专项03 光现象四个规律的实验探究问题（重点难点训练）物理新教材沪科版八年级全一册

**基本信息** 聚焦光现象四大实验规律，以探究性试题构建从原理验证到现象分析的逻辑体系，强化科学探究与科学思维素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |光的直线传播规律|3道|实验现象分析、应用实例|从介质均匀性验证直线传播条件，结合小孔成像探究成像原理| |光的反射定律|10道|多情境实验操作、数据处理、光路可逆性验证|围绕反射光线、入射光线和法线的空间关系，通过变量控制探究反射角与入射角关系| |平面镜成像特点|8道|像的位置确定、等距等大验证、虚像判断|基于反射定律，通过等效替代法探究像与物的对称关系及应用| |光的折射规律|8道|折射角与入射角关系、光路可逆、全反射现象|从空气-水/玻璃界面切入，探究折射角随入射角变化规律及特殊光路|

专项03 光现象四个规律的实验探究问题 一、探究光的直线传播规律的实验（3道题） 二、探究光的反射定律的实验（10道题） 三、探究平面镜成像特点的实验（8道题） 四、探究光的折射规律的实验（8道题） 一、探究光的直线传播规律的实验（3道题） 1．小明在学习“光的传播”时，看到如下实验现象： ①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图）； ②用漏斗从容器底向水中缓慢注入浓盐水，观察到光线发生了弯曲； ③经搅拌后，观察到光线又变直。 根据此现象可以总结出光在同种均匀介质中沿 传播，请你举出一例利用此原理工作的实例或现象： 。 【答案】直线 手影 【解析】在水中加入盐水后介质不均匀光线发生了弯曲，搅拌后介质均匀光线变直，说明光在同种均匀介质中沿直线传播；手影、日食等现象就是根据此原理形成的。 2．如图所示，小明制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点： （1）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是 　　 （填“实像”或“虚像”）；其成像的原理是 　 　 ； （2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 　 　 A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．蜡焰的正立像 D．蜡焰的倒立像 （3）为了增大烛焰所成的像，可采取的办法之一是：减小 　 　 的距离。 （4）为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像，则应选择下列所示 　 　 孔然后用卡片覆盖并移动卡片以改变孔的大小进行实验。 【答案】（1）实像；光的直线传播；（2）D；（3）蜡烛与小孔；（4）B。 【解析】（1）实像可以用光屏承接，虚像不能用光屏承接，故蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像， 其成像的原理是光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 （2）蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与烛焰的形状相同，像与小孔的形状无关， 即蜡烛在半透明纸上成的像是烛焰的倒立像，故选D。 （3）由于烛焰的像的大小与烛焰到小孔的距离、光屏到小孔的距离有关， 为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是：蜡烛离小孔近一些或将塑料薄膜远离小孔。 （4）探究孔的大小是否影响小孔所成的像，应保持孔的形状不变，只改变孔的大小，B图中移动卡片可以保证孔的形状始终是三角形，孔的大小逐渐变化，故B符合要求；如图： ； ACD三图中随着卡片的移动，孔的形状、大小都发生了变化，不符合要求。 3．小制作是培养学生动手能力的重要途径。下面是小明利用身边的器材制作的简易针孔照相机：他用钉子在空易拉罐底部中央戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明薄膜（如图甲）。 (1)将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，如图乙，观察到蜡烛在塑料薄膜上成像，产生此现象的原因是 ； (2)如果易拉罐底部的小孔是三角形，则他在塑料薄膜上看到的像是______； A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．点燃蜡烛的正立像 D．点燃蜡烛的倒立像 (3)若将蜡烛逐渐向小孔靠近，塑料薄膜上的像将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)光的直线传播 (2)D (3)变大 【解析】（1）将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，蜡烛在塑料薄膜上成倒立的实像，这种现象叫小孔成像，小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播形成的。 （2）点燃的蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与物体形状相同，像与小孔的形状无关，如果易拉罐底部的小孔是三角形，点燃蜡烛在塑料薄膜上成的像是点燃蜡烛的倒立像。 故选D。 （3）小孔所成像的大小与物到小孔的距离和小孔到光屏的距离有关，将蜡烛逐渐向小孔靠近，塑料薄膜上的像将变大。 二、探究光的反射定律的实验（10道题） 1. 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 【解析】A．入射光线与平面镜成50°夹角，则入射角为90°-50°=40° 根据光的反射规律可知，反射角为40°，则反射光线与镜面的夹角是90°-40°=50° 故A不符合题意； B．入射角增大10°，则反射角也增大10°，那么反射光线与入射光线的夹角增大20°，故B符合题意； C．因为反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，将纸板NOF向后折叠，在纸板NOF上将看不到反射光线，但反射光线不会消失，故C不符合题意； D．为了能在各个方向都能观察到光线，纸板表面比较粗糙，光在纸板上发生了漫反射，故D不符合题意。 故选B。 2．如图，为了探究光反射时的规律，把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，纸板NOF可以向前或向后折。下列说法不正确的是（　　） A．纸板NOF可以向前或向后折，是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 B．入射光线靠近ON时，反射光线靠近ON C．使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点，这时没有反射光射出 D．使用此实验装置还能探究光在反射时光路是否可逆 【答案】C 【解析】A．该实验中，为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，纸板NOF可以向前或向后折，故A正确，不符合题意； B．根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以入射光线靠近ON时，入射角减小，反射光线也靠近ON，故B正确，不符合题意； C．光沿NO方向入射时，反射光会沿ON方向射出，并非“没有反射光”，故C错误，符合题意； D．使用此实验装置，使一束光贴着纸板沿FO方向射到O点，能探究光在反射时光路是否可逆，故D正确，不符合题意。故选C。 3．如图所示，在探究光的反射定律的实验中，若将光线逆着的方向射向点，发现光线沿OA射出，这说明在光的反射中，光路是 的。为了得到“反射角等于入射角的大小关系”，本实验需要改变入射角进行多次实验，目的是为了 。 【答案】 可逆 寻找普遍规律避免偶然性 【解析】让光线逆着OB的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OA方向射出，即入射光线沿着原来反射光线的路径入射，则反射光线沿着原来入射光线的路径射出，说明在反射现象中，光路是可逆的；为避免实验的偶然性，可以改变入射光线的方向，再观测几组入射角和反射角，为了多次实验可以归纳出一般性结论，即寻找光反射的普遍规律。 4. （2026山东省）小明用红色激光笔、平面镜等器材探究光的反射定律。 （1）如图甲，将一束激光入射到平面镜的O点，为了看清光在空气中的传播路径，可以采取的方法是__________，显示出光的路径后，观察到一束入射光只对应一束反射光。 （2）为了记录图甲中的光路，将图乙中的纸板A放在镜面上，使A的小缺口对准O点，调整A，直到在A上同时观察到入射光和反射光。小明在两束光路的合适位置各做一个标记点，并将标记点与__________连线、标注方向，即可在A上得到入射光线和反射光线。 （3）保持A板位置不变，调节激光笔，使入射光离开A，从另一个面入射到O点，将图乙中的纸板B与A拼插，调整B直至在B上同时呈现入射光与反射光，此时B与A的交线过O点，记为，如图丙；任意改变入射到O点的光的方向，重复实验，观察到B与A始终相交于。