【期末实验重点专题】探究光的反射定律 --2025-2026学年人教版物理八年级上学期
2026-01-14
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 光的反射 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.16 MB |
| 发布时间 | 2026-01-14 |
| 更新时间 | 2026-01-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55945405.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
【期末实验重点专题】探究光的反射定律
1.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”)
2.如图甲所示,在探究“光的反射定律”时,涵涵同学将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板垂直放置在平面镜上。
(1)实验时让光贴着纸板入射是为了 。图甲中反射角是 (写出角度大小)。
(2)如果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板沿EO入射时, (选填“能”或“不能”)在纸板上看到反射光。
(3)如图乙所示,将纸板NOF向后折,在纸板NOF上 (选填“能”或“不能”)看到反射光,这说明 。
(4)为了便于测量和研究,需要把光路记录在纸板上,你的方法是 。
(5)为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律,应当 。
3.如图所示,小闽做“探究光的反射规律”实验,他将一小块平面镜固定在水平圆台上(圆台、玻璃罩可一体化转动),用固定的红色激光笔(图中未标注)发出一束垂直射向平面镜的光NO,然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO、经平面镜反射后沿OB方向射出;
实验序号
入射角/°
反射角/°
1
20
20
2
30
30
3
40
40
(1)实验中用加湿器使玻璃罩充满水雾,目的是 ;
(2)利用红色激光笔发出的光束ON相当于 ;
(3)将绿色激光笔固定在玻璃罩上后,缓慢转动圆台,从反射光那一侧可以看到的三束光重合,说明在这次反射现象中, ;
(4)在上述实验装置的基础上,小闽在玻璃罩内装入量角器,多次改变AO与NO的夹角进行实验,数据记录如表。根据表格,你获得的结论是 ;多次改变AO与NO的夹角进行实验的目的是 ;
(5)为探究光反射时光路是否可逆,应 。
4.探究光的反射规律实验
①利用如图装置,让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到光线沿OF方向射出,在纸板上用笔描出光线EO和OF的轨迹,则FO与垂直镜面的法线ON的夹角r是 (填“入射角”或“反射角”).
②多次改变入射角的大小,测得实验数据如下表
序号
1
30°
30°
2
45°
45°
3
50°
50°
分析数据可得:反射角 (填“大于”、“小于”或“等于”)入射角;当入射角变大时,反射光线 (填“远离”或“靠近”)法线.
③以法线ON为轴线,把纸板B向前或向后折,在纸板B上 (填“能”或“不能”)看到反射光线,由此说明反射光线、入射光线与法线在 (填“同一”或“不同”)平面内.
④实验中若光照到了墙壁上发生反射,这种反射属于 (填“镜面反射”或“漫反射”).
5.如图所示,是陈涛同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作:
(1)如图甲,让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,在纸上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹。改变光束的入射角度,多做几次实验,取下纸板,用量角器测量ON两侧的和,得到的结论是反射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。
(2)如图乙,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,把半面纸板NOF向前折或向后折,这时在NOF上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线与法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(3)陈涛同学还想用图丙和图丁模拟镜面反射与漫反射,照图丙那样,把几根细针垂直插入一张硬纸板中表示法线,当入射光线平行射到各入射点时,反射光线将平行射出,随后将纸板随意弯折,如图丁所示,这时会看到“法线”不再平行,当入射光线平行射到各入射点上时,反射光线 (选填“平行”或“不平行”)。根据你所学的知识判断,漫反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
6.图在“探究光的反射规律”时,小李进行了如图甲所示的实验。
(1)他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且与镜面 ;其中白纸板的作用是 ,白色的硬纸板表面应尽可能 (选填“光滑”或“粗糙”);
(2)他让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时,反射光线 (选填“仍存在”或“不存在”);
(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的 (选填“上部”或“下部”)会看到反射光线。说明 在同一平面内;
(4)在图丁中,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角及其度数 。
7.在探究“光的反射定律”实验时,进行如图所示的实验操作.
(1)小明让光线贴着垂直于镜面的纸板沿AO方向射向镜面,反射光沿OB方向射出,并用量角器测量入射角和反射角的大小,结果如图甲所示,接下来小明应该多次改变 ,重复上述操作,最终才能得出“反射角等于入射角”的普遍性规律.
