光沿反射光线方向入射到镜面时，可看到反射光线沿原来的入射光线方向射出，这说明什么？ 提示：光反射时光路是可逆的， 第一部分教材实验 @示例典范。 1.如图甲、乙所示为某实验小组探究光的反射规律的实验装置，平面镜M放在水平桌面上，E、F是 硬纸板的左、右两部分，而且F板可绕ON转动. B M 甲 (1)本实验需用到的测量器材是 (2)如图甲所示，应使纸板与水平桌面上的平面镜 ;使用可以旋转的硬纸板，其目的是 (3)使一束光贴着纸板E沿AO方向射到O点，经平面镜反射后，沿另一方向射出，∠AON是 (选填“入射”或“反射”)角， (4)将入射光线AO向ON靠近时，看到反射光线OB (选填“靠近”或“远离”)ON. (5)下表是实验中记录的数据. 实验次数 1 3 4 入射角 30° 40° 45° 60° 反射角 30° 40° 45° 30° 分析实验数据可知：在光的反射现象中，反射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射 角，反射角随入射角的增大而 (6)表格中的第4次数据与结论相差较大，原因可能是 ,正确数据 应该是 (7)若将一束光贴着纸板F沿BO方向射向O点，光将沿图甲中 方向射出，说明在光的 反射现象中，光路是 的.若将纸板F向后折转一定角度，纸板F上 (选填 “能”或“不能”)观察到反射光线，说明 (8)某同学在实验时，让人射光线AO贴着纸板E射向平面镜，然后转动纸板F,并使其与纸板E 在同一平面内，但在纸板F上没有发现反射光线，原因可能是 (9)实验中，若将纸板E、F(连同激光笔)整体向后倾斜，此时反射光线 A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方 幽提分训练营。 1.(2023·淮安)在“探究光的反射规律”的实验中，平面镜放置于水平桌面上，E、F是两块可以绕接 缝ON翻折的白色硬纸板， 29墨 中考得高分物理实验与探究 EF B 长 右 平面镜0 下平面镜 甲 乙 (1)如图甲所示，白色硬纸板应当 立在平面镜上. (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并描绘光的传播路径，用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记 入下表中，可得出：反射角与入射角大小 实验次数 1 2 3 入射角 60 45° 30° 反射角 609 45° 30° (4)当反射光与入射光夹角为100°时，入射角为 .若人射光束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，水平向右移动平面镜， 观察到光斑位置的变化情况是 2.(2024·无锡)做“探究光的反射规律”实验时，器材有：激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板 (可沿中缝折叠)、白板。 N 白板 平面镜 平面镜O 甲 乙 丙 (1)如图甲所示，将一束光照射到平面镜上，它的反射光在光屏上形成一个光斑，保持光在平面镜上的 入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，则光屏上的光斑向 (选填“上”或“下”)移动. (2)利用如图乙所示的装置进行探究. ①平面镜水平放置，标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上，使一束光紧贴纸板A射向 镜面上的O点，将纸板B绕中缝ON向前或向后翻折，当纸板B和纸板A在 时，纸板B上能呈现反射光束， ②改变人射光的方向，读出入射角和反射角的大小，将测得的数据记录在下表中，由此可 知：反射角与入射角大小 实验序号 入射角 反射角 ① 30° 30° ② 45° 45° ③ 60° 60° 30 第一部分教材实验 ③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面上，观察到反射后的光会逆着原来人射光的方向 射出，这表明： (3)利用如图丙所示的装置进行探究.