以上实验表明，的空间位置与射向O点的入射光的方向_________（选填“有关”或“无关”）。测量发现与镜面垂直，在物理学中被称为法线。分析现象得到结论：反射光线总在_________所确定的平面内，反射光线和入射光线分别位于法线两侧。 （4）为了探究反射角与入射角的关系，小明继续实验，得到下表数据。 实验次数 1 2 3 4 5 6 入射角/度 10 31 49 58 70 85 反射角/度 10 31 49 59 70 84 分析表中数据得到结论：____________________________________________________________________。 （5）小明总结出光的反射定律后，反思是否只有红光反射时遵循以上规律？为了使实验结论更具有普遍性，他应该_________，继续实验。 【答案】（1）在空气中喷一些烟雾 （2）O点 （3） 无关 入射光线与法线 （4）光反射时，反射角等于入射角 （5）换用不同颜色的激光 【解析】（1）光在均匀空气中传播时路径不可见，通过烟雾等微小颗粒对光的散射，可以显示出光的传播路径。 （2）通过两点确定一条直线，用O点和光路上的标记点连线，即可画出完整的光路图。 （3）无论入射光方向如何改变，B板与A板始终相交于ON，说明ON的位置与入射光方向无关。 ON始终与镜面垂直，这就是法线，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，即反射光线总在入射光线和法线所确定的平面内。 （4）由第1~5次实验可得，反射角都等于入射角，第6次实验和存在的误差，属于实验误差范围，不影响结论。 （5）小明使用的是红色激光笔，为了验证反射定律是否适用于所有颜色的光，需要换用其他颜色的光源进行多次实验，使结论更具普遍性。 5. （2026湖北省）主动式集光器是“绿色建筑”采用的一种自然采光辅助系统。如图甲，被定日镜反射的阳光通过导光管多次反射后到达室内。 为研究定日镜如何根据阳光方向调整角度，设计实验如下： 如图乙，是一面水平放置的平面镜，上面竖直放置用来显示光传播路径的半圆板，半圆板由、两部分组成，的上部可绕竖直轴转动。使一束光贴着板沿不同角度射到平面镜上点，观察反射光的方向。 （1）由图乙得出，反射角随入射角减小而__________，且反射角和入射角大小__________。 （2）图丙中，保持入射光方向不变，将上部向后转动任意角度后，在上部均看不到反射光。说明反射光线和入射光线在__________平面内。 （3）让另一束光逆着反射光的方向射到镜面，观察到它被反射后与原入射光重合，表明反射现象中光路__________。 （4）图甲中若 ，则定日镜与竖直方向夹角须小于______才能将阳光传到室内。 【答案】（1） 减小 相等 （2）同一 （3）可逆 （4）30° 【解析】（1）根据光的反射规律：反射角随入射角减小而减小，且反射角始终等于入射角。 （2）转动F上部，E板和F板上部不在同一平面内，看不到反射光，说明反射光线和入射光线在同一平面内。 （3）逆着反射光入射，反射光与原入射光重合，表明反射现象中光路可逆。 （4）已知，入射光线与水平面夹角为60°，由反射角等于入射角，法线是反射光线与入射光线夹角的角平分线，若反射光线与水平面重合，则反射角等于入射角等于30°，由此可算出定日镜与水平面的夹角为60°，则定日镜与竖直方向夹角为30°；若反射光线在水平面以下，则定日镜与竖直方向夹角b须小于30°。 6. （2026湖南省）某实验小组利用图甲所示装置做“探究光的反射定律”的实验时： 实验序号 1 2 3 4 5 6 入射角/度 ① （1）探究反射角与入射角的大小关系时，设计的表格如上，请将①处补充完整：__________； （2）改变入射角进行多次实验，将测得的数据记录在表格中，分析数据初步得出：反射角等于入射角。评估交流时，发现某一组测得的反射角不等于入射角，可能的原因是__________（填选项字母）； A. 入射光沿FO入射，如图乙所示 B. 把反射光线与平面镜的夹角当作反射角 C. 将整块纸板以ON为轴旋转一定角度，如图丙所示 （3）图丁中，OB为反射光线，请根据光的反射定律画出对应入射光线AO，并标出入射角的大小。 【答案】（1）反射角/度 （2）B （3） 【解析】（1）实验目的是探究反射角与入射角的关系，表格一行记录入射角，另一行对应记录反射角，单位为度。 （2）A．入射光沿FO入射，只是光路可逆，测量依然会满足反射角等于入射角，故A不符合题意； B．反射角定义是反射光线与法线的夹角，若误把反射光线和平面镜的夹角当作反射角，数值会和真实入射角不相等，故B符合题意； C．纸板绕ON旋转后，纸板上看不到反射光线，无法测量反射角，不会出现测得角度不等的情况，故C不符合题意。故选B。 （3）如图，根据光的反射定律，反射角等于入射角，为60°，在法线左侧画入射光线AO，与法线的夹角为60°；标注出入射光线AO与法线ON的夹角度数，据此作图。 7. （2026吉林省）在“探究光的反射定律”实验中： （1）如图所示，从纸板前不同方向都能看到光的传播路径，是因为光在纸板上发生了______反射，同时发现反射光与入射光分别位于直线的______； （2）多次实验，将数据记录在表格中，分析得出：______； 序号 1 2 3 20° 40° 60° 20° 40° 60° （3）若让另一束光沿方向射到镜面，它被反射后沿着方向射出。这表明，在反射现象中，光路______。 【答案】（1）漫 两侧 （2）= （3）可逆 【解析】（1）从纸板前不同方向都能看到光的传播路径，是因为光在纸板上发生了漫反射，反射光线朝向各个方向；由图可知，反射光与入射光分别位于直线的两侧，且在同一平面内。 （2）分析表格数据可知，与始终大小相等，可得：反射角等于入射角。 （3）若让另一束光沿方向射到镜面，它被反射后沿着方向射出，传播方向与之前完全相反。这表明，在反射现象中，光路可逆。 8. 如图甲，在探究光的反射规律的实验中，把平面镜放在水平桌面上，纸板ENF竖直立在镜面上，ON垂直于镜面。 （1）让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点，在纸板上记录每次的光路。记录时，为了区分每次的光路，可采用的方法是______。 （2）取下纸板，用量角器测量每次的入射角和______，并记录下来。 （3）在图甲实验的基础上，以ON为轴，把纸板NOF向后折，在纸板上看不到反射光，如图乙所示，这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在______。小明想：当纸板折到图乙位置时，反射光还存在吗？请设计一种验证方法：______。 【答案】 （1）换用不同颜色的笔记录每次光的路径 （2）反射角 （3）同一平面内 用喷雾器在纸板右侧喷水雾，观察反射光线是否存在 【解析】（1）记录时，为了区分每次的光路，可以换用不同颜色的笔记录每次光的入射和反射路径。 （2）为比较反射角和入射角的大小关系，应该用量角器测量每次的入射角和反射角，并记录。 （3）由题意得，当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时，入射光线、反射光线都能同时看见；当把显示反射光线的纸板NOF向后折，这时在NOF上看不到反射光，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 用喷雾器在纸板右侧喷水雾，水雾可以显示出光的传播路径，就可以验证反射光线是否存在。 9. 探究光的反射定律，实验装置如图1。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射光线多次实验，数据记录于下表。 序号 入射光线相对法线的位置 反射光线相对法线的位置 入射角i 反射角r 1 左 右 30° 30° 2 左 右 45° 45° 3 左 右 60° 60° 4 右 左 60° 60° （1）能从不同方向观察到光的传播路径，是因为光在光屏上发生______反射； （2）分析表中数据得出结论：①反射光线、入射光线分别位于法线______； ②反射角______入射角； （3）光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图2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。 【答案】 （1）漫 （2） 两侧 等于 （3） 逆 【解析】（1）因为光在光屏上发生漫反射，所以能从不同方向观察到光的传播路径。 （2）①分析表格中入射光线相对法线的位置、反射光线相对法线的位置，总是左右相反的，所以反射光线、入射光线分别位于法线两侧。 ②分析表格中多组入射角i和反射角r，他们的大小相等，所以反射角等于入射角。 （3）根据图2可知，此时上午某时刻的光路图，说明太阳要逆时针方向运动，入射角变小，反射角也要变小，为了保证使反射光线射向吸热塔，追日镜也要沿逆时针方向旋转。 10. 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。多次实验的目的是 ； （3）光在E纸板上沿AO方向入射，其反射光在F纸板上沿OB方向射出。