1、专题:探究光的反射定律 第 1 页专题:探究光的反射定律【河南中考真题】(14 年) (4 分)如图 1 所示。在探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板垂直放在平面镜上。(1)实验时让光贴着纸板入射是为了 。(2)如果纸板没有与平面镜垂直,当光贴着纸板沿 AO 入射时,(填“能”或“不能”)在纸板上看到反射光。(3)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 。(4)为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律,应当 。答案:(1)显示光路 ( 2)不能 (3)用笔在纸板上沿着光路描画下来 (4)改变入射角多次实验【知识解读】光的反射定律是:“共面”、 “两侧”、
2、 “等角”、 “可逆”。1. 显示光路:光屏表面 粗糙 ,可以通过漫反射 显示光的传播径迹 ,操作时要求入射光线要 贴着 光屏入射;也可以通过 烟雾 等手段显示光路。2. 验证共面:光屏 可折转 的作用是 验 证 反 射 光 线 、 入 射 光 线 和 法 线 是 否 在 同一 平 面 内 ( 三 线 共 面 ) 。 将 光 屏 折 转 后 不能观察到反射光线,这说明反射光线、入射光线和法线在 同一平面上 。3. 探 究 等 角 : 要 改 变 入 射 角 ( 或 入 射 光 线 的 方 向 ) 多 次 测 量 , 探 求 规 律 ,使 结 论 具 有 普 遍 性 。 注 意 反 射 角 和
3、入 射 角 都 是 光 线 与 法 线 的 夹 角 , 不 是 光 线与 平 面 镜 的 夹 角 。4. 光路可逆:光的直射、反射、折射都具有可逆性。【核心例题】例 1. 课堂上,老师进行 “研究光的反射定律 ”的实验,得出了正确的结论。(1)实验中有一个可折转的光屏,光屏在实验中的作用是:(写出两条) 。 让入射光线 贴着 光屏入射,目的是 。(2)根据光的反射定律,如果入射角为 20o,则反射角的大小是 。根据这一组数据就得出“反射角等于入射角”的结论,对此你的建议是 。(3)课后,某同学利用同一套实验器材,选择入射角分别为 15o、30 o、45 o 的三条光线进行实验,结果得到了不同的
4、数据,如图 2 所示。经检查,三次实验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是 。(4)一束红光贴着光屏沿 AO 射到 O 点,光将沿 OB 方向射出,如果把光屏 ON的右半边 ,在光屏 ON 的右半边不能观察到反射光线,这说明:在反射时,反射光线、入射光线和法线在 。(5)如果一束蓝光沿原 BO 方向射到 O 点,它反射后沿 方向射出,这说明反射光路是 (选填“可逆”或“不可逆”)的。次数 入射角 反射角1 15o 75o2 30o 60o3 45o 45o专题:探究光的反射定律 第 2 页解:( 1) 显 示 光 的 径 迹 验 证 反 射 光 线
5、 、 入 射 光 线 和 法 线 是 否 在 同 一 平 面 内 显 示 光 的 径 迹 ( 2) 20o 多 次 测 量 获 得 多 组 数 据 探 求 规 律 ,使 结 论 具 有 普 遍 性 ( 3) 错 将 反 射 光 线 与 镜 面 的 夹 角 当做 了 反 射 角 ( 4) 向 后 折 同 一 平 面 上 ( 5) OA 可 逆【变式练习】变式 1.(2016 福州)小亮用如图 3 装置探究“光的反射规律”。(1)图中反射角是 度。(2)将纸板 B 向后折转一定角度,在 B 板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光。(3)让入射光线 EO 靠近法线 ON,则反射角会 (选填“变大”
6、或“变小”) 。答案:(1)40 (2)不能 (3)变小 变式 2.(2016青岛)探究光的反射定律过程方法如图 4,让一束光贴着纸板沿 EO 射到 O 点,把纸板 NOF 向后折,在 NOF 面上 (选填“能”或“不能”)观察到反射光线。这说明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 。运用的科学方法是 法。问题结论如图 5,a、b 是两只相同的蜡烛,当 b 与 a 的像完全重合时,移去 b 换上光屏,光屏上观察不到像,说明a 的像是 (选填“实像”或“虚像”)答案: 不能 同一平面内 实验分析 虚像变式 3. 如图 6 所示是小明探究反射定律的实验装置。平面镜 M 平放在平板上,白色硬纸
7、板竖立在镜面上,硬纸板是由 E、F 两块粘接起来的,其中 F 可绕接缝 ON 转动。(1)探究过程中,你认为最为困难也最为关键的是什么?(2)硬纸板 F 的主要作用是什么?(3)实验中,小明无意中看到自己在平面镜中的像,他在镜中的像是正立、 的虚像。答案:(1)观察与记录反射光线 与入射光线的位置(2)呈现反射光线;验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内(3)等大【中考优选题】1.(2015茂名)如图 7 所示是我们做过的“探究光的反射规律”实验装置,其中使用可绕 ON 转动的纸板的目的是 ; 。实验过程中,纸板与平面镜必须 放置。当光线沿 NO 方向入射平面镜时,反射角为 度。专题:探究光
8、的反射定律 第 3 页答案: 呈现反射光线 验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内 垂直 0 。2.(2016 三明)如图 7 所示,在探究光的反射定律实验中,选用可折转的光屏做实验,除了可用它呈现光路外,还可用它探究反射光线、入射光线和法线是否 ;为了探究反射角与入射角的关系,实验时应多次改变 ,测量出相关数据,分析得出结论。答案:在同一平面内 入射角的大小(或入射光线)3.(2016 龙东)在探究“光反射时的规律”实验中,如图 8 甲小华在纸板上用笔描出入射光 EO 和反射光OF 的径迹,接着她把纸板 NOF 向前折或向后折(如图乙) ,在纸板上_(选填“能”或“不能”)看到反射光,由此