让一束光斜射到平面镜上，在入射点O处放置白板并调整 位置，发现白板只在某一位置能同时呈现人射光和反射光，测得此时白板与镜面成90°角，说 明白板与镜面的位置关系是 ,实验表明： (4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置，角反射器是由互相垂直的反光面组成的.当 汽车的灯光照在尾灯上时，司机看到尾灯特别亮，原因是 。中考新考法0 1.(2023·济南)（创新装置）如图所示，半圆形滑轨垂直固定在水平底座 绿色激光笔B 上，红色激光笔A可沿半圆形滑轨自由滑动且一直射向圆心O处；水平 半 红色激光笔A 支架 底座上装有一个可在水平面内自由转动的L形支架，绿色激光笔B安装 在支架的水平横梁上并可以沿横梁移动，在半圆形滑轨的圆心O处放置 轨 小平面镜 一块小平面镜.小梅和小丽在用该装置探究光的反射规律， (1)打开红色激光笔A的开关，让其发出的红色激光射到小平面镜上的O点，小梅观察发现此时 这束红色入射光经平面镜反射后有 束反射光. (2)红色激光笔A沿半圆形滑轨移动时，小梅发现红色入射光向中间位置靠近时红色反射光也 向中间位置靠近，反之亦然.她猜想：红色反射光与红色入射光之间有一条对称轴.为了验证 她的猜想，她打开绿色激光笔B并调节其位置，让其发出的绿色激光从O点正上方入射到O 点，此时没有观察到绿色反射光.重新打开红色激光笔A并不断改变红色入射光的方向，发 现这束绿色激光真的好像是红色反射光与红色入射光之间的对称轴！同组的小丽从不同方 向观察红色入射光、红色反射光和绿色激光，竟然发现从某个方向看去它们是重合的.这说明 红色反射光、红色入射光和绿色激光 (3)这束绿色激光是否真的是红色反射光与红色入射光之间的对称轴呢？在没有量角器的情况 下，小丽又打开一支蓝色激光笔，让蓝色激光逆着红色反射光的方向人射到O点，如果 ,就说明这束绿色激光的确是红色反射光与红色入射光之间的对 称轴. (4)尽管激光笔发出的激光很亮，但观察效果还是不理想.请写出能够更清楚地看到本实验中入 射光和反射光的一种方法： 2.(创新装置)兴趣小组用如图所示的装置探究光的反射规律 (1)为了显示光路，下列做法不可行的是 红光激光笔 8 A,用喷壶向玻璃缸中喷水雾 绿光激光笔 B.使光束贴着纸板射向平面镜 g 玻璃缸 C.抽尽玻璃缸中的空气，在黑暗中进行实验 平面镜 中考得高分物理实验与探究 (2)图中红光激光笔发出的光相当于 线，当绿光激光笔逆时针旋转向镜面靠近时，反射 角 (选填“变大”“变小”或“不变”) (3)实验中小明三次改变入射角的大小，测得的数据如下表所示，他根据表中数据得出的结论和 其他同学的结论并不一致，请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是： 实验次数 入射角 反射角 1 20° 70° 2 30° 60° 3 50° 40° (4)从A侧往B侧看，当我们观察到 的现象时，证明反射光线、入射光线和 法线在同一平面内. 3.(创新装置)小刘为探究按压桌面能否使桌面发生形变，设计实验方案并进行实验： I.器材：一把刻度尺、两个平面镜、光源、支架等. Ⅱ.装置如图所示， Ⅲ.步骤：①在一张大桌子上放两个平面镜M和N,一束光线依次被这两个平面镜反射后，射在 平面镜M后的刻度尺上，在刻度尺上形成一个光斑；②用力F压桌面，并观察现象. 光斑 (1)小刘看到光斑向 移，说明桌面在压力作用下发生形变 (2)用力压桌面时，平面镜M上的入射光线的入射角变 了.无论从哪个方向小刘都能看 到刻度尺上的光斑，是因为光线发生了 反射. (3)此装置能通过观察光斑是否移动来判断桌面是否发生形变，这种方法的作用是 (4)实验中小刘的手受到支持力的作用，这个力是由于 (选填“桌面”或“手掌”)的形变而 产生的.撤去力F后，光斑又回到了原来的位置，说明桌面的形变属于 形变.探究实验7探究光的反射规律 【知识回顾】 竖直 【示例典范】 1.(1)量角器(2)垂直探究反射光线、人射光线和法线是否 在同一平面内(3)人射(4)靠近(5)等于增大 (6)把反射光线与镜面的夹角当作反射角60°(7)OA 可逆不能反射光线、入射光线和法线在同一平面内 (8)纸板E、F与镜面不垂直(9)C解析：(1)实验中需要 探究反射角与入射角的大小关系，所以需要用量角器测量角 的大小.