(2)在实验过程中,若将纸板倾斜,如图乙所示,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 (选填“在”或“不在”)同一平面内,若此时通过平面镜观察纸板,则看到的图象应为丙图中的 (选填“①”、“②”或“③”).
8.为了探究光反射时的规律,某同学将一个平面镜放在水平桌面上,再把纸板ENF放置在平面镜上,如图甲所示.
(1)使一束光贴着纸板EON沿某一角度入射到O点,纸板FON上没有观察到反射光,原因可能是 .
(2)正确操作实验,并在纸板上记录每次光的径迹,如图乙所示.取下纸板,接下来进行的操作是 ,将数据记录在表格中,并比较 .
(3)纸板ENF是用两块纸板连接而成的,这样做的目的是 .
9.用图甲的实验装置探究光的反射定律:平面镜放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,F板可绕法线ON转动;
实验次数
入射角∠i
反射角∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(1)实验时,硬纸板E、F应与平面镜相互 。让一束光沿纸板E投射到O点,经平面镜反射后射出,在纸板E、F上用笔描出入射光线AO和反射光线OB的径迹,用量角器测量∠i和∠r。改变入射角度,多次重复实验,实验数据记录在表格中;
(2)分析表中数据可知,反射角与入射角大小 ,若将入射光线AO绕O点沿顺时针方向转动,可观察到反射光线OB绕O点沿 方向转动;
(3)如图乙,将硬纸板F沿PQ剪开,并把F的上半部分向后折转,发现F的上半部分看不到反射光线。这表明:光反射时,反射光线、入射光线和法线在 ;
(4)实验中,小华看到自己在平面镜中的像,该像是 、等大的虚像。
10.在进行“光的反射定律”的探究实验中,同学们设计了如下图甲所示的实验,平面镜平放在水平桌面上,E、F是粘在一起的两块硬白纸板,纸板F可绕垂直于镜面的接缝转动。
(1)实验时,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A和纸板B与平面镜 放置;
(2)将一束光贴着纸板E沿射到镜面上O点,纸板F上会显示出反射光束,接着将纸板F绕向后翻折,如图乙所示,则纸板F上 (填“能”或“不能”)显示出反射光束;在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图丙所示,让光线仍贴着纸板沿方向射向镜面,此时反射光线与入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(3)若让另一束光沿方向射向平面镜,反射光将沿方向射出。该实验现象说明光路是 的;
(4)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是________(选填序号);
A.改变光线与的夹角
B.沿向后转动纸板F
C.改变纸板与平面镜之间的夹角
(5)小明根据实验两次测得的数据由表格可知,反射角 入射角(选填“大于”、“小于”或“等于”)。同组小红同学指出应多次实验,目的是 ;
实验次数
1
2
入射角
30°
50°
反射角
30°
50°
(6)如图丁是小依设计的液面微变监视器,光束发射器保持不动,若光电转换接收器上的光斑从移向,则表明液面 (选填“上升”、“下降”或“不变”),反射角 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
11.探究光的反射规律的实验装置如图,平面镜M的上方竖直放置一块附有量角器的白色光屏,它由可以绕ON折转的E、F两块板组成。
入射角
30°
45°
60°
反射角
30°
45°
60°
(1)让一束光沿着E板射到镜面的O点,由于光在E板发生 (选填“镜面”或“漫”)反射,从光屏前不同方向都可以看到E板上光线AO的径迹;
(2)转动F板,当它与E板共面时,F板上可找到反射光找OB,它与入射光线AO分别位于 两侧,这时将F板向前或后折。在F板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线OB,说明
(3)右表记录了光以不同角度入射时对应的反射角。根据数据可推断,若入射光线与平面镜的夹角为70°入射,则对应的反射角为 度。
12.小明同学在探究光的折射规律时,意外发现:当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时,折射光消失而反射光却变得更亮,老师告诉他这是光的全反射现象。课后,小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如表
入射角i
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角r
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
90°
/
反射能量
5%
7%
26%
43%
77%
84%
100%
100%
(1)分析以上数据可知光从玻璃射向空气时,折射角随入射角的变化关系是 ;光从玻璃斜射向空气时,反射能量随着入射角的增大而 ;当光从空气斜射向玻璃时,入射角为81°时,折射角为 ;
(2)分析表中数据可知,光从玻璃斜射向空气时,当入射角≥ 时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象;
(3)由表格数据可知:图中图线 (选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系;
(4)根据光路可逆,请猜想:若光从空气斜射向玻璃, (选填“能”或“不能”)发生全反射,理由是 。
13.在探究光的反射规律的实验中,小明设计了如图所示的实验:将平面镜放在水平桌面,硬纸板竖直地立在平面镜上,硬纸板上的直线ON垂直于镜面,右侧纸板可绕ON转动.