AO与镜面的夹角为40°时，其对应的反射角大小为 ；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 ； （4）实验时，从硬纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹，是由于光在纸板上发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”）。 【答案】（1）量角器；（2）使结论具有普遍性；（3）50°，光路是可逆的；（5）漫反射. 【详解】（1）为了探究光的反射规律，需要测量反射角、入射角的大小，故需要用到量角器。 （2）为了比较反射角与入射角的关系，多次改变入射角进行实验的目的是从大量数据中寻找普遍规律，使结论具有普遍性。 （3）AO与镜面的夹角为40°，则入射角大小为90°-40°=50° 由于反射角等于入射角，所以对应的反射角大小为50°。 让光沿BO方向入射，发现反射光沿OA方向射出，可知将反射光线改为入射光线，光路图照样成立，这表明：在光的反射现象中，光路是可逆的。 （4）从硬纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹，是由于光在纸板上发生了漫反射。　 三、探究平面镜成像特点的实验（8道题） 1. （2026辽宁）某小组探究平面镜成像的特点。 （1）如图，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，可以看到它在玻璃板后面的像，再拿一支外形相同但未点燃的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置___________，在白纸上标记蜡烛A和像的位置。 （2）多次改变蜡烛A的位置，重复上面的实验，分别测量物体和像到镜面的距离，数据记录在下表中。 实验序号 1 2 3 4 5 6 物体到镜面的距离/cm 3.30 4.30 5.20 5.50 6.80 8.50 像到镜面的距离/cm 3.20 4.30 5.20 5.50 6.80 8.70 由表中数据可知：像与物体到镜面的距离___________。 （3）每次实验都发现蜡烛B与蜡烛A的像重合，说明像与物体的___________相等。 （4）交流评估 ①有同学提出，应根据实验结论将表格中第1、6两组实验数据进行修改。老师指出这种做法是错误的，因为实验要尊重客观事实，___________是不可避免的。 ②用两个相同的棋子也可以完成实验，在蜡烛和棋子中，你会选择___________做实验，理由是___________。 【答案】（1）完全重合 （2）相等 （3）大小 （4） 误差 蜡烛 蜡烛自身能发光，成像会更清晰明亮，便于观察和确定像的位置 【解析】（1）在探究平面镜成像特点的实验中，拿外形相同的未点燃蜡烛B在玻璃板后移动，目的是让蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这样既可以确定像的位置，也能对比像与物的大小关系。 （2）由表格数据可知，在误差允许的范围内，像与物体到镜面的距离相等。 （3）蜡烛B与蜡烛A完全相同，且蜡烛B与蜡烛A的像能完全重合，说明平面镜成像中像与物大小相等。 （4）像与物到平面镜的距离是利用刻度尺进行测量的，而测量过程中不可避免会存在一定的误差，因此第1、6两组实验数据不需要修改，要尊重客观实验结果。 点燃的蜡烛自身是光源，成像会更清晰明亮，便于观察和确定像的位置，因此选择蜡烛。 2. （2026福建）探究平面镜成像的特点，实验装置如图甲所示。画有“F”的纸板A和玻璃板相互垂直固定放置在桌面上，纸板B可前后折转。 （1）用玻璃板代替平面镜的目的是________。 （2）判断实像或虚像：将纸板B折转到像的位置，眼睛________（填“透过”或“不透过”）玻璃板观察纸板B上是否呈现“F”的像。 （3）透过玻璃板观察，只有纸板B与A在同一平面时，才能看到像在纸板B上，用笔在纸板B上将“F”的像临摹出来。对比发现像与物等大且到平面镜等距，像与物的连线与平面镜________。总结得出：像与物关于平面镜________。 （4）检查视力时，要求视力表与被测者距离5 m，但房间长度有限，可利用平面镜解决问题。如图乙，视力表与平面镜的距离2.7 m，被测者与平面镜的距离应为________m。 【答案】（1）便于确定像的位置 （2）不透过 （3） 垂直 对称 （4）2.3 【解析】（1）玻璃板是透明的，实验中既能观察到前方物体的像，又能看到玻璃板后方的纸板，因此可以方便确定像的位置，这是用玻璃板代替平面镜的主要目的。 （2）判断实像/虚像的原理是实像可以承接在光屏（纸板B）上，虚像不能。因此需要眼睛不透过玻璃板，直接观察纸板B上是否能呈现像。 （3）根据平面镜成像的特点：像与物大小相等、到平面镜距离相等，像与物的连线与平面镜垂直，像与物关于平面镜对称。 （4）平面镜成像中，像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。已知视力表到平面镜距离为，因此视力表的像到平面镜距离也为；要求被测者到视力表像的总距离为，因此被测者到平面镜的距离为 3. （2026黑龙江龙东）某实验小组在做平面镜成像实验。 （1）将一块平面镜竖直放置在水平桌面的方格纸上，点燃蜡烛A放在平面镜前A点，发现无法确定像的位置，于是用玻璃板替代平面镜使蜡烛A再次成像。比较两次成像，蜡烛在________（选填“平面镜”或“玻璃板”）中的像更清晰。 （2）拿一只外形相同________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B，放在玻璃板后不断移动，找到点燃蜡烛A的像的位置B点。连接A、B两点如图乙，发现线段AB与镜面互相垂直，且像与物体到平面镜的距离相等。 （3）换用不同高度的蜡烛，改变位置多次实验，其目的是________。 （4）实验中如果不使用方格纸，还需要增加的测量工具是________。 【答案】（1）平面镜 （2）未点燃 （3）寻找普遍规律 （4）刻度尺 【解析】（1）蜡烛通过平镜镜成像时只发生反射，反射光线较强，成的像较亮；用玻璃板成像时，部分光线发生反射，部分光线透过玻璃，反射光线较少，成的像较暗；比较两次成像，蜡烛在平面镜中的像更清晰。 （2）为了比较像和物体的大小，拿一只外形相同未点燃的蜡烛B，放在玻璃板后不断移动，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，找到点燃蜡烛A的像的位置B点。 （3）换用不同高度的蜡烛，改变位置多次实验，其目的是寻找普遍规律，避免结论具有偶然性。 （4）实验中如果不使用方格纸，探究像和物体到镜面的距离关系时，还需要增加的测量工具是刻度尺。 4. （2026黑龙江齐齐哈尔）在完成“探究平面镜成像的特点”实验后，小红对一些问题产生疑惑，请你帮她解决。 （1）解决实验中的问题 ①实验中选择玻璃板作为平面镜的目的是______。 ②如图甲所示，从蜡烛A一侧透过玻璃板看到两个不重合的蜡烛A的像，改善这种影响的办法是_______。此时若用一张硬纸板挡在玻璃板和蜡烛B之间，仍从蜡烛A一侧透过玻璃板看，______（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像，理由是_______。 （2）解决生活中的问题 ①小红手持镜子，在对着镜子整理头发时，由于室内光比较暗，她应该______（选填“面向”或“背向”）窗户看得更清晰。 ②如图乙所示，小红靠近商场自动玻璃门的过程中，她在门中像的大小将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）；如图丙所示，小红站立不动，当玻璃门打开时，她在门中的像_______（选填“会”或“不会”）随门一起移动。 【答案】（1） ①便于确定像的位置  ②换用较薄的玻璃板 ③能 ④平面镜成像是光的反射形成的，纸板不会阻挡蜡烛A经玻璃板反射进入人眼的光线  （2）① 面向 ② 不变 ③不会 【解析】（1）①玻璃板透明，实验中可以透过玻璃板观察到后方的蜡烛，方便确定像的位置，因此选择玻璃板代替平面镜。 ②看到两个不重合的像，是因为玻璃板太厚，前后两个表面都会反射成像，因此换用较薄的玻璃板可以改善该问题；平面镜的像是蜡烛A的光经玻璃板反射形成的，硬纸板挡在玻璃板和蜡烛B之间，不会阻挡蜡烛A的反射光进入人眼，因此仍能看到像。 （2）①要清晰看到镜中自己的像，需要足够光线照射脸部，让脸部反射更多光，因此面向窗户，让光照亮脸部，成像更清晰。 ②平面镜成像中，像的大小始终和物体大小相等，和物体到镜面的距离无关，因此小红靠近玻璃门时，像的大小不变；平面镜成像中像与物体关于镜面对称，小红位置不变，玻璃门打开后镜面所在平面不变，因此像的位置不变，不会随门移动。 5. （2026内蒙古）小明走向图书馆的玻璃门，感觉玻璃门中自己的像逐渐变大。他想知道，像的大小与物体到平面镜的距离是否有关，利用图甲所示的实验装置进行探究。 （1）在水平桌面上铺一张白纸，玻璃板________放置在白纸上。 （2）选择两支相同的蜡烛P和Q，将点燃的蜡烛P依次放在玻璃板前、、位置，移动未点燃的蜡烛Q，直到与蜡烛P的像完全重合，标记对应像的位置、、，如图乙所示。每次操作，蜡烛Q都能与蜡烛P的像完全重合，说明平面镜所成的像与物体大小________。 （3）分析图乙标记的位置可知，像到平面镜的距离随物体到平面镜距离的减小而________。 （4）通过实验小明知道，像的大小与物体到平面镜的距离________。 【答案】（1）垂直 （2）相同 （3）减小 （4）无关 【解析】（1）在探究平面镜成像的实验中，为了使像能够成在水平桌面上，便于确定像的位置和比较像与物的大小，玻璃板必须竖直（或垂直）放置在白纸上。如果玻璃板倾斜，像会偏高或偏低，导致后面的蜡烛无法与像完全重合。 （2）实验中选用两支完全相同的蜡烛P和Q，是为了比较像与物的大小关系。将未点燃的蜡烛Q移动到与点燃的蜡烛P的像完全重合，这说明像的大小和蜡烛Q的大小相等。因为蜡烛P和Q是相同的，所以可以得出结论：平面镜所成的像与物体大小相等。 （3）分析图乙可知，物体a、b、c到平面镜（中间的横线）的距离依次减小，而它们对应的像、、到平面镜的距离也依次减小。这说明，像到平面镜的距离随物体到平面镜距离的减小而减小。 （4）综合整个实验过程，无论物体P放在a、b、c哪个位置（即无论物体到平面镜的距离如何变化），像的大小始终与物体P的大小相等。因此，可以得出结论：像的大小与物体到平面镜的距离无关。小明感觉像变大，是因为他靠近镜子时，像也靠近了，观察像的视角变大了，但像的实际大小并未改变。 6. （2026青海）在“探究平面镜成像的特点”实验中： （1）如图所示，用玻璃板作为平面镜，将点燃的蜡烛放在玻璃板前，看到有两个像，不利于确定像的位置。经多次实验发现__________（选填“更薄”或“更厚”）的玻璃板有利于确定像的位置。 （2）在水平桌面上铺一张白纸，将玻璃板__________放在纸上。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，在玻璃板后移动未点燃的蜡烛，直到看上去它的位置与像的位置重合，在纸上标记蜡烛和像的位置，测量蜡烛和像到平面镜的距离。换用长度不同的蜡烛在不同的位置重复上述操作，记入下表。分析表中信息，像与物体到平面镜的距离__________。将点燃的蜡烛远离玻璃板，像的大小__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 实验次数 蜡烛到平面镜的距离 蜡烛的像到平面镜的距离 未点燃的蜡烛与像是否重合 像和物的连线与平面镜的关系 1 3.00 3.00 重合 垂直 2 4.50 4.50 重合 垂直 3 5.50 5.50 重合 垂直 （3）撤去未点燃的蜡烛，在玻璃板后放一光屏，无论怎样移动，光屏均未承接到点燃蜡烛的像。说明平面镜所成的像是__________像。 （4）从平面镜成像的特点分析，小轿车前挡风玻璃倾斜安装，是为了将车内物体的像呈现在司机的__________（选填“正前方”或“斜上方”），避免影响视线。 【答案】（1）更薄 （2） 竖直 相等 不变 （3）虚 （4）斜上方 【解析】（1）厚玻璃板会前后两个表面分别成像，出现重影，干扰确定像的位置；更薄的玻璃板有利于确定像的位置。 （2）玻璃板必须竖直放置，才能保证后面蜡烛与像完全重合；由表格数据可知像与物体到平面镜的距离相等；平面镜成像时像与物体大小始终相等，与物距无关，蜡烛远离玻璃板，像大小不变。 （3）实像可以被光屏承接，虚像不能被光屏承接，光屏无法承接蜡烛的像，说明平面镜所成的像是虚像。 （4）挡风玻璃倾斜安装，根据平面镜成像特点，车内物体的像会成在司机视线的斜上方，不会遮挡司机正前方视线，保障行车安全。 7. 小明在探究“平面镜成像的特点”时，有以下操作： （1）如图甲所示，将一张白纸平铺在水平桌面上，并将一块薄玻璃板竖立在白纸中间位置，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表________的位置； （2）如图乙所示，此时蜡烛2与蜡烛1的像已完全重合。接下来使蜡烛1向远离玻璃板方向移动到某一位置，蜡烛2应向________玻璃板方向移动，才能与蜡烛1的像再次重合； （3）三次实验物和像的位置记录如图丙所示。他在探究像和物的连线与平面镜的位置关系时，用直线连接图丙中物点A与像点________，完成三次连线后找到了规律。 【答案】（1）平面镜 （2） 远离 （3） B 【解析】（1）沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。 （2）平面镜成的像与物体大小是相等的且关于镜面对称，所以蜡烛1向远离玻璃板方向移动时，蜡烛2也应向远离玻璃板方向移动。 （3）像和物的连线与平面镜的位置关系应该为垂直，物点A对应的像点应该为B，所以应该用直线连接图丙中物点A与像点B。 8. 用如图甲所示的装置“探究平面镜成像时，像的位置和物体的位置有什么关系”。A、B是两支外形相同的蜡烛，M是有一面镀膜的玻璃板。镀膜玻璃也称反射玻璃，是在玻璃表面涂镀一层合金或金属化合物薄膜，镀膜后增强了对光的反射，又能保证一定的透光性。 （1）将白纸放在水平桌面上，将玻璃板与纸面 放置。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置； （2）将蜡烛A放在玻璃板前，用蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。如图乙所示，在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置A1，应该在蜡烛B （选填“靠近”或“远离”）玻璃板一侧记下像的位置B1； （3）改变蜡烛A的位置重复实验，三次实验在白纸上记录的像与物对应的位置如图丙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线对折，发现点B1和A1，B2和A2，B3和A3基本重合。由此可以得出的结论是：平面镜成像时，① ，② ； （4）完成上述实验后，小明反思实验过程，提出一个质疑：实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像，应该在镀膜那一面下边划线，作为平面镜的位置。怎样判断玻璃板哪面镀膜呢？小组同学讨论出一种方法：将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面，观察到铅笔较清楚的像如图丁所示，由此可以判断镀膜在玻璃板的 （选填“左”或“右”）面。 【答案】（1）垂直 （2）靠近 （3） 像与物到镜面的距离相等 像与物连线与镜面垂直（4）左 【解析】（1）为了便于找到像，将白纸放在水平桌面上，将玻璃板与纸面垂直放置。 （2）像与物体关于平面镜对称，如图乙所示，在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置A1，应该在蜡烛B靠近玻璃板一侧记下像的位置B1。 （3）将白纸沿放置玻璃板的直线对折，发现点B1和A1，B2和A2，B3和A3基本重合，结合数学知识，可以得出的结论是：①像与物到镜面的距离相等；②像与物连线与镜面垂直。 （4）镀膜那一面，反射效果好为反射面，将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面，观察到铅笔较清楚的像如图丁左所示，由像与物体关于平面镜对称可知，左侧为反射面，由此可以判断镀膜在玻璃板的左面。 四、探究光的折射规律的实验（8道题） 1．某同学利用实验装置完成“探究光的反射规律和光的折射特点”的实验（如图），实验后撰写了一份实验报告。下面是报告中的部分内容，则其中不正确的是（　　） A．入射角增大，反射角和折射角都增大 B．使入射光线沿直线BO射入，则反射光线沿OC射出 C．使入射光线沿直线BO射入，则折射光线沿OA射出 D．使入射光线沿直线NO射入，则传播方向可能不发生改变 【答案】B 【解析】A．在光的反射和折射现象中，入射角增大，反射角随之增大，折射角也增大，故A正确，不符合题意； B．根据光的反射定律，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。若使入射光线沿直线BO射入，此时法线为直线MO，反射光线应仍在水中，而不是OC射出，故B错误，符合题意； C．在折射现象中，光路是可逆的，所以当入射光线沿直线BO射入，则折射光线沿OA射出，故C正确，不符合题意； D．当光线垂直入射时，光的传播方向不发生改变，所以当入射光线沿直线NO射入，传播方向不发生改变，故D正确，不符合题意。故选B。 2．某小组选用了光源、水、水槽、可折转的光屏：（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”；如图甲，将一束光线从空气中斜射入水中，发现折射角 入射角（填“>”、“=”或“<”），将右半光屏向后折，折射光线消失，该现象说明了： 。 【答案】 < 入射光线、折射光线、法线在同一平面内 【解析】光在水中的速度小于空气中的速度，如图甲，将一束光线从空气中斜射入水中，发现折射角小于入射角。 将光屏的右半部分向后翻折，就不会看到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到折射光线，说明入射光线、折射光线、法线在同一平面内。 3. （2026贵州）两位同学在“探究光的折射特点”的实验中，将如图甲所示的装置放在水平桌面上。其中半圆形水槽固定在带有刻度的竖直光具盘上（O点是盘面圆心），激光沿光具盘表面入射即可观察到相关现象。请回答下列问题： （1）类比探究光的___________定律的实验思路，可将光具盘上两个“0”刻度的竖直连线视为___________线。