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重点实验04探究光的反射规律

【设计与进行实验】

1.主要实验器材：激光笔、铅笔、量角器、平面镜、可折转的白色粗糙硬纸板等；

（1）量角器：测量入射角和反射角的度数；

（2）可折转白色粗糙硬纸板：①显示光的传播路径，对光线起漫反射作用；②探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内；

2.实验应在较暗的环境中进行：减小其他光线对实验的影响，使实验现象更明显；

3.纸板与镜面的放置要求：纸板与镜面垂直放置；第

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4.探究反射角和入射角的大小关系：多次改变入射角的大小，分别测量反射角、入射角的大小，比较入射角和反射角的大小；

5.探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内：将纸板NOF向前或向后折转，观察硬纸板上是否显示反射光线；

6.验证光路是否可逆：将光线逆着反射光线的方向射入，观察新的反射光的传播路径是否与原来的入射光线重合；第

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7.实验中改变入射角大小，多次实验的目的：避免实验的偶然性，让实验结论更具有普遍性；

甲乙丙

8.让光线紧贴纸板（光屏）射向点的目的：在硬纸板（光屏）上能显示光路；

9.实验描绘光的传播路径的方法：在入射光线和反射光线上取一个点，将该点与反射点连接；

10.区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法：对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘，或者对每一组入射光线和反射光线进行编号，

【分析数据，总结结论】

11.数据测量过程中的问题分析；

12.分析数据，得出结论；

【交流与讨论】

13.实验时从纸板前不同的位置都能看到光的传播路径的原因：光在纸板上发生了漫反射；

14.实验中反射角与入射角的关系：反射角等于入射角（不能说成是入射角等于反射角）；

实验结论：在反射现象中，反射光线、入射光线、法线在同一平面内；发射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。

【例1】在“探究光的反射规律”实验中:

甲乙

（1）实验过程中，纸板与平面镜必须垂直放置.

（2）如图甲所示，一束光沿MO方向射向镜面，则反射光沿OB方向.

（3）图甲中，若使光束沿NO方向射向平面镜，则反射角为0度.

（4）实验中需要用到的测量器材有量角器.

（5）图乙中，使用可绕ON折转的纸板的目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内.

（6）如图乙所示，使一束光贴着纸板EON沿某一角度射到O点，在纸板FON上没有观察到反射光，原因可能是纸板EON与FON不在同一平面内(或纸板没有与平面镜垂直).

（7）图乙中，让入射光线EO靠近法线NO，则反射角会减小.如果让光线逆着OF的方向射到平面镜上，会看到反射光线沿着OE方向射出，此现象说明在反射现象中，光路是可逆的.

（8）为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，你的方法是在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹.

（9）正确操作实验，并在纸板上记录每次实验中光的径迹，取下纸板，接下来进行的操作是测量入射角和对应反射角的大小，将数据记录在表格中，并比较反射角与入射角的大小.

（10）小明完成实验探究后，将实验所测数据记录在下表中，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致.请根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是将反射光线与镜面的夹角当成了反射角(或将入射光线与镜面的夹角当成了入射角).

（11）小东也完成了实验探究，测量数据如下表所示.小东分析数据得出的结论是:光发生反射时，入射角等于反射角.小聪的结论是:光发生反射时，反射角等于入射角.你认为小聪的结论正确，理由是光发生反射时，入射角是自变量，反射角是因变量.

【专题提升训练】

1．如图甲所示，在探究光的反射规律时，将平面镜放在水平桌面上，再把一块标有刻度的白色硬纸板垂直放置在平面镜上，硬纸板的右半面F可绕ON前后翻折。

（1）白色硬纸板用来显示；当入射角＝°时，反射光线与入射光线重合；

（2）如图乙，把纸板F绕QN向后缓慢旋转，在纸板F上（能/不能）看到反射光线，反射光线的位置（有/没有）发生改变；

（3）如图丙，让光线AO始终沿纸板射向O点，保持纸板E、F始终在同一平面，将整个纸板绕PQ向后翻转，法线将（不动/随纸板转动），反射光线将（选填序号）。

①保持初始位置不动

②偏离初始位置向前转动

③始终在纸板F上

2．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，O