實驗:探究光反射時的規律

命題要點:

1. 實驗主要儀器：激光筆、鉛筆、量角器、平面鏡、可翻折粗糙硬紙闆(①顯示光的傳播路徑，對光線起漫反射作用；②探究反射光線、入射光線和法線是否在同一平面)

2. 實驗在較暗的環境下進行：減小其他光線對實驗的影響，使實驗現象更明顯

3. 實驗操作中的注意事項

(1)讓光線緊貼紙闆射向O點：在硬紙闆上能顯示光路；

(2)硬紙闆的放置要求：與平面鏡垂直放置，若不垂直，則反射光線無法在紙闆上呈現;

4. 記錄光線的方法：在每條光線上各取兩點記錄在紙闆上，并在紙闆上将兩點用直線連接起來;

5. 實驗主要步驟及目的：

(1)探究反射角與入射角的大小關系：多次改變入射角的大小，分别測量反射角、入射角的大小，比較反射角和入射角的大小；

(2)探究反射光線和入射光線、法線是否在同一平面：将紙闆向前或向後折轉，觀察紙闆上是否出現反射光線；

(3)驗證光路是否是可逆：将激光筆逆着反射光線射入，觀察光的傳播路徑是否與原光路重合;

6. 改變入射角大小進行多次測量的目的：使結論具有普遍性;

7. 實驗表格設計：注意實驗次數(至少三次)、入射角和反射角的區分

8. 根據實驗數據、現象，總結實驗結論

9. 得出錯誤結論的相關分析：反射角和折射角互餘：誤将反射光線與平面鏡的夾角當成反射角

10. 實驗評估：一次測量實驗具有偶然性，應改變入射角大小，多次測量;

11. 實驗改進

(1)為了簡化操作，直接讀出角度，用帶角刻度的紙闆；

(2)各次實驗光線的區分：編号或用不同顔色的筆畫光線

12. 實驗時從紙闆前的不同位置都能看到光的傳播路徑的原因：光在紙闆上發生漫反射

實驗結論：①反射光線、入射光線和法線都在同一平面；②反射光線、入射光線分别位于法線的兩側；③反射角等于入射角．

針對訓練:

小明利用圖中的實驗裝置探究光的反射規律，紙闆A和紙闆B可繞ON折轉．

(1)除圖中器材外，小明實驗中還需要用到的測量儀器是________．應在較________(選填“亮”或“暗”)的環境下進行實驗．

(2)實驗中，硬紙闆的表面應該________(選填“光滑”或“粗糙”)些；硬紙闆的作用是顯示光的傳播路徑，探究反射光線、入射光線和法線是否在同一平面内.

(3)如圖所示，小明先将平面鏡放在水平桌面上，再将紙闆AB________放在平面鏡上，讓激光筆沿EO方向緊貼紙闆射向O點．

(4)小明測量出∠NOF驗證後，得出了反射角等于入射角的結論，請問他這樣做是否正确？并說明理由：不正确，一次實驗具有偶然性，不能得到普遍規律．

(5)接着小明改變入射角大小，多次實驗後，小明得到如下幾組數據：

分析發現表格中的有一個數據是錯誤的，這個錯誤數據是第________次實驗中的，出現錯誤的原因可能是将反射光線與平面鏡的夾角當成反射角．

(6)排除錯誤數據後進一步分析數據，小明發現：

①讓入射光線EO遠離法線ON，會看到反射光OF________(選填“靠近”或“遠離”)法線，反射角會________(選填“變大”或“變小”)．

②實驗中随着入射光位置的不斷改變，反射光的位置也在不斷改變，但是他們始終位于ON兩側，這說明反射光線與入射光線__________________．

(7)接着小明進行了如下實驗：

①将激光筆沿EO射入并将紙闆NOF向後折，在紙闆上不能觀察到反射光，這說明_________________________________________．

②讓光沿着FO的方向射向O點，反射光會沿着OE方向射出．這表明在反射現象中，光路是______的．

(8)實驗中小明發現從硬紙闆前的不同角度都能看到反射光線，這是因為光在硬紙闆上發生了________(選填“漫”或“鏡面”)反射．

(9)實驗中，改變入射角，繼續保留光的傳播路徑，最後紙闆上留下了很多條光路，無法區分哪條反射光線與哪條入射光線對應，為了避免這一問題出現，應進行的操作是給入射光線和對應的反射光線标序号(用不同顔色的筆畫出入射光線和對應的反射光線)

(10)老師總結實驗過程時，表示最好換用帶有刻度的紙闆進行實驗，請你分析：更換後的優點是可以直觀地讀出入射角和反射角，便于直接比較兩角大小關系．

(11)(創新設問)同組的小強将圖中的紙闆A、B連同激光筆同時向後傾斜，此時反射光線____________(選填“在紙闆上呈現”“被紙闆擋住”或“在紙闆前方”).