向水槽中加水时，为便于读取角度，水面应与___________刻度线齐平。两位同学分别让一束激光从光具盘上的某位置射向下方水面，他们的实验现象分别如图乙、丙所示。 （2）一位同学根据光具盘上的刻度，读出图乙中的入射角大小为60°，折射角的大小约为___________。（结果保留整数） （3）另一位同学根据图丙，误将入射角的大小读为60°，该读数比入射角的真实值___________（选填“大”或“小”），请写出你的判断过程___________。 【答案】（1） 反射 法 90 （2）40 （3） 小 图丙中入射点O点在两个0刻度线右侧，因此法线在两个0刻度线右侧，故此时不能直接在刻度盘上读出入射角的大小，入射角大于60° 【解析】（1）探究光的折射特点时，其实验设计与探究光的反射定律的实验思路相似，都是通过改变入射角来观察反射角或折射角的变化规律；在光的反射和折射现象中，过入射点且垂直于界面的直线被称为法线，故光具盘上两个“0”刻度的竖直连线视为法线。 为了使入射角和折射角的读数可以直接从光具盘的刻度上读出，需要将水面与光具盘的水平直径对齐，即与90°刻度线齐平。 （2）折射角是折射光线与法线的夹角。由图乙读取的折射光线与法线的夹角约为40° （3）法线是过入射点且垂直于界面的直线。图丙中入射点O点在两个0刻度线右侧，因此法线在两个0刻度线右侧，此时不能直接在刻度盘上读出入射角的大小，由此造成读数错误。此时入射光线与法线的夹角大于60° 4．如图甲是小明同学利用透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水和光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了表格数据： 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8° （1）分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）：　 　 ； （2）当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角是 　　 ，你的依据是 　 　 ； （3）如图乙，小明将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束从水面射出后沿DE方向传播则激光笔照射的方向应满足的条件是　　 ，且激光笔照射在水槽底部的位置必须在 　　 （选填“①”“②”或“③”）区内。 【答案】（1）当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角；（2）45°；在光的折射中，光路是可逆的；（3）与DE平行；②。 【解析】（1）由表格数据可知，当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角； （2）根据在光的折射中，光路是可逆的，当光由玻璃射入空气时，折射角大于入射角，且当入射角等于30°时，折射角为45°； （3）将激光笔移至虚线框内向水槽底部（厚度可忽略不计）照射，因光从空气斜射进入水中和从水斜射进入空气中时，两次发生折射，一次折射角减小，另一次折射角增大，则最终的折射光线与最初的入射光线是平行的，所以激光笔应该与DE平行入射到区域②的位置，才能实现。 5．某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。 (1)使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否 。 (2)图甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，则入射角是∠ （选填“∠DOF”或“∠COE”）。 (3)光从空气射入水中，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，其中1和1′、2和2'…4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 ，且折射角 入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角 入射角（后两空选填“大于”“等于”或“小于”）。 (4)若让光线沿1′、2'…和4'入射，发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合，这一现象说明：在折射现象中， 。 【答案】(1)在同一平面内 (2)∠COE (3) 增大 小于 等于 (4)光路可逆 【解析】（1）将光屏的右半部分向前后翻折，就不会看到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到折射光线，说明折射光线、入射光线、法线共面。这说明使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线、法线是否在同一平面内。 （2）图甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，CD为法线，入射角是入射光线与法线的夹角，则入射角为∠COE，折射角是折射光线与法线的夹角，则折射角是∠DOF。 （3）由图丙可以看出，当入射角增大时，折射角也随着增大；即：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小，且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时，传播方向不变，此时入射角等于0度，折射角等于0度，则折射角等于入射角。 （4）根据折射光线和入射光线的位置互换进行实验，观察折射光线与原来入射光线重合，可知光路是可逆的。 6．如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了如下数据： 入射角 10° 30° 45° 60° 折射角 7.1° 20.7° 30° 37.8° （1）实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有 的作用； （2）分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）： ； （3）根据表格中的数据还可以判断：当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角 30°（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （4）当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是 。 【答案】 （1）显示光路（2）光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角（3） 小于（4） 45o 【解析】（1）某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有显示光路的作用。 （2）根据表中数据可知，实验中，光从空气斜射入玻璃中，折射角总小于入射角，故能得出的结论是：光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。 （3）根据表格中的数据可知，当光线以45°的入射角从空气射向玻璃时，其折射角是30°；当入射角为35°时，入射角变小了，折射角随之变小，所以折射角会小于30°。 （4）已知当光线以45°的入射角从空气射向玻璃时，其折射角是30°。根据光路的可逆性，当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是45°。 7. 小明用如图所示装置将一细光束从水中斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”实验测得的数据如表。 入射角/° 0 10 20 30 40 48.6 50 折射角/° 0 13.4 27.0 41.7 58.7 90 （1）当入射角为0°时，折射角大小为0°，说明当光从水中垂直射入空气中时，传播方向 ； （2）分析实验数据可知：入射角增大时，折射角 （填“增大”或“减小”），且折射角 （填“大于”、“小于”或“等于”）入射角； （3）当入射角为48.6°，折射角大小为90°，若再增大入射角，则折射光线消失，只发生反射，这种现象称为全反射，所以当入射角为50°时会发生 现象； （4）若光线从空气斜射入水中，入射角为58.7°，则折射角大小为 ，这是因为在光的折射现象中，光路都具有 性。增大入射角，观察折射角的变化，我们发现 （选填“会”或“不会”）发生全反射现象。 【答案】（1）不改变（2）增大 大于（3）全反射；（3）40° 可逆 不会。 【解析】（1）由表格中数据得，当入射角为0°时，折射角大小为0°，说明当光从水中垂直射入空气中时，传播方向不改变。 （2）分析实验数据可知：折射角随入射角增大而增大，且折射角大于入射角。 （3）当入射角为50°大于48.6°，会发生全反射现象。 （4）由表格中数据得，光线从水中斜射入空气中时，入射角为40°时，折射角为58.7°，根据光路的可逆性可知，若光线从空气斜射入水中，入射角为58.7°，则折射角大小为40°。 此过程中，折射角小于入射角，增大入射角，观察折射角的变化，我们发现不会发生全反射现象。 8．在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中： （1）如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将　　 （选填“向左移动”或“向右移动”或“不动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向　　 （选填“会”或“不会”）发生偏折。 （2）如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否　　 。如图丙，当入射光AO逐步偏向法线时，折射光OB也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之　　 （选填“增大”或“减小”或“不变”）。当光沿着NO方向射入时，折射光会沿ON′方向射出，此时折射角为　　 度； （3）若光沿BO方向射入，折射光线将沿　　 方向射出，这是因为光折射时，　 　 。 【答案】（1）向左移动；会；（2）在同一平面；减小；0；（3）OA；光路可逆。 【解析】（1）光从空气斜射入水中，折射角小于入射角；如果按照图示中的角度照射激光，同时向水槽内慢慢注水，折射点会左移，水槽底部光斑的位置将向左移动，这说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生偏折； （2）使用可折转的光屏，是为了观察折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内；因为当入射光线偏向法线时，折射角也随之偏向法线，所以可以说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之减小；当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，即入射光线垂直入射，折射光线与法线重合，即此时折射角为0度； （3）由于光折射时，光路可逆，若光沿BO方向射入，折射光线将沿OA方向射出，与原来的传播方向正好相反。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专项03 光现象四个规律的实验探究问题 一、探究光的直线传播规律的实验（3道题） 二、探究光的反射定律的实验（10道题） 三、探究平面镜成像特点的实验（8道题） 四、探究光的折射规律的实验（8道题） 一、探究光的直线传播规律的实验（3道题） 1．小明在学习“光的传播”时，看到如下实验现象： ①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图）； ②用漏斗从容器底向水中缓慢注入浓盐水，观察到光线发生了弯曲； ③经搅拌后，观察到光线又变直。 根据此现象可以总结出光在同种均匀介质中沿 传播，请你举出一例利用此原理工作的实例或现象： 。 2．如图所示，小明制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点： （1）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是 　　 （填“实像”或“虚像”）；其成像的原理是 　 　 ； （2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 　 　 A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．蜡焰的正立像 D．蜡焰的倒立像 （3）为了增大烛焰所成的像，可采取的办法之一是：减小 　 　 的距离。 （4）为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像，则应选择下列所示 　 　 孔然后用卡片覆盖并移动卡片以改变孔的大小进行实验。 3．小制作是培养学生动手能力的重要途径。下面是小明利用身边的器材制作的简易针孔照相机：他用钉子在空易拉罐底部中央戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明薄膜（如图甲）。 (1)将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，如图乙，观察到蜡烛在塑料薄膜上成像，产生此现象的原因是 ； (2)如果易拉罐底部的小孔是三角形，则他在塑料薄膜上看到的像是______； A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．点燃蜡烛的正立像 D．点燃蜡烛的倒立像 (3)若将蜡烛逐渐向小孔靠近，塑料薄膜上的像将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 二、探究光的反射定律的实验（10道题） 1. 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 2．如图，为了探究光反射时的规律，把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，纸板NOF可以向前或向后折。下列说法不正确的是（　　） A．纸板NOF可以向前或向后折，是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 B．入射光线靠近ON时，反射光线靠近ON C．使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点，这时没有反射光射出 D．使用此实验装置还能探究光在反射时光路是否可逆 3．如图所示，在探究光的反射定律的实验中，若将光线逆着的方向射向点，发现光线沿OA射出，这说明在光的反射中，光路是 的。为了得到“反射角等于入射角的大小关系”，本实验需要改变入射角进行多次实验，目的是为了 。 4. （2026山东省）小明用红色激光笔、平面镜等器材探究光的反射定律。 （1）如图甲，将一束激光入射到平面镜的O点，为了看清光在空气中的传播路径，可以采取的方法是__________，显示出光的路径后，观察到一束入射光只对应一束反射光。 （2）为了记录图甲中的光路，将图乙中的纸板A放在镜面上，使A的小缺口对准O点，调整A，直到在A上同时观察到入射光和反射光。小明在两束光路的合适位置各做一个标记点，并将标记点与__________连线、标注方向，即可在A上得到入射光线和反射光线。 （3）保持A板位置不变，调节激光笔，使入射光离开A，从另一个面入射到O点，将图乙中的纸板B与A拼插，调整B直至在B上同时呈现入射光与反射光，此时B与A的交线过O点，记为，如图丙；任意改变入射到O点的光的方向，重复实验，观察到B与A始终相交于。以上实验表明，的空间位置与射向O点的入射光的方向_________（选填“有关”或“无关”）。测量发现与镜面垂直，在物理学中被称为法线。分析现象得到结论：反射光线总在_________所确定的平面内，反射光线和入射光线分别位于法线两侧。 （4）为了探究反射角与入射角的关系，小明继续实验，得到下表数据。 实验次数 1 2 3 4 5 6 入射角/度 10 31 49 58 70 85 反射角/度 10 31 49 59 70 84 分析表中数据得到结论：____________________________________________________________________。 （5）小明总结出光的反射定律后，反思是否只有红光反射时遵循以上规律？为了使实验结论更具有普遍性，他应该_________，继续实验。 5. （2026湖北省）主动式集光器是“绿色建筑”采用的一种自然采光辅助系统。如图甲，被定日镜反射的阳光通过导光管多次反射后到达室内。 为研究定日镜如何根据阳光方向调整角度，设计实验如下： 如图乙，是一面水平放置的平面镜，上面竖直放置用来显示光传播路径的半圆板，半圆板由、两部分组成，的上部可绕竖直轴转动。使一束光贴着板沿不同角度射到平面镜上点，观察反射光的方向。 （1）由图乙得出，反射角随入射角减小而__________，且反射角和入射角大小__________。 （2）图丙中，保持入射光方向不变，将上部向后转动任意角度后，在上部均看不到反射光。说明反射光线和入射光线在__________平面内。 （3）让另一束光逆着反射光的方向射到镜面，观察到它被反射后与原入射光重合，表明反射现象中光路__________。 （4）图甲中若 ，则定日镜与竖直方向夹角须小于______才能将阳光传到室内。 6. （2026湖南省）某实验小组利用图甲所示装置做“探究光的反射定律”的实验时： 实验序号 1 2 3 4 5 6 入射角/度 ① （1）探究反射角与入射角的大小关系时，设计的表格如上，请将①处补充完整：__________； （2）改变入射角进行多次实验，将测得的数据记录在表格中，分析数据初步得出：反射角等于入射角。评估交流时，发现某一组测得的反射角不等于入射角，可能的原因是__________（填选项字母）； A. 入射光沿FO入射，如图乙所示 B. 把反射光线与平面镜的夹角当作反射角 C. 将整块纸板以ON为轴旋转一定角度，如图丙所示 （3）图丁中，OB为反射光线，请根据光的反射定律画出对应入射光线AO，并标出入射角的大小。 7. （2026吉林省）在“探究光的反射定律”实验中： （1）如图所示，从纸板前不同方向都能看到光的传播路径，是因为光在纸板上发生了______反射，同时发现反射光与入射光分别位于直线的______； （2）多次实验，将数据记录在表格中，分析得出：______； 序号 1 2 3 20° 40° 60° 20° 40° 60° （3）若让另一束光沿方向射到镜面，它被反射后沿着方向射出。这表明，在反射现象中，光路______。 8. 如图甲，在探究光的反射规律的实验中，把平面镜放在水平桌面上，纸板ENF竖直立在镜面上，ON垂直于镜面。 （1）让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点，在纸板上记录每次的光路。记录时，为了区分每次的光路，可采用的方法是______。 （2）取下纸板，用量角器测量每次的入射角和______，并记录下来。 （3）在图甲实验的基础上，以ON为轴，把纸板NOF向后折，在纸板上看不到反射光，如图乙所示，这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在______。小明想：当纸板折到图乙位置时，反射光还存在吗？请设计一种验证方法：______。 9. 探究光的反射定律，实验装置如图1。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射光线多次实验，数据记录于下表。 序号 入射光线相对法线的位置 反射光线相对法线的位置 入射角i 反射角r 1 左 右 30° 30° 2 左 右 45° 45° 3 左 右 60° 60° 4 右 左 60° 60° （1）能从不同方向观察到光的传播路径，是因为光在光屏上发生______反射； （2）分析表中数据得出结论：①反射光线、入射光线分别位于法线______； ②反射角______入射角； （3）光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图2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。 10. 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。多次实验的目的是 ； （3）光在E纸板上沿AO方向入射，其反射光在F纸板上沿OB方向射出。AO与镜面的夹角为40°时，其对应的反射角大小为 ；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 ； （4）实验时，从硬纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹，是由于光在纸板上发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”）。 三、探究平面镜成像特点的实验（8道题） 1. （2026辽宁）某小组探究平面镜成像的特点。 （1）如图，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，可以看到它在玻璃板后面的像，再拿一支外形相同但未点燃的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置___________，在白纸上标记蜡烛A和像的位置。 （2）多次改变蜡烛A的位置，重复上面的实验，分别测量物体和像到镜面的距离，数据记录在下表中。 实验序号 1 2 3 4 5 6 物体到镜面的距离/cm 3.30 4.30 5.20 5.50 6.80 8.50 像到镜面的距离/cm 3.20 4.30 5.20 5.50 6.80 8.70 由表中数据可知：像与物体到镜面的距离___________。 （3）每次实验都发现蜡烛B与蜡烛A的像重合，说明像与物体的___________相等。 （4）交流评估 ①有同学提出，应根据实验结论将表格中第1、6两组实验数据进行修改。老师指出这种做法是错误的，因为实验要尊重客观事实，___________是不可避免的。 ②用两个相同的棋子也可以完成实验，在蜡烛和棋子中，你会选择___________做实验，理由是___________。 2. （2026福建）探究平面镜成像的特点，实验装置如图甲所示。画有“F”的纸板A和玻璃板相互垂直固定放置在桌面上，纸板B可前后折转。 （1）用玻璃板代替平面镜的目的是________。 （2）判断实像或虚像：将纸板B折转到像的位置，眼睛________（填“透过”或“不透过”）玻璃板观察纸板B上是否呈现“F”的像。 （3）透过玻璃板观察，只有纸板B与A在同一平面时，才能看到像在纸板B上，用笔在纸板B上将“F”的像临摹出来。对比发现像与物等大且到平面镜等距，像与物的连线与平面镜________。总结得出：像与物关于平面镜________。 （4）检查视力时，要求视力表与被测者距离5 m，但房间长度有限，可利用平面镜解决问题。如图乙，视力表与平面镜的距离2.7 m，被测者与平面镜的距离应为________m。 3. （2026黑龙江龙东）某实验小组在做平面镜成像实验。 （1）将一块平面镜竖直放置在水平桌面的方格纸上，点燃蜡烛A放在平面镜前A点，发现无法确定像的位置，于是用玻璃板替代平面镜使蜡烛A再次成像。比较两次成像，蜡烛在________（选填“平面镜”或“玻璃板”）中的像更清晰。 （2）拿一只外形相同________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B，放在玻璃板后不断移动，找到点燃蜡烛A的像的位置B点。连接A、B两点如图乙，发现线段AB与镜面互相垂直，且像与物体到平面镜的距离相等。 （3）换用不同高度的蜡烛，改变位置多次实验，其目的是________。 （4）实验中如果不使用方格纸，还需要增加的测量工具是________。 4. （2026黑龙江齐齐哈尔）在完成“探究平面镜成像的特点”实验后，小红对一些问题产生疑惑，请你帮她解决。 （1）解决实验中的问题 ①实验中选择玻璃板作为平面镜的目的是______。 ②如图甲所示，从蜡烛A一侧透过玻璃板看到两个不重合的蜡烛A的像，改善这种影响的办法是_______。此时若用一张硬纸板挡在玻璃板和蜡烛B之间，仍从蜡烛A一侧透过玻璃板看，______（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像，理由是_______。 （2）解决生活中的问题 ①小红手持镜子，在对着镜子整理头发时，由于室内光比较暗，她应该______（选填“面向”或“背向”）窗户看得更清晰。 ②如图乙所示，小红靠近商场自动玻璃门的过程中，她在门中像的大小将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）；如图丙所示，小红站立不动，当玻璃门打开时，她在门中的像_______（选填“会”或“不会”）随门一起移动。 5. （2026内蒙古）小明走向图书馆的玻璃门，感觉玻璃门中自己的像逐渐变大。他想知道，像的大小与物体到平面镜的距离是否有关，利用图甲所示的实验装置进行探究。 （1）在水平桌面上铺一张白纸，玻璃板________放置在白纸上。 （2）选择两支相同的蜡烛P和Q，将点燃的蜡烛P依次放在玻璃板前、、位置，移动未点燃的蜡烛Q，直到与蜡烛P的像完全重合，标记对应像的位置、、，如图乙所示。每次操作，蜡烛Q都能与蜡烛P的像完全重合，说明平面镜所成的像与物体大小________。 （3）分析图乙标记的位置可知，像到平面镜的距离随物体到平面镜距离的减小而________。 （4）通过实验小明知道，像的大小与物体到平面镜的距离________。 6. （2026青海）在“探究平面镜成像的特点”实验中： （1）如图所示，用玻璃板作为平面镜，将点燃的蜡烛放在玻璃板前，看到有两个像，不利于确定像的位置。经多次实验发现__________（选填“更薄”或“更厚”）的玻璃板有利于确定像的位置。 （2）在水平桌面上铺一张白纸，将玻璃板__________放在纸上。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，在玻璃板后移动未点燃的蜡烛，直到看上去它的位置与像的位置重合，在纸上标记蜡烛和像的位置，测量蜡烛和像到平面镜的距离。换用长度不同的蜡烛在不同的位置重复上述操作，记入下表。分析表中信息，像与物体到平面镜的距离__________。将点燃的蜡烛远离玻璃板，像的大小__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 实验次数 蜡烛到平面镜的距离 蜡烛的像到平面镜的距离 未点燃的蜡烛与像是否重合 像和物的连线与平面镜的关系 1 3.00 3.00 重合 垂直 2 4.50 4.50 重合 垂直 3 5.50 5.50 重合 垂直 （3）撤去未点燃的蜡烛，在玻璃板后放一光屏，无论怎样移动，光屏均未承接到点燃蜡烛的像。说明平面镜所成的像是__________像。 （4）从平面镜成像的特点分析，小轿车前挡风玻璃倾斜安装，是为了将车内物体的像呈现在司机的__________（选填“正前方”或“斜上方”），避免影响视线。 7. 