9、得出_的结论。在图甲所示的实验中如果让光沿 FO 方向射到镜面,会发现反射光沿 OE 方向射出,这表明在反射现象中,_。答案:不能 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 光路可逆4.(2017泰州)探究光的反射定律。(1)如图 9 的甲,先将平面镜 A 放在水平桌面上,再将硬纸板 B 放置在平面镜 A 上,让激光紧贴纸板射向 O 点。(2)为了显示光路,纸板的表面应 (选填“光滑”或“粗糙” )些,在纸板上标出刻度是为了方便测量 的大小;(3)多次改变入射光的方向,测得了几组数据如表所示,由此可得出,反射角与入射角大小 (选填“相等”或“不相等” ) 。(4)接下来老师进行了如下演示,先用加湿
10、器使整个教室充满雾气,将平面镜放在一能转动的水平圆台上,在柱 M 上固定一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的 O 点,其作用是为了显示 的位置,然后打开固定在柱 N上的绿色激光笔,使绿色激光射向 O 点,出现了如图乙所示的情景,老师水平方向缓慢转动圆台,当我们观察到 时,可判断反射光线,入射光线和法线在同一平面内。答案:(1)垂直(2)粗糙;反射角和入射角的大小(3)相等(4)法线;反射光线5.(2017哈尔滨)小明和小聪在探究光的反射规律,实验装置如图 10 所示。(1)FON 是 角(选填“入射”或“反射” ) 。(2)一束光沿 EO 射到镜面,在纸板上会看到反射光 OF.若沿着
11、FO 的方向再入射一束光,它的反射光沿 OE 方向射出, 此现象说明 。(3)在研究反射角和入射角的关系时,收集数据如下表:次数 入射角 反射角1 30o 30o2 45o 45o3 60o 60o入射角 反射角30o 30o专题:探究光的反射定律 第 4 页(4)小明分析表中数据,得出 的结论。小聪说,此结论不具有普遍性。请指出实验中的不足并加以改进:不足: ;改进: 。答案:(1) (1 分)反射(2) (1 分)在反射时,光路是可逆的(3) (3 分)得出:反射角等于入射角;不足:只测量了一组入射角及对应的反射角的大小;改进:多次改变入射角的大小,测量并分析比较对应的反射角和入射角的大小
12、,得出普遍规律。6.(2017长沙)小天用图 11 所示装置探究“光的反射规律” ,请在下列空格中填写适当内容:(1)左图中反射角是_度;(2)左图中当入射角变大,反射光束_(选填“偏离”或“靠拢” )法线;(3)如右图 11 所示,将纸板 NOF 向后折,在纸板 NOF 上_(选填“能”或“不能” )看到发射光束,这说明了反射光线,入射光线和法线在同一平面内。答案:(1)44(2)偏离(3)不能7.(6 分) (2014抚州)小文在探究光的折射规律时,将光从空气分别射人玻璃和水中。其实验过程如下:21cnjy实验一:将光从空气射人玻璃中(1)将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上,如图 12 的
13、甲所示;(2)将一束激光从空气射向玻璃砖的圆心 O 处,激光在 O 处发生折射,记录人射角和折射角;(3)逐渐增大入射角,重复步骤(2) ;实验所测数据如表格一所示:实验二:将光从空气射入水中(1)将标有角度的圆盘按图 9 的乙所所示安放;(2)将一束激光从空气射向水面 O 处,激光在 O 处发生折射,记录入射角和折射角;(3)逐渐增大入射角,重复步骤(2) ;实验所测数据如表格二所示:分析以上数据可得: 当光从空气垂直入射到其它透明介质时,传播方向 。 当光从空气斜射人玻璃或水中时,折射角 (填“大于”、 “等于”或“小于”)入射角; 当光以相同的入射角斜射入不同的介质中时,折射角 (选填“
14、相等”或“不相等”) 。表格一 表格二实验次数 1 2 3 4 实验次数 1 2 3 4入射角 i 0 30 45 60 入射角 i 0 30 45 60水中折射角 r 0 17 24 30 玻璃中折射角 r 0 22 35 40专题:探究光的反射定律 第 5 页答案: 不发生改变 小于 不相等 8.(2015济宁)小明喝水时,偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指,他感到很惊奇;玻璃和水都是透明物质,为什么光却不能透过呢?小明决定找出原因,下面是小明的探究过程: 根据光经过的路径,首先想到了这种现象与光的折射有关,为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测,如下图 13 的甲所示,光从水中
15、射向空气时,折射角大于人射角,当入射角逐渐增大时,折射角也逐渐增大,那么,当人射角增大到某一值时,会不会 (1)小明的推测是 。(2)小明为了验证自己的推测,进行了如下图 13 的乙所示的实验,实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度,当增大到某一角度时,小明观察到 ,证实了自己的推测。(3)当光从空气射向水中时,也会出现“看不见”的现象吗?说出你的观点并解释:。 答案:(1)折射光线消失 (2)光斑消失 (3)不会 光从空气斜射入水水中时,折射角始终小于入射角9.(2017 安徽)如图 14 所示的实验装置,可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象。(1)使入射角 i 在一定范围内由小变大,会发现折射角 r (填写变化规律) ,且折射角总是大于相应的入射角;(2)当入射角 i 增大到某一值时,折射角 r 会达到最大值,该最大值是 ;(3)若继续增大入射角 i,将会发现不再有 光线,而只存在 光线。答案:(1)由小变大(2)90 0(3)折射;反射