01实验剖析

探究光的反射规律。

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。

①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色硬纸板竖直放置在平面镜上；

②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。

③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。

④将光屏向前或向后折，观察反射光线。

⑤整理器材。

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。

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EO,反射角为OF，入射光线、反射光线、法线重合。

1、光的反射定律是：“共面”、“两侧”、“等角”、“可逆”。

2、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。

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。

02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．

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。

(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。（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。

03真题演练

练习1：（·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。

(1)等于；(2)同一平面内；(3)可逆；(4)漫反射；(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：（·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。

（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。（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。故答案为：（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。

练习3：（·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________________。

（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。（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。故答案为：（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。

练习4：（·湘潭）用如图1所示的装置探究光的反射规律，实验数据如下表：

（1）图表中∠r表示________________（选填“入射”或“反射”）角。

（2）分析实验数据可知：反射角________________（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。

（3）纸板ENF是用两块纸板连接起来的。如图2，把纸板NOF向后折，光沿EO入射在纸板NOF上________________（选填“能”或“不能”）看到反射光线。这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。

（4）在图1中，当光沿FO的方向射向O点时，光会沿着OE的方向射出，说明在反射现象中光路是________________的。

（1）反射；（2）等于；（3）不能；（4）可逆。（1）垂直镜面的是法线，射向镜面的光线为入射光线，入射光线与法线的夹角是入射角，由图1知，OF为反射光线，∠r是反射角；（2）根据表中的数据可以得出结论：反射角等于入射角；（3）把纸板NOF向前折或向后折，光沿EO入射在纸板NOF上，在纸板NOF上不能看到反射光线，由此得出结论：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（4）让光沿着FO的方向射向O点，反射光会沿着OE方向射出，这表明，在反射现象中，光路是可逆的。故答案为：（1）反射；（2）等于；（3）不能；（4）可逆。

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