(2)实验中，纸板应与水平桌面上的平面镜垂直放 置，确保反射光线和入射光线都能在纸板上显示；使用可旋 转的纸板，可控制纸板E、F在同一平面或不在同一平面，以 探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内.(3)人射 角是指入射光线与法线的夹角，所以∠AON是入射角. (4)在光的反射现象中，反射角等于入射角，入射光线AO靠 近法线ON时，入射角减小，反射角也减小，所以反射光线 OB靠近法线ON.(5)由题表数据可知，在光的反射现象中， 反射角等于人射角，人射角增大，反射角也增大.(6)第4次 实验中，反射角与入射角的和等于90°，这可能是因为将反射 光线与镜面的夹角当作反射角；因为光反射时，反射角等于 入射角，入射角为60°，所以反射角也应为60°.(7)实验中，光 沿AO方向入射时，从OB方向射出，当光沿BO方向（逆着 原反射光线方向)入射时，反射光线将从OA方向（逆着原入 射光线方向)射出，说明光的反射现象中光路是可逆的；将纸 板F向后折转一定角度，纸板F与承接人射光线的纸板E 不在同一平面内，则纸板F上不能观察到反射光线，这说明 反射光线、入射光线和法线在同一平面内.(8)入射光线贴着 纸板E射向平面镜，使纸板E和F在同一平面内，纸板F上 没有发现反射光线，原因可能是纸板E、F与镜面不垂直. (9)纸板E、F(连同激光笔)整体向后倾斜，反射光线、人射光 线和法线在同一平面内，反射光线在纸板前方，C符合题意. 【提分训练营】 1.(1)竖直(2)同一平面内(3)相等(4)50°顺(5)不 变解析：(1)为探究入射光线、反射光线和法线是否在同一 平面内，纸板应与平面镜垂直.(2)将纸板F向前或向后折转 一定的角度，在纸板F上不能看到反射光束，这表明反射光 线、人射光线和法线在同一平面内.(3)由题表可知，反射角 与入射角大小相等.(4)反射光与入射光的夹角为100°，即反 射角与人射角的和为100°，根据反射角等于入射角可知，入 射角为50°；在光的反射现象中，反射光线与人射光线关于法 线对称，若人射光束AO绕O点顺时针旋转，则反射光束 OB将绕O点逆时针旋转，因为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 旋转.(5)一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形 成光斑，水平向右移动平面镜，人射点位置不变，且反射面位 置不变，人射角不变，观察到光斑位置的变化情况是不变. 2.(1)下(2)①同一平面内②相等③光反射时光路是可 > 逆的(3)垂直光的反射中，人射光线、反射光线和法线在 同一平面内(4)角反射器是由互相垂直的反光面组成的， 当汽车的灯光照在尾灯上时，经过两次反射后，最终的反射 光线将平行于人射光线射出，进入司机眼中解析：(1)保持 光在平面镜上的入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角， 入射光线偏离法线，则反射光线也偏离法线，光斑向下移动. (2)①将纸板B绕中缝ON向前或向后翻折，光的反射中，人 射光线、反射光线和法线在同一平面内，则当纸板B和纸板 A在同一平面内时，纸板B上才能够呈现出反射光线.②分 析题表中的数据发现，反射角等于人射角.③用另一束光逆 着反射光的方向射到镜面上，观察到反射后的光会逆着原来 入射光的方向射出，沿着原来的路径返回，说明光反射时光 路是可逆的.(3)白板与镜面成90°角，说明白板与镜面的位 置关系是垂直；白板与镜面垂直时，白板上才能同时呈现人 射光和反射光，说明光的反射中，入射光线、反射光线和法线 在同一平面内.(4)由于角反射器是由互相垂直的反射面组 成的，当汽车的灯光照在尾灯上时，经过两次反射后，最终的 反射光线将平行于入射光线射出，进入司机眼中，所以司机 看到尾灯特别亮 中考新考法】 (1)1(2)在同一平面内(3)蓝色反射光与红色入射光重 合(4)在较暗的环境中进行实验解析：(1)红色激光射到 小平面镜上的O点，经平面镜反射后有1束反射光.