内容正文:
实验分点练 探究:光的反射定律
点对点 1 反射角异常数据分析
1.小明用如图所示的装置“探究光的反射定律”,纸板 A 和纸板 B可绕 ON折转.
实验序号
1
2
3
4
5
6
入射角
60°
50°
40°
30°
20°
0
反射角
60°
50°
40°
60°
20°
0
(1)实验应在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境下进行.
(2)上表是小明多次改变入射角度进行实验后得到的数据.第 次实验中数据是错误的,错误的原因可能是:
2.小明在完成“探究光的反射定律”实验中,在纸板上画出轴线 ON,并将纸板垂直镜面放置,如图所示.小明在实验中记录了如下的实验数据.根据实验数据小明得出了“反射角小于入射角”的结论,但通过和小组内其他同学交流,小明发现他的结论与其他同学的结论不同,导致小明得出“反射角小于入射角”结论可能的原因是:
实验序号
入射角
反射角
1
30.0°
28.8°
2
50.0°
48.8°
3
70.0°
68.8°
点对点2 验证“三线共面”的操作
3.如图所示,在“探究光的反射定律”实验中,让一束光紧贴纸板A 沿 EO 方向射向平面镜,在纸板 B上可以看到反射光 OF,为探究反射光和入射光是否在同一平面内,下一步的操作是:
4.(教材练习改编)如图所示,在“探究光的反射定律”实验过程中,将纸板按照如图方式倾斜,让光紧贴纸板沿AO 方向射向镜面,经平面镜反射后,在硬纸板 F 上 (选填“能”或“不能”)看到反射光.小明认为此时“三线”不共面,他的想法是否正确? (选填“正确”或“不正确”).
5.在“探究光的反射定律”实验中,小明利用了如图甲所示的装置.平面镜M平放在水平桌面上,A、B是粘在一起的两块硬纸板,B可绕接缝ON转动.
(1)实验所用白色硬纸板,其表面应尽量 (选填“粗糙”或“光滑”)些,这样入(反)射光在其表面可发生 (选填“镜面”或“漫”)反射,便于同学们从不同角度观察实验现象.除了图甲中出现的实验器材外,还应补充的一个测量仪器是
(2)如图甲所示,先将平面镜放在水平桌面上,再将纸板A、B 放在平面镜上,让入射光紧贴纸板A沿 EO方向射向镜面,在纸板 B 上可以看到反射光OF,若将纸板B向后折,将 (选填“能”或“不能”)观察到反射光,这说明
(3)下列是组内同学提出的描绘光路径迹的方法,其中简便且误差较小的是 (填字母).
A.用笔沿着光路的径迹直接缓慢地描绘
B.在光路的径迹上用笔标记出较近的两点,然后将两点与O点顺次连接
C.在光路的径迹上用笔标记出较远的两点,然后将两点与O点顺次连接
(4)小明分别测出入射角和反射角均为40°,于是他得出了反射角等于入射角的结论,小明的做法 (选填“合理”或“不合理”),你的理由是:
(5)下表为实验小组多次测量后记录的实验数据,分析表中数据可得到的规律是:
实验序号
1
2
3
入射角
30°
60°
75°
反射角
30°
60°
75°
(6)小明在实验中发现:当光垂直于平面镜入射时,找不到反射光,于是认为不存在反射光,你认为他的观点正确吗?请作出判断并说明理由:
(7)实验结束后小明和同学们讨论时发现,将纸板A、B换成图乙所示带有角度刻度线的纸板更好,这样做的优点是: ·
6.小明利用如图甲所示的装置做“探究光的反射定律”实验.将平面镜放在水平桌面上,垂直于平面镜放置的纸板可绕轴ON转动.
(1)开始实验后,小明使一束光 (选填“垂直”或“贴着”)纸板沿某一角度射到O 点,经平面镜反射沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光线和反射光线的径迹,并测出入射角与反射角的大小.
(2)如图甲所示,小明移动激光笔,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”或“逆”)时针方向转动.
(3)随着入射光线 EO 位置的不断改变,反射光线OF的位置也在不断改变,但是它们始终位于NO 两侧,这说明反射光线与入射光线
(4)(中考新考法·方案设计)多次实验后,在硬纸板上描出多条入射光线和对应的反射光线后,小明发现即使没有量角器,也能得出“反射角等于入射角”这一结论,他的具体操作是: (合理即可).
(5)小明为了探究反射光线与入射光线是否在同一平面内,他将纸板 B 沿 PQ 剪开,把纸板 B的上半部分向后折,如图乙所示,当观察到在纸板 B 的 有反射光线, 无反射光线的现象,则说明反射光线与入射光线在同一平面内.(两空均选填“上半部分”或“下半部分”).