(1)如图甲,当硬纸板在同一平面上,使一束光贴着纸板沿某一方向射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出.当入射光EO向ON靠近的过程中,发现反射光OF (选填“靠近”或“远离”)ON.为了精确探究反射规律,除了图中的器材,还需要刻度尺、 和 .
(2)如图乙,保持左侧纸板和入射光的位置不变,将右侧纸板绕ON转动,此时在右侧纸板上不能看到反射光,由此可以得出反射光线、入射光线和法线 的结论.
14.“探究光的反射定律”的实验装置如图甲所示,平面镜平放在水平桌面上,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,应将纸板垂直放置平面镜上;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 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动;
(2)实验时,从纸板前不同的方向都能看到入射光线,这是光在纸板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射;
(3)将一束光贴着左侧纸板沿EO射到O点,若将右侧纸板向前或向后折,目的是探究反射光线与入射光线是否在 内;向前或向后折的过程中,在右侧纸板 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光线 (选填“存在”或“不存在”);
(4)使光束以不同角度入射,通过实验获得数据如表,其中有一组数据是错误的,原因可能是将反射光线与 的夹角当成反射角;
次数
1
2
3
4
5
6
入射角i
15°
30°
45°
60°
70°
80°
反射角r
15°
30°
45°
30°
70°
80°
(5)剔除错误数据后可得在反射现象中,反射角 入射角;
(6)完成实验后,同组的小东和小红想体验“从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛”,结果没有体验成功。此现象说明:在光的反射现象中,光路是 的。
15.“探究光的反射定律和光的折射规律”的实验装置如图所示。请你完成下列问题:
(1)如图甲所示,保持激光笔射出的入射光紧贴着光屏射向水面,若将圆形可折转光屏的右侧半个光屏以直径NOM为轴向后旋转一个角度,则正对纸面观察,在光屏上______(选填代表正确答案的字母);
A.只能看到反射光路 B.反射光路和折射光路均看不到
C.只能看到折射光路 D.同时看到反射光路和折射光路
(2)如图乙所示,将一束光从一种介质斜射入另一种介质中,光发生了反射与折射,根据光的反射定律和光的折射规律可知图乙中折射光线与分界面的夹角为 。(填写夹角的度数)
16.在探究光的反射定律实验中:
(1)如上图甲中使用加湿器喷出水雾,目的是为了显示 .
(2)装置放置在可以360°旋转的水平工作台上,在入射点上方悬挂一重垂线,模拟法线,重垂线与平面镜 。当工作台旋转到某一特定位置时,可观察到反射光线挡住了入射光线和重垂线,表明“三线”在 。
(3)继续探究反射角与入射角关系,如上图乙所示在作业纸上画出入射光线和对应的反射光线,此时入射角大小为 。改变激光笔的位置,多次实验,画出丙图。不用量角器也能快速得出反射角等于入射角。
(4)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如上图丁为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿 时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
17.小聪小组跟老师一起设计了如图所示的实验装置“探究光的反射定律”.
(1) 小明让一束光贴着小铁板射到O点,要使入射光线和其反射光线的径迹同时在小铁板上出现,小铁板与平面镜的位置关系是 (选填“一定垂直”、“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”).
(2) 如图甲所示,小聪将呈现反射光线的活动小铁板向后折,活动小铁板上就看不到反射光线,这说明
(3) 实验中多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量记录如上表所示.同组的小东分析数据得出的结论是:光反射时,入射角等于反射角;小聪认为应是:光反射时,反射角等于入射角.你认为 的结论正确,理由是 .
(4) 在图乙中,再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 .