(2)从不 同方向观察红色入射光、红色反射光和绿色激光，发现从某 个方向看去它们是重合的，这说明红色反射光、红色入射光 和绿色激光在同一平面内.(3)由于在光的反射中光路是可 逆的，让蓝色激光逆着红色反射光的方向入射到O点，如果 蓝色反射光与红色人射光重合，就说明这条绿色激光的确是 红色反射光与红色入射光之间的对称轴.(4)为了能够更清 楚地看到本实验中入射光和反射光，可以在较暗的环境中进 行实验. (1)C(2)法变大(3)把反射光线与镜面的夹角当成了 反射角(4)三束激光重合解析：(1)用喷壶向玻璃缸中喷 水雾，小水滴能反射光线，能显示光路，A不符合题意；使光 束贴着纸板射向平面镜，纸板能反射光线，能显示光路，B不 符合题意：抽尽玻璃缸中的空气，由于没有反射光的物质，故 不能看到光线的传播路径，C符合题意.(2)由题图可知，红 色激光笔发出的光相当于法线；当绿色激光笔逆时针旋转向 镜面靠近时，入射角变大，反射角等于入射角，故反射角变 大.(3)反射角等于人射角，反射角是反射光线与法线的夹 角，人射角是人射光线与法线的夹角，当入射角分别为20° 30°、50°时，反射角应分别是20°、30°、50°，而70°、60°、40°正好 是反射光线与镜面的夹角，所以是把反射光线与镜面的夹角 当成了反射角.(4)从A侧往B侧看，当三束激光重合，即人 射光线、反射光线和法线重合时，说明反射光线、入射光线和 法线在同一平面内. (1)下(2)小漫(3)将微小的形变放大(4)桌面弹 性解析：(1)桌面受到压力F时，若桌面发生了形变，则N 向右倾斜，M向左倾斜，使得入射角均变小了，由于反射角等 于入射角，则最终的反射光线会靠近法线，光斑向下移动，所 以看到光斑向下移动，说明桌面发生了形变，(2)用力压桌面 时，平面镜M上的人射光线向法线靠拢，则入射角变小了； 无论从哪个方向都能看到刻度尺上的光斑，是因为光线发生 了漫反射.(3)桌面发生的是微小的形变，不易观察到，必须 将其微小形变进行放大，使实验现象更直观、明显，实验中就 是通过光斑的移动来进行判定的.(4)实验中小刘的手对桌 面施加了压力，由于物体间力的作用是相互的，则手也受到 桌面的支持力的作用，这个力是由于桌面发生形变而产生 的：撤去力F后，光斑又回到了原来的位置，说明桌面的形 变属于弹性形变 探究实验8探究凸透镜成像的规律 【知识回顾】 同一高度上 【示例典范】 1.(1)最小、最亮的光斑10.0(2)同一高度光屏(3)60一 70cm照相机(4)放大远离(5)倒立等大(6)不 能(7)仍能(8)蜡烛燃烧变短向上(9)10(10)左 (11)两解析：(1)小明将一束平行于凸透镜主光轴的光线 射向凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出最小 最亮的光斑，这个光斑在焦点处；由题图甲可知，凸透镜的焦 距f=40.0cm一30.0cm=10.0cm.(2)实验前，为了使像 成在光屏的中央，要调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同 一高度，应将题图乙中的光屏适当向下调节.(3)由题图乙可 知，物距u=50.0cm一10.0cm=40.0cm,大于二倍焦距， 则像距应在一倍焦距和二倍焦距之间，即在6070cm刻度 线之间移动光屏，直至光屏上出现烛焰清晰的像；生活中的 照相机就是利用这一成像原理工作的.(4)在(3)的基础上， 保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏，根据光路的可逆性 可知，光屏上烛焰的像相对于烛焰是放大的；小明将近视眼 镜的镜片放在凸透镜与蜡烛之间合适的位置，因近视眼镜 (凹透镜)对光线有发散作用，则应将光屏远离凸透镜，可使 光屏上再次出现烛焰清晰的像.(5)当蜡烛在光具座30cm 刻度线处时，物距u=50.0cm一30.0cm=20.0cm,此时物 距等于二倍焦距，则移动光屏可以得到倒立、等大的清晰实 像.(6)若保持凸透镜位置不动，将蜡烛向右移动到45cm刻 度线处，此时物距w"=50.0cm一45.0cm=5.0cm,物距小 于一倍焦距，由凸透镜成像的规律可知，凸透镜成正立、放大 的虚像，所以移动光屏不能再次得到清晰的像.