实验3 探究光的反射定律实验(解析版)

实验三、探究光的反射定律
实验剖析
【实验目的】    探究光的反射规律。
【试验器材】    平面镜1个。激光笔1个,带刻度的硬纸光屏1个,水槽一个,支架1对,夹子1个。
【实验步骤】
                  耳机绕线器
按要求组装器材。将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白硬纸板竖直放置在平面镜上;
用激光笔射出一束激光,用笔记下入射光线和反射光线的位置,并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数,记录在表格中。
重复实验两次。改变入射光的方向,多测几组入射角和发射角,并将有关数据填入下表。
将光屏向前或向后折,观察反射光线。
整理器材。
【实验记录】
次数
入射角i
反射角r
1
2
3
【实验结论】
1、在反射现象中,  入射光线、反射光线、法线 在同一平面内;
2、  入射光线和反射光线 分居法线两侧;
3、反射角  等于  入射角。
4、反射过程中光路是  可逆  的。
【实验补充】
1、以法线ON为轴,将硬纸板的B面向后旋转,这时在B面上观察不到反射光线,证明三线共面;通
过比较入射角和反射角的大小关系可以证明反射角等于入射角;反射光线和入射光线对称,并且对称还意味着分居法线两侧。
2、反射定律是用来确定反射光线位置的,对应每一条确定的入射光线而言,反射光线是唯一的。
3、如果光线垂直射向平面镜,入射角为0o,反射角为0o,入射光线、反射光线、法线重合。
【考点方向】
1、光的反射定律是:共面”、“两侧”、“等角”、“可逆锌丝
2、显示光路:光屏表面 粗糙 ,可以通过漫反射铝膜气球 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。
3、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 。
4、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入射角都是光线与 法线 的夹角,不是光线与平面镜的夹角。
5、光路可逆:光的直射、反射、折射都具有可逆性
6、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。
7、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
8、理想模型法:用带箭头的直线表示光的传播路径和方向
9、量角器的作用:测量反射角和入射角的大小
10、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
11、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。
经典母题
利用如图装置进行探究光的反射规律实验.
(1)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EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是________(填“入射角”或“反射角”),如果让一束光从A沿FO方向射向镜面,在纸板B上可以看到光线沿      方向射出,由此可以证明                             
(2)多次改变入射角的大小,测得实验数据如下表.
序号
i
r
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,光线OF________(填“远离”或“靠近”)直线ON.
(3)在上一步操作中多次改变入射角的大小获得多组数据的目的是:                 
(4)以直线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OF,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。
(5)实验中,从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线,这种反射属于________(填“镜面反射”或“漫反射”),其中选择粗糙纸板的目的是                   
(6)粗心的小明在实验中,记录的其中一组入射角和反射角度数分别为30°和60°,与光的反射规律不符,请你指出其中的原因:                             
(7)实验中若将纸板左侧部分向后倾斜,则沿EO的入射光线镜反射后会从        (选填“纸板前面、纸板上或纸板后面”)射出
【答案】
(1)入射角;OE;光路是可逆的;
(2)等于;远离;
(3)避免实验偶然性,得出普遍规律。
(4)不能;同一;
(5)漫反射;通过漫反射更清晰地显示光传播的路径。
(6)错把反射光线和镜面之间的夹角看作反射角。
(7)纸板前面。玻璃丝包线
【解析】
(1)EO为入射光线、垂直镜面的直线ON为法线,EO与ON的夹角i是入射角;光路是可逆的。
(2)分析表中的数据可知,反射角等于入射角;当入射角变大时,反射角也变大,故光线OF远离法线ON;
(3)多次改变入射角能得出多组数据,可以避免实验的偶然性,更能得出光反射的普遍规律。
(4)把纸板B向前或向后折时,在纸板B上不能看到反射光线OF,说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内;
(5)从教室各个方向都能观察到粗糙纸板面反射的光线,这种反射属于漫反射;粗糙的纸板能通过漫反射更为清晰地显示光的传播路径,便于实验观察和测量。
(6)反射角与入射角不是相等而是互余的关系,说明错把反射光线和镜面之间的夹角看成反射角了。
(7)实验中要将纸板竖直放置才会可以验证三线共面,如果向后倾斜一定角度,则根据反射定律可知,反射光线会从纸板前面射出。
真题演练
练习1:(2020·福建)用如图所示装置探究光的反射定律,白硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿ON折转,ON垂直于平面镜。
1
2
3
4
5
6
入射角i
15°
30°
45°
60°
70°
80°
反射角r
15°
30°激光笔
45°
60°
70°
80°
(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ri。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)漫反射挂包钩;
【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。
练习2:(2020·龙东)(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。

本文发布于:2024-09-24 23:25:47,感谢您对本站的认可!

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