18.为了探究光反射时的规律,小明选用平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。
(1)如图甲所示,先将平面镜放在水平桌面上,再将硬纸板 放置在平面镜上;
(2)如图乙所示,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,把纸板NOF向前折或向后折, (选填“能”或“不能”)在纸板上看到反射光线,此时,反射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(3)在图甲中,小明让光沿FO方向入射,发现反射光沿OE方向射出,说明在光的反射现象中, ;
(4)小明在探究反射角和入射角的关系时,收集到的数据如表一所示,他分析表中数据,得出了实验结论,请指出实验中的不足: ;
表一
入射角
反射角
60°
60°
(5)同组的小东分析数据得出的结论是:光在反射时,入射角等于反射角。你认为他的结论 (选填“正确”或“不正确”),理由是 ;
(6)实验中入射光线垂直平面镜入射时,反射角为 度;
(7)课后,某同学利用同一套实验器材,选择入射角分别为10°、40°、70°的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据,如表二所示。经检查,三次实验中各角度的测量值都是准确的,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你根据表中的数据分析该同学实验中出现错误的原因是 ;
表二
实验次数
入射角
反射角
第一次
10°
80°
第二次
40°
50°
第三次
70°
20°
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 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。
2.(1) 显示光路
(2)不能
(3) 不能 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(4)可以用笔在纸板上沿着光路将其描画下来
(5)进行多次实验
【详解】(1)[1]实验时如果不让光贴着纸板入射,则无法看见入射光线以及反射光线,就无法确定反射光线、入射光线,所以让光贴着纸板入射是为了显示光路。
[2]由图甲可知,入射角为,反射角等于入射角,反射角为。
(2)如果纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线。
(3)[1][2]如图乙所示,将纸板NOF向后折,左右两个纸板没有在同一平面内,当光贴着纸板沿EO入射时,不能看到反射光,可以得到反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)为了便于测量和研究,需要把光路记录在纸板上,可以用笔在纸板上沿着光路将其描画下来。
(5)只进行一次实验,根据一次测量就得出实验结论,实验结论不具有普遍性,为了得出普遍结论,使结论符合客观事实,应改变入射角的大小进行多次实验。
3.(1)显示光路
(2)法线
(3)反射光线、入射光线、法线在同一平面内
(4) 反射角等于入射角 避免偶然性,获得普遍的规律
(5)见解析
【详解】(1)玻璃罩内充满水雾,光照射到水雾上发生漫反射,入射光线及反射光线的传播路径都能显示出来。
(2)利用红色激光比较明显,容易观察到,光ON与平面镜垂直,故ON相当于法线。
(3)缓慢转动圆台,反射光线随着入射光线的变化而变化,当入射光线与法线重合,反射光线也与法线重合,这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)[1]表中数据知,反射角与入射角的度数相同,故结论为光在反射时,反射角等于入射角。
[2]由实验中应多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,并记录测量结果,其目的是避免偶然性,获得普遍的规律。
(5)为了研究“反射现象中,光路可逆”,可以让光线逆着反射光线OB入射,观察光线是否沿OA方向射出。
4. 反射角 等于 远离 不能 同一 漫反射
【详解】(1)EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是入射光线与法线的夹角为入射角;FO与垂直镜面的直线ON的夹角r是反射光线与法线的夹角为反射角;
(2)由表中数据可知,多次改变入射角的大小,反射角始终等于入射角;当入射角变大时,反射角也增大,故反射光线远离法线;
(3)当两块硬纸板在一个平面内时,可以看到入射光线和反射光线,将硬纸板B向后或向前折转一个角度后,看不到反射光线,由此说明入射光线、反射光线和法线在同一个平面内.
(4)墙壁的表面是凹凸不平的,光线照射到墙壁上会发生漫反射.
5.(1)等于
(2)在
(3) 不平行 遵循
【详解】(1)用量角器测量ON两侧的和,发现两角相等,可得出结论:光的反射现象中,反射角等于入射角。
(2)将纸板NOF向前或向后折,在此纸板上看不到反射光线,因为此时承接入射光线的纸板EON与NOF不在同一平面内,这恰好说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
(3)[1][2]入射光线平行射到各入射点上,但法线不再平行,则反射光线也不再平行射出,但反射角仍然等于入射角,所以漫反射也遵循光的反射定律。
6.(1) 垂直 显示光路 粗糙
(2) 不能 仍存在
(3) 下部 反射光线、入射光线和法线
(4)
【详解】(1)[1][2][3]将平面镜平放在水平桌面上,因为法线与反射面垂直,故应把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直,白色的硬纸板表面应尽可能粗糙,让光线发生漫反射,从不同的角度都能够观察到光线。
(2)[1][2]光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,如图乙所示,此时在右侧纸板上看不到反射光线,但反射光线仍然存在。
(3)[1][2]光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的下部会看到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。
(4)由图可知,入射光线与反射面的夹角为30°,则入射角为90°-30°=60°
反射角也为60°,在法线右侧根据反射角等于入射角作出反射光线。如图所示
7. 入射角大小 在 ③
【详解】(1)在探究“光的反射定律”实验时,要探究反射角与入射角的关系,应该多次改变入射角的大小,最终才能得出“反射角等于入射角”的普遍性规律.(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,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,若此时通过平面镜观察纸板,因为物像关于镜面对称,则看到的图象应为丙图中的③.