(7)用白纸遮 挡住凸透镜的一半，在光屏上仍能成烛焰完整的像，只是像 的亮度比原来要暗.(8)实验进行一段时间后，蜡烛燃烧，烛 焰高度降低，由于过凸透镜光心的光线传播方向不变，所以 光屏上烛焰的像向上移了一段距离.(9)由题图丙可知，当物 距u”"=20cm时，像距v”"=20cm,此时像距等于物距等于 二倍焦距，所以该透镜的焦距f'=2=2=10cm 2 (10)烛焰尖部向左偏，相当于烛焰尖部向左移动，物距变大， 则像距变小，所以光屏向左移动，光屏上会再次得到清晰的 —8 像.(11)凸透镜剩余部分相当于两个透镜，能使蜡烛成两 个像. 提分训练营】 1.(1)光屏中央(2)①15②60③正立、放大、虚像(3)变 小解析：(1)将烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上 是为了使像成在光屏中央.(2)①由题表中数据可知，u=v= 30cm=2f时，成倒立、等大的实像，即2f=30cm,故凸透 镜焦距f=15cm.②物距u'=20cm,由题表中数据可知，此 时物距等于第1次成像时的像距，由于在光的折射中，光路 是可逆的，故像距应该等于第1次成像时的物距，即= 60cm.③当物距u”=10cm时，u”<f,成正立、放大的虚像， (3)水球相当于凸透镜，假设她稍向后远离水球，此时物距变 大，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律可知，她 在球中所成的像将变小. (1)同一高度(2)左(3)缩小(4)<L。一2L解析： (1)实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高 度.(2)当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清 晰的像，若此时小明不小心将凸透镜向右移动了少许，物距 变大，则像距变小，他要将光屏向左移动，可以在光屏上再次 成清晰的像.(3)在保持题图1中蜡烛和光屏位置不变的情 况下，将凸透镜向右移到B处，根据光路可逆性可知，此时 物距应该大于像距，则所成的像为倒立、缩小的实像.(4)在 上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L。,与凸透 镜第一次所在位置A间的距离为L,根据成倒立、放大实像 的条件是f<u<2f可知，该透镜的焦距f<L;当凸透镜移 到B处，根据光路可逆性原理可知，像距、物距互换，此时光 屏到B处的距离为L,故透镜先后两次所在位置A、B之间 的距离s=Lo一2L. (1)10.0(2)蜡烛和光屏间距离较小(3)左>放大 投影仪解析：(1)一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸 透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，该光斑在凸 透镜的焦点处，由题图甲可知，焦点到光心的距离是 20.0cm一10.0cm=10.0cm,即凸透镜的焦距是10.0cm. (2)凸透镜成实像时，像和物体之间的最小距离为4∫，题图 乙中像和物体之间的距离小于4f,因此造成上述现象的原 因是蜡烛和光屏间距离较小.(3)凸透镜位置不变，蜡烛向左 移动，物距增大，则像距减小，光屏向左移动才能接到清晰的 像；整个过程中均满足f<u<2f,>2f,所以像移动的距 离s大于物体移动的距离s;此时的物距在一倍焦距和二倍 焦距之间，成倒立、放大的实像，其应用是投影仪. (1)12(2)主光轴使像成在光屏的中央点燃(3)Ⅱ (4)近视眼镜(5)B解析：(1)由题图乙可知，当透镜到白 纸的距离s=l2cm时，白纸被点燃所用的时间t=4min,所 用的时间最短，说明此时太阳光经过凸透镜会聚形成的光斑 的温度最高，这个光斑即为最小、最亮的光斑，则透镜与白纸 间距即焦距f=12cm.(2)在实验前，要调节烛焰和光屏的 中心在凸透镜的主光轴上，这样调整的目的是使像成在光屏 的中央；在调整器材高度时，应点燃蜡烛.(3)凸透镜焦距是 15cm,当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm