初中物理中考复习 专题06 探究光的反射规律的实验题（解析版）

专题06  探究光的反射规律的实验题

探究光的反射定律实验需要学通的基础知识

1.入射角（反射角）是指入射光线（反射光线）与法线的夹角。

2.如果想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，应如何操作？将纸板沿中轴ON向后折，观察在纸板B上是否有反射光线。

3.如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：在反射现象中，光路是可逆的。4.理想模型法：用带箭头的直线表示光的传播路径和方向。

5.量角器的作用：测量反射角和入射角的大小。

6.从纸板不同方向都能看到光的传播路径原因是：光在纸板上发生了漫反射。

7.多次改变入射角大小并进行多次实验的目的：保证实验结论具有普遍性。

8.光的反射定律：在反射现象中，反射光线，入射光线，法线在同一平面内，反射光线，入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。

【例题1】（2019湖南怀化）如图是探究光的反射规律的实验装置图，其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏，并能沿ON折转，ON垂直于CD。

（1）实验时,将光屏         放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向平面镜上的O点，可在光屏上看到反射光线.如图甲所示；将光屏右半部分向后折转一定角度,光屏上看不到反射光.如图乙所示，说明反射光线、人射光线与法线在                   。

（2）从甲图可以看出反射光线与入射光射分居在         两侧。

（3）从表格记录的数据分析时得：                             （答出一个结论即可）。

【答案】（1）垂直；同一平面内；（2）法线；（3）反射角等于入射角。

【解析】（1）实验时，将光屏垂直放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点，可在光屏上看到反射光，如图甲；将光屏右半部分向后折转任意角度，光屏上都看不到反射光，如图乙。说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内；

（2）从甲图可以看出反射光线与入射光线分后在法线的两侧；

（3）从表格记录的数据分析可得反射角等于入射角。

【例题2】（2020甘肃天水）“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　  　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向后翻转任意角度，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，此时反射光束　 　（选填字母符号）。

A．仍在纸板上呈现   B．被纸板挡住   C．在纸板前方

（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，结果他俩谁都没有能做到，你认为没有能做到的原因是　               　。

【答案】（1）垂直；顺；（2）一次实验得到的结论具有偶然性；（3）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（4）C；（5）反射时，光路是可逆的。

【解析】（1）白色纸板ACDB应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；

如图甲，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）因为一次实验具有有很大的偶然性，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）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。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内；

（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，所以可知反射光束在纸板前方，故应选C。

（5）因为反射时，光路是可逆的，所以小明和小刚都能从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛是做不到的。

【点评】实验题是中考中必不可少的题目，要加强实验教学，引导学生从实验中分析现象，归纳总结规律。培养学生观察、分析、概括能力。

1.（2020黑龙江龙东农垦森工）（1）在“探究光的反射规律”的实验中，小亮进行如图甲所示的实验，让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，如图乙所示。此实验现象说明　   　。在甲图中如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明　   　。

（2）如图丙所示是小亮同学“探究平面镜成像特点”的实验装置，平面镜成像的原理是　   　。在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板的后面出现蜡烛的像，拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当移动到A′处时，可以看到它跟像完全重合。由此可以得出的结论是　   　。经过三次实验后，在白纸上记录像与物的对应点如图丁所示，用刻度尺分别测出其到玻璃板的距离，并进行比较，进一步分析得出结论　   　。用玻璃板代替平面镜的原因是　   　，便于研究平面镜的成像特点。

【答案】（1）光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；光反射时，光路是可逆的；（2）光的反射；像与物体大小相同；像到镜面的距离等于物体到镜面的距离；玻璃板既能反射光线，又能透过光线。

【解析】（1）由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，当纸板沿ON向后折后，两块纸板不在同一平面上，所以在NOF面上就看不到反射光线了，因此这个现象说明了：反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。

如果让光线逆着OF的方向射向镜面，这时的入射角为原来的反射角，根据光的反射定律，反射角等于入射角，这时的反射角为原来的入射角，所以会发现光线原路返回，也就是说，在反射现象中，光路是可逆的。

（2）平面镜成像的原理是光的反射；

完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系。用完全相同的物体代替，这种实验方法叫等效代替法，小明拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛移动到A′处时，它跟像完全重合，这说明蜡烛A′就是蜡烛A在平面镜中所成的像，又因为两支蜡烛大小相同，实验现象说明平面镜所成的像的大小与原物体大小相等；

用刻度尺分别测出其到玻璃板的距离，并进行比较可知，这两个距离是相同的，这表明：像到镜面的距离等于物体到镜面的距离；

在实验中用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃的透光性，可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置。

2.为探究光的反射规律，小金进行如图所示的实验。

（1）当入射角为40°时，反射角为　  　。

（2）小金将纸板F绕垂直于镜面ON向后转动，在纸板F上还能看到反射光吗？　　。

请分析原因：　                  　。

（3）若使入射光线与平面镜的夹角为30°，那么反射光线与入射光线的夹角为：　　。

【答案】（1）40°；（2）不能；入射光线、反射光线、法线在同一平面内；（3）120°。

【解析】本题主要考查学生对光的折射规律的实验的探究，以及从实验数据中得出结论的能力。同时也培养学生的动手操作能力。还要注意反射光线与法线的夹角﹣﹣反射角，而不是反射光线与镜面的夹角。

由光的反射定律知，反射角等于入射角，都为40°。根据光的反射定律：反射光线、入射光线、法线都在同一平面内。反射光线、入射光线分居法线两侧，即可得出结论；入射角和反射角的概念：入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角；

（1）如图：反射角等于入射角，都为40°。

（2）由光的反射定律可知：入射光线与反射光线在同一平面内，则她将纸板B向后折不能接收到反射光线；

（3）一条光线与平面镜的夹角为30°，那么入射光线与法线间的夹角，即入射角为

90°﹣30°=60°；

由光的反射定律知；反射角等于入射角为60°，反射光线与入射光线的夹角为

60°+60°=120°。

3.“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______放置于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______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向后翻转任意角度，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，此时反射光束______。

A．仍在纸板上呈现  B．被纸板挡住  C．在纸板前方

【答案】（1）垂直， 顺；（2）一次实验得到的结论具有偶然性；（3）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（4） C

【解析】（1）白色纸板ABCD应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；

如图甲，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）因为一次实验具有有很大的偶然性，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）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。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内；

（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，所以可知反射光束在纸板前方，故应选C。

4.如图是“探究光的反射规律”的实验装置，其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏，并能沿ON折转，ON垂直于CD。

（1）实验时，将光屏        放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点，可在光屏上看到反射光，如图甲：将光屏右半部分向后折转任意角度，光屏上都看不到反射光，如图乙。说明反射光线、入射光线与法线在          。

（2）某同学的实验数据如上表，其中有一组数据测错了，这组数据是第      次实验的，原因可能是将反射光线与          的夹角当成反射角。

【答案】（1）垂直；同一平面内；（2）4；平面镜。

【解析】（1）实验时，将光屏垂直放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点，可在光屏上看到反射光，如图甲；将光屏右半部分向后折转任意角度，光屏上都看不到反射光，如图乙。说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内；

（2）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，某同学的实验数据如上表，其中有一组数据测错了，这组数据是第4次实验的，原因可能是将反射光线与平面镜的夹角当成反射角。

5.如图所示，某小组用甲、乙两个相同的蜡烛、玻璃板、刻度尺等器材探究“平面镜成像的特点”。他们在实验中发现，无论怎样移动点燃的甲蜡烛，在玻璃板的另一侧都可以使乙蜡烛与甲蜡烛的像完全重合。他们进一步测量了两蜡烛到玻璃板之间的距离，记录数据如下表所示。

根据实验现象和实验数据，你可以得出的结论有：

(1)平面镜所成的像是    (选填“实”或“虚”)像；

(2)平面镜所成的像与物体的大小      (选填“相等”或“不相等”)；

(3)像和物体到镜面的距离        (选填“相等”或“不相等”)

(4)物体逐渐远离平面镜时，它的像        (选填“变大”、“变小”或“不变”)。

【答案】（1）虚像；（2）相等；（3）相等；（4）不变．

【解析】（1）甲蜡烛在玻璃板的另一侧的像是不存在的，所以是虚像；

（2）根据乙蜡烛与甲蜡烛的像完全重合可知平面镜所成的像与物大小相等；

（3）分析表格中的实验数据可知：像和物体到镜面的距离相等；

（4）根据实验现象，无论怎样移动点燃的甲蜡烛，在玻璃板的另一侧都可以使乙蜡烛与甲蜡烛的像完全重合，可知平面镜所成的像始终与物体大小相等．

6.如图所示为研究光的反射规律的实验装置，其中O点为入射点，ON为法线。入射光为EO时，反射光为OF。当反射光线、入射光线和法线在同一平面内时，三次实验得到的数据填在如下表格中。

（1）根据实验数据表格的分析，你能得到的结论是：_____________________________。

(2)想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应如何操作？______________。

(3)如果让光线逆着OF的方向射向平面镜，会发现反射光线沿着OE方向射出，这个现象表明了：________。

【答案】（1）光发生反射时，反射角等于入射角。

（2）把纸板B向后（或向前）弯折，观察纸板B上是否有反射光线。

（3）在反射现象中光路可逆。

【解析】（1）根据实验数据表格的分析，每次实验能得到反射角等于入射角。

(2)想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，就是当把纸板B向后（或向前）弯折，观察纸板B上是否有反射光线。要出现反射光线，说明反射光线和入射光线不在同一平面内；要不出现反射光线，说明反射光线和入射光线在同一平面内。

 (3)如果让光线逆着OF的方向射向平面镜，会发现反射光线沿着OE方向射出，这个现象表明了在反射现象中，光路具有可逆性。

7.（2020福建）用如图所示装置探究光的反射定律，白色硬纸板EF垂直于平面镜放置，能沿ON折转，ON垂直于平面镜。

(1)让人射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点，观察反射光的方向。多次改变入射光的方向，观察并描绘光的径迹，量出入射角i和反射角r，记录如上表。比较r和i。可以得出：光反射时，反射角______人射角；

(2)纸板EF右侧没有沿ON折转时，能观察到反射光，有折转时，观察不到反射光，说明光反射时，反射光线、人射光线和法线在______；

(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点，光沿图中的OA方向射出，说明光反射时，光路是______的；

(4)由于光在纸板上发了______（选填“镜面反射”或“漫反射”），所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。

【答案】 (1)等于   (2)同一平面内    (3)可逆    (4)漫反射

【解析】(1)由表中反射角和入射角的度数，可得反射角等于入射角。

(2)纸板EF右侧没有沿ON折转时，能观察到反射光，有折转时，观察不到反射光，是因为折转时左右两侧不在同一平面，说明在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。

(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点，光沿图中的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)实验时从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹，是由于纸板表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故。