(6)最后小明若想探究反射现象中光路是否可逆,接下来应该进行的操作是:让光沿FO方向射入,观察反射光是否沿 方向射出.
1.(1)较暗 (2)4将反射光线与镜面的夹角当成反射角
【解析】(1)为了能够清楚的看到光的路径,该实验应该在较暗的环境下进行效果更好;(2)根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,所以表中第4组数据错误,且第4组数据中入射角与反射角的和为90°,而法线与镜面的夹角为90°,所以可能出错的原因是将反射光线与镜面的夹角当成反射角.
2.纸板上所画的法线与镜面不垂直,且偏向反射光线一侧 【解析】在“探究光的反射定律”实验中,纸板与镜面垂直,且保证纸板上的法线与镜面垂直,通过3次实验数据发现入射角均大于反射角1.2°,则可能的原图是法线偏向反射光线,测量的反射角偏小.
3.将纸板B沿ON向后折,观察纸板B上是否有反射光线
【解析】为研究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内,我们可以将纸板B沿ON向后折,这样可以在保证入射光线、法线在同一平面的基础上,通过观察纸板B上是否出现反射光线,判断入射光线、法线与折射光线是否处于同一平面.
4.不能 不正确 【解析】把纸板 EF倾斜地立在平面镜上,纸板与平面镜不垂直,则垂直于镜面的法线不在纸板上,入射光线沿纸板照射后,反射光线也不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线;光的反射现象中“三线”始终共面,图中ON不是法线,法线为过O 点垂直于平面镜的直线,反射光线在纸板的前侧,入射光线、反射光线、法线始终在同一平面内,小明的想法不正确.
5.(1)粗糙 漫 量角器 (2)垂直 不能 入射光线、反射光线和法线在同一平面内 (3)C
(4)不合理 一次实验具有偶然性,不能得到普遍规律 (5)在光的反射现象中,反射角等于入射角(入射角增大时,反射角也随之增大)(6)不正确,反射角等于入射角均为0°,反射光线与入射光线此时重合为一条光线 (7)可以直接读出反射角和入射角的大小
【解析】(1)在“探究光的反射定律”实验中,应选择表面粗糙的纸板,使光在其表面发生漫反射,这样同学们从不同的方向都能看清实验现象;实验中需要用量角器测量反射角、入射角的大小,因此还需要的测量仪器是量角器;(2)为了使光的传播路径能呈现在硬纸板上,应让硬纸板AB 垂直放置在平面镜上;当没有偏折硬纸板前,在同一个平面内可以看到入射光线和反射光线,将硬纸板B向后折转后,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;(3)描绘光路径迹时,用笔沿着光路的径迹直接缓慢地描绘耗时长、且容易使纸板发生移动;所以采用在光路的径迹上用笔标记出两点,然后将两点与O 点顺次连接的方法,选择点时,两点相距稍远一些,点本身的大小对描线的影响才能降低;(4)因一次实验具有很大的偶然性,为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律,应当改变入射角大小进行多次实验,所以小明的做法是不合理的;(5)通过表格数据可知,三次实验数据中反射角大小均等于入射角,所以可以得出的规律是在光的反射现象中,反射角等于入射角(或入射角增大时,反射角也随之增大);(6)当光垂直于平面镜入射时,反射角等于入射角均为0°,反射光线与入射光线此时重合为一条光线,所以小明的观点不正确;(7)图乙装置可以直接读出反射角和入射角的大小.
6. (1)贴着 (2)顺 (3)分居法线两侧 (4)将纸板沿轴ON对折,在入射光线的径迹上用细针打两个小孔,打开硬纸板,观察反射光线的径迹上是否也有两个小孔(其他答案合理即可)(5)下半部分 上半部分 (6)OE
【解析】(1)实验中,为了使光能在纸板上显示出来,要使激光紧贴着纸板入射;(2)移动激光笔,使入射光束绕入射点 O 沿逆时针方向转动,入射角变大,由于反射角等于入射角,反射角随之变大,会观察到反射光束沿顺时针方向转动;(3)随着入射光线EO 位置的不断改变,反射光线 OF 的位置也在不断改变,但是它们始终位于 ON 两侧,这说明反射光线与入射光线分居法线两侧;(4)在没有量角器的情况下,可以将纸板沿轴ON 对折,在入射光线的径迹上用细针打两个小孔,打开硬纸板,观察反射光线的径迹上是否也有两个小孔,如果反射光线的径迹上也有两个小孔,说明反射角等于入射角;(5)将纸板B沿 PQ 剪开后上半部分向后折,会观察到下半部分有反射光线,上半部分无反射光线,此实验现象说明反射光线与入射光线在同一平面内;(6)让光沿 FO 方向射入,当观察到反射光线沿着 OE 方向射出时,即可说明在反射现象中,光路是可逆的.
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