小明在探究“平面镜成像的特点”时，有以下操作： （1）如图甲所示，将一张白纸平铺在水平桌面上，并将一块薄玻璃板竖立在白纸中间位置，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表________的位置； （2）如图乙所示，此时蜡烛2与蜡烛1的像已完全重合。接下来使蜡烛1向远离玻璃板方向移动到某一位置，蜡烛2应向________玻璃板方向移动，才能与蜡烛1的像再次重合； （3）三次实验物和像的位置记录如图丙所示。他在探究像和物的连线与平面镜的位置关系时，用直线连接图丙中物点A与像点________，完成三次连线后找到了规律。 8. 用如图甲所示的装置“探究平面镜成像时，像的位置和物体的位置有什么关系”。A、B是两支外形相同的蜡烛，M是有一面镀膜的玻璃板。镀膜玻璃也称反射玻璃，是在玻璃表面涂镀一层合金或金属化合物薄膜，镀膜后增强了对光的反射，又能保证一定的透光性。 （1）将白纸放在水平桌面上，将玻璃板与纸面 放置。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置； （2）将蜡烛A放在玻璃板前，用蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。如图乙所示，在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置A1，应该在蜡烛B （选填“靠近”或“远离”）玻璃板一侧记下像的位置B1； （3）改变蜡烛A的位置重复实验，三次实验在白纸上记录的像与物对应的位置如图丙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线对折，发现点B1和A1，B2和A2，B3和A3基本重合。由此可以得出的结论是：平面镜成像时，① ，② ； （4）完成上述实验后，小明反思实验过程，提出一个质疑：实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像，应该在镀膜那一面下边划线，作为平面镜的位置。怎样判断玻璃板哪面镀膜呢？小组同学讨论出一种方法：将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面，观察到铅笔较清楚的像如图丁所示，由此可以判断镀膜在玻璃板的 （选填“左”或“右”）面。 四、探究光的折射规律的实验（8道题） 1．某同学利用实验装置完成“探究光的反射规律和光的折射特点”的实验（如图），实验后撰写了一份实验报告。下面是报告中的部分内容，则其中不正确的是（　　） A．入射角增大，反射角和折射角都增大 B．使入射光线沿直线BO射入，则反射光线沿OC射出 C．使入射光线沿直线BO射入，则折射光线沿OA射出 D．使入射光线沿直线NO射入，则传播方向可能不发生改变 2．某小组选用了光源、水、水槽、可折转的光屏：（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”；如图甲，将一束光线从空气中斜射入水中，发现折射角 入射角（填“>”、“=”或“<”），将右半光屏向后折，折射光线消失，该现象说明了： 。 3. （2026贵州）两位同学在“探究光的折射特点”的实验中，将如图甲所示的装置放在水平桌面上。其中半圆形水槽固定在带有刻度的竖直光具盘上（O点是盘面圆心），激光沿光具盘表面入射即可观察到相关现象。请回答下列问题： （1）类比探究光的___________定律的实验思路，可将光具盘上两个“0”刻度的竖直连线视为___________线。向水槽中加水时，为便于读取角度，水面应与___________刻度线齐平。两位同学分别让一束激光从光具盘上的某位置射向下方水面，他们的实验现象分别如图乙、丙所示。 （2）一位同学根据光具盘上的刻度，读出图乙中的入射角大小为60°，折射角的大小约为___________。（结果保留整数） （3）另一位同学根据图丙，误将入射角的大小读为60°，该读数比入射角的真实值___________（选填“大”或“小”），请写出你的判断过程___________。 4．如图甲是小明同学利用透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水和光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了表格数据： 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8° （1）分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）：　 　 ； （2）当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角是 　　 ，你的依据是 　 　 ； （3）如图乙，小明将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束从水面射出后沿DE方向传播则激光笔照射的方向应满足的条件是　　 ，且激光笔照射在水槽底部的位置必须在 　　 （选填“①”“②”或“③”）区内。 5．某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。 (1)使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否 。 (2)图甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，则入射角是∠ （选填“∠DOF”或“∠COE”）。 (3)光从空气射入水中，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，其中1和1′、2和2'…4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 ，且折射角 入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角 入射角（后两空选填“大于”“等于”或“小于”）。 (4)若让光线沿1′、2'…和4'入射，发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合，这一现象说明：在折射现象中， 。 6．如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了如下数据： 入射角 10° 30° 45° 60° 折射角 7.1° 20.7° 30° 37.8° （1）实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有 的作用； （2）分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）： ； （3）根据表格中的数据还可以判断：当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角 30°（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （4）当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是 。 7. 小明用如图所示装置将一细光束从水中斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”实验测得的数据如表。 入射角/° 0 10 20 30 40 48.6 50 折射角/° 0 13.4 27.0 41.7 58.7 90 （1）当入射角为0°时，折射角大小为0°，说明当光从水中垂直射入空气中时，传播方向 ； （2）分析实验数据可知：入射角增大时，折射角 （填“增大”或“减小”），且折射角 （填“大于”、“小于”或“等于”）入射角； （3）当入射角为48.6°，折射角大小为90°，若再增大入射角，则折射光线消失，只发生反射，这种现象称为全反射，所以当入射角为50°时会发生 现象； （4）若光线从空气斜射入水中，入射角为58.7°，则折射角大小为 ，这是因为在光的折射现象中，光路都具有 性。增大入射角，观察折射角的变化，我们发现 （选填“会”或“不会”）发生全反射现象。 8．在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中： （1）如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将　　 （选填“向左移动”或“向右移动”或“不动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向　　 （选填“会”或“不会”）发生偏折。 （2）如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否　　 。如图丙，当入射光AO逐步偏向法线时，折射光OB也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之　　 （选填“增大”或“减小”或“不变”）。当光沿着NO方向射入时，折射光会沿ON′方向射出，此时折射角为　　 度； （3）若光沿BO方向射入，折射光线将沿　　 方向射出，这是因为光折射时，　 　 。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $