探究光的反射定律实验装置和实验操作 探究光的反射定律时的实验注意事项典型考点 变式练 2025年中考物理一轮复习备考

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探究光的反射定律实验装置和实验操作 探究光的反射定律时的实验注意事项典型考点 变式练 2025年中考物理一轮复习备考
一、实验题
1．如图是探究光的反射规律的实验，选用平面镜、白色硬纸板和激光笔进行实验：
（1）实验中，硬纸板应 于平面镜；
（2）如图甲所示，如果光线沿BO的顺序射向平面镜，则反射光线 （填“会”或“不会”）与OA重合，说明了光反射时，光路是 ；
（3）如图乙所示，反射光线 （选填“存在”或“不存在”）且由甲、乙两图我们可以得到的结论是： ；
（4）三次改变入射角的大小，实验所得数据如表所示，根据表中数据得出的结论是：光反射时，反射角 入射角。
实验次数 入射角 反射角
1 30° 30°
2 45° 45°
3 60° 60°
2．为了“探究光反射时的规律”，实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔，依据教材设计了如图甲所示的实验。
（1）实验中还需要的测量器材是 ；
（2）将纸板B沿ON折过一些角度，观察到反射光线消失，由此可以验证反射光线、入射光线和法线 ；
次数
1
2
3
（3）改变光束入射的角度，多做几次，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板，测量ON两侧的和，将数据记录在上表中，根据数据得出的结论是：光反射时， ；
（4）实验过程中若将纸板倾斜，如图丙所示，让光贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光 （选填“在”或“不在”）纸板这一平面内。
3．在“探究光的反射规律”的实验中，平面镜M水平放置，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕竖直接缝ON翻折。
实验序号 入射角α 反射角β
① 50° 50°
（1）如图甲，将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F （能/不能）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与ON在 内；
（2）若将入射光线远离法线，则反射光线将 （选填“靠近”或“远离”）法线，反射角将 （选填“增大”“减小”或“不变”）；
（3）小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据（如上表），根据这组数据，他 （选填“能”或“不能”）得出关于“光反射时，反射角等于入射角”的结论，理由是： 。
4．探究光的反射定律，实验装置如图1。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射光线多次实验，数据记录于下表。
序号 入射光线相对法线的位置 反射光线相对法线的位置 入射角i 反射角r
1 左 右 30° 30°
2 左 右 45° 45°
3 左 右 60° 60°
4 右 左 60° 60°
（1）能从不同方向观察到光的传播路径，是因为光在光屏上发生 反射；
（2）分析表中数据得出结论：①反射光线、入射光线分别位于法线 ；
②反射角 入射角；
（3）光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图2为上午某时刻的光路图，根据上述实验结论推断，随着太阳的运动，追日镜应沿 时针方向旋转，使反射光线射向吸热塔。
5．在“探究光的反射规律”实验中，平面镜水平放置于桌面上，、是两块可以绕接缝翻折的白色硬纸板。
实验次数 1 2 3
入射角
反射角
（1）如图甲所示，白色硬纸板应当 立在平面镜上；
（2）让一束光紧贴纸板沿方向射向镜面上的点，在纸板上呈现反射光束，然后将纸板绕向前或向后翻折，在纸板上看不到反射光束，这表明反射光线、入射光线和法线在 ；
（3）多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径，用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入表格，可得结论：反射角与入射角大小 ；
（4）当反射光与入射光夹角为时，入射角为 。若入射光束绕点顺时针旋转，将观察到反射光束在平面镜中所成的像绕点 时针旋转；
（5）如图乙所示，一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向右移动平面镜，观察到光斑位置的变化情况是 。
6．小明利用图甲所示的器材（纸板可绕翻折）探究光的反射定律；
（1）图乙中，用激光笔沿方向入射，当入射光线与平面镜夹角为时，入射角大小为 ；再将纸板绕向后折，纸板上没有反射光线，这一步骤的目的是探究 ；
（2）图乙中，若让另一束光线沿方向射向平面镜，反射光线沿方向射出，这一现象说明 ；
（3）为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律，接下来的操作是 ；
（4）图丙中，保持入射光线不变，将平面镜绕入射点旋转，使入射角增大，则反射光线偏转的角度为 。
7．小李在“探究光的反射定律”中采用了如图所示的实验装置：
（1）如图甲，小李将平面镜放置在水平桌面上，在镜子旁边点上蚊香，并用透明半球罩将它们罩住，点蚊香的主要目的是 ；
（2）如图乙，他用红色激光沿射向平面镜，再用绿色激光沿竖直射向平面镜表示“法线”，在右侧眼睛处，可观察到光线重合，这说明，光反射时，反射光线、入射光线和法线在 ；
（3）如图丙，用磁铁使右侧光屏向后转一个角度，看到的反射光线 （选填“会”或“不会”）呈现在右侧光屏上，将带有量角器的光屏左右两部分恢复到同一平面后，让红色激光笔以的入射角入射到平面镜，此时看到反射角的大小是 度，实验中需多次改变入射角，这样做的目的是 。
8．小明利用如图装置探究光反射时的规律。
（1）如图所示，实验时，把一个平面镜放在水平桌面上，再把白色纸板ENF（右侧可绕ON翻折）竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON应 于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，光在纸板上发生 反射，呈现径迹。光经平面镜反射，沿另一个方向射出；
（2）改变光束入射的角度，多做几次，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板，用量角器测量ON两侧的∠i和∠r，是为了 ；根据实验结论可知：当入射光EO与平面镜夹角为50°时，反射角为 °；
（3）让光沿图中FO方向照射到镜面，它会沿着OE方向射出。这表明：在光的反射现象中，光路是 的；
（4）为探究反射光、入射光和法线是否在同一平面内，下一步的操作是 。
9．如图是“探究光的反射规律”的实验装置，其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏，并能沿ON折转，ON垂直于CD。
实验次数 1 2 3 4 5 6
入射角 60° 50° 40° 30° 20° 0°
反射角 60° 50° 40° 30° 20° 0°
（1）为使实验效果更明显，整个实验过程应在较 （填“亮”或“暗”）的环境中进行；
（2）如果光屏没有与平面镜垂直放置，当光贴着光屏入射时， （填“能”或“不能”）在光屏上看到反射光线，此时入射光线、反射光线 （填“在”或“不在”）同一平面内；
（3）若将一束光贴着光屏沿FO射到O点，光将沿图中的OE方向射出，因为在光的反射现象中光路是 的；
（4）实验过程共进行了6次，这样做的目的是 。

10．物理创新实验小组的同学探究光的反射定律
【实验器材】平面镜、可前或后折的纸板、激光笔、量角器、铅笔。
【实验装置】如图所示：
【分析与论证】
（1）将硬纸板ENF 放置在水平放置的平面镜上，用激光笔射出一束光紧贴硬纸板射向平面镜的O点，可在纸板NOF面内看到反射光。
（2）改变入射光AO的角度，多做几次实验，记录每次反射光的径迹，用 测量入射角和反射角，将数据记录在下表中。
入射角i/度 15 30 45 50 60 80
反射角r/度 15 30 45 50 60 80
分析数据可得出结论：“在反射现象中， 。”
（3）将一束光贴着纸板ENO射到O点，把纸板NOF向前或向后折，可以探究 。
（4）实验过程中，当让激光笔发出的光逆着原来的反射光OB射向镜面时，此时反射光将沿着 方向射出。
【拓展】实验小组用图1和图2模拟镜面反射与漫反射，如图1所示，把几根细针垂直扎入一张硬纸板中，表示法线，当入射光线平行射到各入射点时，反射光线将平行射出。随后将纸板随意弯折，如图2所示，这时会看到“法线”不再平行，当入射光线平行射到各入射点时，反射光线将 （选填“平行”或“不平行”）射出，根据你所学的知识判断，漫反射 （选填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。
参考答案
1． 垂直 会 可逆的 存在 光反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内 等于
（1）[1]如果实验中硬纸板放得没有与平面镜垂直，稍有倾斜，则当入射光贴着硬纸板射向镜面上的O点后，法线将会不在硬纸板上，所以在硬纸板上不能看到反射光线，故实验中，纸板应垂直于平面镜。
（2）[2][3]当光线沿BO方向射入时，反射光线会沿原来OA射出，即反射光线与原来的入射光线重合，说明光路是可逆的。
（3）[4][5]由图乙可知，当反射光线所在的纸板向前或向后折时，此时反射光线仍存在，且反射光线的位置没有发生变化，但由于纸板翻折后与反射光线不在同一平面，因此在纸板上观察不到反射光线，该步骤可以说明入射光线、反射光线和法线在同一平面内。
（4）[6]根据表格中的数据可知，入射角增大，反射角也增大，入射角减小，反射角也减小，反射角等于入射角，所以可得结论光的反射现象中，反射角等于入射角。
2． 量角器 是否在同一平面内 反射角等于入射角 不在
（1）[1]探究光反射时的规律时，需要测量出入射角和反射角的大小，所以，还需要的测量工具是量角器。
（2）[2]硬纸板可以显示光路，将纸板B沿ON折过一些角度，观察到反射光线消失，可以验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
（3）[3]根据表中的数据可以得出的结论：在光的反射现象中，反射角等于入射角。
（4）[4]根据光的反射定律知道，在反射现象中，反射光线、入射光线分居法线两侧；反射光线、入射光线和法线在同一平面内，因此若将纸板倾斜，如图丙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入射光线仍在同一平面内，不在纸板这一平面上。
3． 不能 同一平面 远离 增大 不能 见解析
（1）[1][2]将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，说明此时的入射光线、法线、反射光线在同一平面内。接着将纸板F绕ON向后翻折，纸板F不在纸板E所在的平面，但反射光线仍在此平面，则纸板F不能看见反射光线。进一步说明反射光线、入射光线与ON在同一平面内。
（2）[3][4]将入射光线远离法线，此时入射角增大，根据光的反射定律，反射角等于入射角可知，反射角也增大，因此反射光线也远离法线。
（3）[5][6]只进行一次实验就得出结论，实验数据太少，实验结论具有偶然性，所以不能根据一次实验数据就得出结论。
4． 漫 两侧 等于 逆
（1）[1]因为光在光屏上发生漫反射，所以能从不同方向观察到光的传播路径。
（2）①[2]分析表格中入射光线相对法线的位置、反射光线相对法线的位置，总是左右相反的，所以反射光线、入射光线分别位于法线两侧。
②[3]分析表格中多组入射角i和反射角r，他们的大小相等，所以反射角等于入射角。
（3）[4]根据图2可知，此时上午某时刻的光路图，说明太阳要逆时针方向运动，入射角变小，反射角也要变小，为了保证使反射光线射向吸热塔，追日镜也要沿逆时针方向旋转。
5． 竖直 同一平面内 相等 50 顺 不变
（1）[1]入射光线、反射光线和法线在同一平面内，为了便于同时观看入射光线、反射光线和法线，纸板一定与平面镜垂直。
（2）[2]当F板向后折转一定的角度，则呈现反射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，所以在F板上不能看到反射光，这表明反射光线和入射光线仍然在同一平面内。
（3）[3]由表格数据可得结论：反射角与入射角大小相等。
（4）[4]反射光与入射光的夹角为，即反射角与入射角的和为，根据反射角等于入射角可得，入射角为。
[5]在光的反射现象中，反射光线与入射光线关于法线对称，若入射光束绕点顺时针旋转，则反射光束将沿逆时针方向转动，因像与物关于镜面对称，所以可观察到反射光束在平面镜中所成的像绕点顺时针方向转动。
（5）[6]一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向右移动平面镜，入射点位置不变，且反射面位置不变，入射角不变，观察到光斑位置的变化情况是不变。
6． 30° 反射光线、入射光线、法线在同一平面内 在反射现象中，光路是可逆的 改变入射角的大小，多次实验 20°
（1）[1]图乙中，用激光笔沿AO方向入射，当入射光线与平面镜夹角为60°时，由于入射光线与法线的夹角为入射角，所以入射角大小为
90°-60°=30°
[2]再将纸板F绕ON向后折，纸板F与入射光线不在同一平面上，不能显示反射光线，所以此时纸板F上没有反射光线，故改变纸板F的位置，是为了探究反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
（2）[3]光线从AO入射，从OB射出，若让另一束光线沿BO方向射向平面镜，反射光线沿OA方向射出，这一现象说明在反射现象中，光路是可逆的。
（3）[4]为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律，接下来的操作是改变入射光线的入射角度，即改变入射角的大小，多次实验，得出实验结论。
（4）[5]如下图，保持入射光线AO不变，将平面镜绕入射点旋转，使入射角增大10°，此时入射角
∠AON′=30°+10°=40°
因为反射角等于入射角，所以转动前入射光线与反射光线的夹角
∠AOB=30°+30°=60°
转动后10°后，此时入射角
∠AON′=40°
因为反射角等于入射角，所以转动后入射光线与反射光线的夹角
∠AOB′=40°+40°=80°
则反射光线偏转的角度
∠BOB′=∠AOB′-∠AOB=80°-60°=20°
7． 显示光路 同一平面内 不会 30 总结规律，防止结论的偶然性
（1）[1]光的传播路径我们看不见，可通过水雾、烟雾等转换为看得到的光路，在半球罩中点蚊香的作用是为了显示光路。
（2）[2]由于在右侧眼睛处，可观察到光线重合，这说明光线处于同一平面内。
（3）[3]在光的反射中，三线在同一平面上，将右半部分光屏向纸里旋转，就不会看到反射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到反射光线。
[4]当光发生反射时，由于反射角等于入射角，当红色激光笔以的入射角入射到平面镜，可以看到反射角也为。
[5]探究光的反射规律实验时，多次改变入射角的大小，其目的是总结规律，防止结论的偶然性。
8． 垂直 漫 探究反射角与入射角的大小关系 40 可逆 把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折，观察纸板F上有没有反射光线
（1）[1]法线与镜面垂直，纸板上的直线ON相当于法线，所以ON应垂直于镜面。
[2]我们能在纸板上看到入射光线和发射光线的路径，是由于光线在粗糙的纸板上发生了漫反射。
（2）[3]用量角器测量两侧的∠i和∠r，∠i是入射角，∠r是反射角，可以探究反射角与入射角的大小关系。
[4]入射角为入射光线与法线的夹角，所以当入射光与平面镜夹角为50°时，入射角为40°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，为40°。
（3）[5]若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点，光将沿图中的OE方向射出，即光线沿着原来反射光线的路径入射，反射光线会沿着原来入射光线的路径反射，说明在反射现象中，光路是可逆的。
（4）[6]把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折，纸板E与F不在同一平面内，在纸板F上不能看到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
9． 暗 不能 在 可逆 使实验结论更具普遍性
（1）[1]光线和环境的对比度越大，光线越清晰，所以为了使光线更加明显，实验应在较暗的环境下进行。
（2）[2][3]法线在纸板上，法线与镜面垂直，入射光线、法线、反射光线在同一平面内，如果纸板与平面镜不垂直，则法线不在纸板上，入射光沿纸板照射后，反射光线不在纸板上，则我们在纸板上看不到反射光线；但此时入射光线、法线、反射光线在同一平面内。
（3）[4]若将一束光贴着光屏沿FO射到O点，会发现反射光线沿OE方向射出，这表明在光的反射现象中，光路是可逆的。
（4）[5]在本实验中要采用多次实验，其目的是使实验结论更具普遍性。
10． 垂直 量角器 反射角等于入射角 反射光线、入射光线和法线在是否在同一平面内 OA 不平行 遵循
（1）[1]硬纸板放在平面镜上时，因为在光的反射现象中法线垂直于镜面，而法线在硬纸板上，所以要保持硬纸板ENF与镜面垂直。
（2）[2]角度的测量工具是量角器，所以改变光束的入射角度，多做几次，取下纸板，用量角器测量ON两侧的和，会发现反射角等于入射角。
[3]分析数据可以看出反射角和入射角的数值相同，可得出结论：“在反射现象中，反射角等于入射角。”
（3）[4]把半面纸板NOF向前折或向后折，此时反射光线仍然存在，因为纸板向后折，光线不在纸板上，不能通过纸板发生漫反射，所以我们看不见反射光线了，可以探究反射光线、入射光线和法线在是否在同一平面内。
（4）[5]由让光线逆着OB的方向射向镜面，会发现反射光线沿着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，体现了光路是可逆的。
[6][7]随后将纸板随意弯折，由图2可以看到“法线”不再平行，当入射光线平行射到各入射点上时，由于入射面不在同一平面内了，各条光线的入射角就不再相等，反射角也不再相等，因此反射光线不平行；但漫反射仍然遵循光的反射定律，对于同一条入射光线反射角仍等于入射角。
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