【点睛】(1)要探究反射角与入射角的关系,应该多次改变入射角的大小,并量出对应的另一个角即反射角的大小,比较得出结论.(2)根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析,使光屏不在一个平面内,观察现象,得出结论.物像关于镜面对称.
8. 纸板FON与纸板EON不在同一平面内(或纸板没垂直于平面镜) 测量每组光线与法线夹角 对应反射角与入射角的大小关系 方便弯折并验证入射光线与反射光线是否在同一平面内
【详解】(1)[1]反射光线、入射光线和法线在同一平面内,若实验中未将纸板与平面镜垂直,纸板FON上没有观察到反射光,可能是纸板未与平面镜垂直放置或纸板EON与FON不在同一平面上;
(2)[2]取下纸板后,应用量角器分别测出入射角和对应的反射角并记录在表格中,通过分析可知反射角等于入射角;
(3)[3]纸板ENF是用两块纸板连接而成,这样可通过将F纸板沿ON向后折,观察F上是否能够发现反射光线,来探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内.
9.(1)垂直
(2) 相等 逆时针
(3)同一平面内
(4)正立
【详解】(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内,要使入射光和其反射光的径迹同时在纸板上出现,纸板E、F应与平面镜相互垂直。
(2)[1]根据实验操作及数据,每一次实验,反射角与入射角的大小都相等,可得出的实验结论是:在光的反射现象中,反射角等于入射角。
[2]移动激光笔,使入射光线绕入射点O沿顺时针方向转动,则入射角减小,反射角也减小,则反射光线会靠近法线,即反射光线会逆时针转动。
(3)如图乙所示,将纸板F沿PQ剪开,把纸板F的上半部分向后折转。实验时,在纸板F上半部分不能观察到反射光线上半部分,纸板F上半部分不在原来的平面内,纸板F下半部分仍然在原来的平面内,可以看到反射光线,这现象说明了光在反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)平面镜所成的像是正立、等大的虚像,所以小华看到自己在平面镜中的像是正立、等大的虚像。
10.(1)垂直
(2) 不能 在
(3)可逆
(4)A
(5) 等于 避免实验的偶然性,使结论更具普遍性
(6) 上升 不变
【详解】(1)为了使入射光线和反射光线能在同一平面内清晰呈现,纸板E和F必须与平面镜垂直。这样设计可以确保入射光线、法线和反射光线三线共面,便于观察和测量反射角与入射角的关系。若纸板与镜面不垂直,会导致光线路径显示不完整,影响实验数据的准确性。
(2)[1]当纸板F绕接缝ON向后翻折时,由于反射光线仍位于原入射平面内,而纸板F已不在该平面,因此无法接收到反射光束。这一现象直观验证了“反射光线、入射光线和法线在同一平面内”。
[2]纸板倾斜仅影响光线在纸板上的可视性,并不改变反射定律的本质。此时反射光线与入射光线仍遵循共面规律,只是这个平面不再与倾斜的纸板重合。
(3)当光线沿原反射路径BO入射时,其反射光线会沿原入射路径OA射出。这一现象不仅验证了光路的可逆性原理,更深刻揭示了反射过程中入射角与反射角的对称关系。
(4)探究反射角与入射角关系时,必须系统改变入射角度。选项A通过调整入射光线AO与法线ON的夹角,能获得多组对应数据;而选项B、C的操作会破坏实验条件或改变观察方式,无法直接反映角度关系。因此选择A才能有效建立两角之间的定量关系。
故选A。
(5)[1]实验数据明确显示,在30°和50°两种入射角下,反射角均与之相等。这一结果验证了反射定律中“反射角等于入射角”。
[2]仅凭两组数据可能存在偶然误差,通过多次改变入射角进行重复实验,可以排除测量误差和操作偏差,确保结论的普适性。这是物理实验中消除偶然因素、提高结论可靠性的标准做法。
(6)[1]光斑位置变化反映液面高度改变。当光斑从S1移向S2时,由于入射光线不变,入射角不变,则反射角不变,此时的反射光线与原理的反射光线平行,根据几何光学原理可知入射点上移,即液面上升。
[2]液面升降仅改变入射点位置,不改变入射光线与法线的夹角。根据反射定律,反射角始终等于入射角,因此反射角大小保持不变。
11.(1)漫
(2) 法线NO 不能 见解析
(3)20
【详解】(1)不同方向都能看到E板上光线AO的径迹,是由于E板发生了漫反射的缘故,反射光线射向各个方向。
(2)[1][2]在光的反射中,反射光线与入射光线分居在法线的两侧,则反射光线OB与入射光线AO分别位于法线NO两侧;这时将F板向前或后折,则呈现反射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内,所以在F板上不能看到反射光;说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
(3)若入射光线与平面镜的夹角为70°入射,则入射角为
90°-70°=20°
根据光的反射中,反射角等于入射角,可知反射角等于20°。
12. 折射角随入射角的增大而增大 增大 41.2° 41.8° a 不能 根据光路可逆,当光从空气斜射向玻璃时,折射角小于入射角,因此折射光线不能消失
【详解】(1)[1][2]分析表中数据可知,光从玻璃斜射向空气时,入射角增大后折射角及反射能量都增大。
[3]由表中数据可知,光从玻璃斜射向空气时,入射角为41.2°时,折射角为81°。因为在光的折射现象中光路是可逆的,所以,当光从空气斜射向玻璃时,若入射角为81°,则此时折射角为41.2°。
(2)[4]根据表中数据可得,光从玻璃斜射向空气时,当入射角≥41.8°时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。
(3)[5]光从玻璃斜射向空气时,折射角随着入射角的增大而增大,且折射角总大于入射角。图线b中,当入射角等于45°时,折射角也等于45°;图线a中的折射角始终大于入射角,且入射角接近45°时,折射角达到90°(即发生全反射),符合题意,因此图线a反映了折射角与入射角的关系。
(4)[6][7]根据光路可逆,当光从空气斜射向玻璃时,折射角小于入射角,因此折射光线不能消失,则不能发生全反射现象。
13. 靠近 笔 量角器 在同一平面内
【分析】(1)根据入射角的变化和反射角的变化而得出结论;为了精确探究反射规律,除了图中的器材,还需量出角度,记录数据,要刻度尺、笔和量角器;
(2)硬纸板可以显示光路,将右侧纸板绕ON转动,反射光线将会消失,所以证明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内.
【详解】(1)光的反射时,反射角总等于入射角,当入射光线靠近法线,入射角减小时,反射光线也靠近法线,反射角也减小.
要测量反射角和入射角,要沿着光线的方向在纸板上画出光路,并用量角器测量反射角和入射角.因此为了精确探究反射规律,除了图中的器材,还需要刻度尺、量角器和笔.
(2)让入射光线贴着左侧纸板射入,当右侧纸板和左侧纸板在同一平面时,反射光线将贴着右侧纸板射出;当右侧纸板绕ON转动,在右侧纸板上不能看到反射光,表明反射光线、入射光线和法线是在同一平面内.
14.(1)顺时针
(2)漫
(3) 同一平面 不能 存在
(4)平面镜
(5)等于
(6)可逆
【详解】(1)实验前,移动激光笔,使入射光束绕入射点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,即反射光线将会顺时针转动。
(2)实验时,从纸板前不同的方向都能看到入射光线,说明光线被纸板反射到了四面八方,这是光在纸板上发生了漫反射。
(3)[1][2][3]光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,将一束光贴着左侧纸板沿EO射到O点,将右侧纸板向前或向后折,目的是探究反射光线与入射光线是否在同一平面内;当向前或向后折的过程中,两侧纸板不再同一平面内,故在右侧纸板不能看到反射光线,但此时反射光线仍然存在,只是不在右侧纸板上了。
(4)由表格中数据可知,第4组数据中反射角的大小与入射角的大小不相等,反射角是反射光线与法线的夹角,当反射角为60°时,反射光线与反射面的夹角恰好是30°,故原因可能是将反射光线与平面镜的夹角当成了反射角。
(5)剔除错误数据后,根据实验数据可得反射角的大小始终与入射角的大小相等,故在反射现象中,反射角等于入射角。
(6)在光的反射现象中,光路是可逆的,故若从镜子中能看到对方的眼睛,对方也一定能看到自己的眼睛。
15.(1)B
(2)60°
【详解】(1)光从空气斜射入水或其它介质时,反射光线、折射光线与入射光线、法线在同一平面内,若将光屏绕直径NOM向后折转,反射光线与光屏不在同一平面内,折射光线与光屏也不在同一平面内,则在光屏上反射光线和折射光线均看不到,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)图乙中将一束光从一种介质斜射入另一种介质中,光发生了反射与折射,根据光的反射定律和光的折射规律知道,图乙中AB为分界面,折射光线与分界面的夹角为
16.(1)显示光路
(2) 垂直 同一平面
(3)30°
(4)逆时针
【详解】(1)激光在空气传播时是看不到的,在空气中喷烟或者水雾,激光传播过程中发生散射,人就看到激光前进的路径。
(2)[1]法线与反射面是垂直的,用重垂线模拟法线,所以重垂线应与平面镜垂直。
[2]反射光线能够挡住法线与入射光线,即三线重合,说明三线在同一平面上。
(3)入射角等于入射光线与法线的夹角,它与光线与反射面的夹角互余。光线与反射面夹角为60°,则反射角为30°。
(4)上升太阳高度逐渐增加,此时入射光线和射向吸热塔的反射光线夹角减小,这个夹角是反射角与入射角的和,需要将追日镜沿逆时针转动,使入射角和反射角都减小,依然使反射光线射向吸热塔。
17. 一定垂直 光发生反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内 小聪 先有入射角再有反射角 反射时,光路可逆
【详解】光反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,故小明让一束光贴着小铁板射到O点,要使入射光线和其反射光线的径迹同时在小铁板上出现,小铁板与平面镜的位置关系是一定垂直,只有这样才能保证反射光线、入射光线与法线在同一平面.为了验证光发生反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内通常是先后偏折具有反射光线的板,观察此时板上有无反射光线,故小聪将呈现反射光线的活动小铁板向后折,活动小铁板上就看不到反射光线,这说明光发生反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内; 实验中多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量记录如上表所示.同组的小东分析数据得出的结论是:光反射时,入射角等于反射角;小聪认为应是:光反射时,反射角等于入射角.经过分析可知小聪的结论正确,理由是反射角与入射角存在逻辑的因果关系,入射是因,反射是果,叙述只能是果与因的关系,即先有入射角再有反射角. 在图乙中,再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,即若入射光线沿着反射光线入射,反射光线将沿着原来的入射光线反射,这说明反射时,光路可逆.
18. 垂直 不能 在 光路是可逆的 只测量了一组入射角及对应的反射角的大小 不正确 先有入射光线,才有反射光线 0 把反射光线与镜面的夹角当作反射角
【详解】(1)[1]为了使光的传播路径能呈现在硬纸板上,应让硬纸板垂直放置在平面镜上,让激光紧贴纸板射向O点。
(2)[2][3]实验中,如图乙所示,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,把纸板NOF向前折或向后折,在这侧板上不能看到反射光线,因为根据光的反射定律,反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
(3)[4]若将一束光贴着纸板F沿FO射到O点,反射光将沿图中的OE方向射出,即入射光线与反射光线与原反射光线和入射光线位置重叠,说明光在反射时,光路是可逆的。
(4)[5]分析表中数据,可得出反射角等于入射角的结论,但只测量了一组入射角及对应的反射角的大小而得出的结论不具有普遍性。
(5)[6][7]因为先有入射光线,才有反射光线,所以小东的说法是不正确的。
(6)[8]因为入射光线垂直射到平面镜上,入射光线与法线重合,所以入射角等于0°,而反射角等于入射角,即反射角为0°。
(7)[9]根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,当入射角分别为10°、40°、70°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是10°、40°、70°,不是80°、50°、20°,而80°、50°、20°正好是反射光线与镜面的夹角。
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