实验05 探究光的反射规律-中考物理必考实验精讲练

实验05探究光的反射规律（原卷版）光学实验探究题主要内容有四：光的探究光的反射规律、探究平面镜成像规律、探究光的折射规律和探究凸透镜成像规律。对实验探究的设计、思路和探究过程以及已学光现象的规律为主线，通过探究实验加深对知识的理解和掌握并考查考生对此实验认识程度。《探究光的反射规律》属于常考热点，在中考试卷中出现概率很高，所占分值一般在3-6分之间。题型大都是实验探究题，有时也会出现在选择题和填空题中。该实验应着重从实验方法、实验过程和实验现象，得出的结论等方面入手，了解实验的基本内容和光的反射规律。各地的中考命题针对实验探究问题有着不同程度的偏重，也不可能面面俱到地进行考查，这也就给命题带来了多个角度的可能性。由于考查的环节或是角度不同，考查的方式也就明显不同，因此在平时的复习中，要尽可能的引导学生对每个知识点、每个环节要做到理解和掌握。新课程改革以来，各地中考命题中涉及不同版本教材外的物理探究实验逐年在出新。但纵观其考查内容，大都来源于学生生活实际，并且所考核的方法和能力都是学生应了解和掌握的。所以学生进行应考时对此不要产生心理上的障碍，只要抓住方法、应用得当，一般都能轻松解决。实验探究-光的反射规律【实验猜想】（1）光的反射光线、入射光线与镜面的夹角相等；（2）反射光线和入射光线关于法线是对称的。【实验器材】平面镜一块、红色激光笔、直尺、不同颜色的笔、量角器、一张可绕中线折转的白色硬纸片。【进行实验与收集证据】（1）如图甲所示，把平面镜放在水平桌面上，再将白色硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板NOF可绕直线ON旋转；（2）先将纸板EON和纸板NOF处在同一平面内，然后使入射光贴着纸板沿某一角度射向O点，观察反射光的方向。在硬纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹；（3）改变光束的入射角度，进行多次实验（寻找普遍规律），换用不同颜色的笔记录每次光的径迹；（4）取下纸板，用量角器分别测量ON两侧的入射角和反射角的大小，并将数据记录在表格中；（5）如图乙所示，将纸板NOF向前或向后折转，在纸板上观察反射光的径迹。实验次数入射角反射角160°60°245°45°330°30°…【分析论证】（1）当纸板EON和NOF在同一平面内时，能观察到反射光的径迹，且入射光、反射光分居发现两侧，反射光线的方向随着入射光线方向的改变而改变；（2）分析表中的数据可知，反射角等于入射角。反射角随着入射角的减小而减小；（3）把纸板NOF向前折或向后折时，观察不到反射光的径迹，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。【归纳总结】在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角（光的反射定律）。《探究光的反射规律》常考问题：1.验证三线共面：沿折版中轴折转光屏是否还能看见反射光线；2.验证分居：观察反射光线、入射光线是否在中轴两侧；3.验证等角：通过量角器测量或带有刻度的折板光屏测量；4.通过镜面对入射光的反射作用，可以看出镜子：有改变光路的作用；5.本实验是一个归纳性实验，改变入射光的方向多次实验的目的是：为了得到多组实验数据，从而得出普遍规律，避免实验结论的偶然性；6.纸板在实验中的三个作用：（1）显示光的传播路径；（2）验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内，具体操作是将纸板NOF向前或向后折转，使其和纸板EON不在同一平面内，观察有无反射光的径迹；（3）记录光路。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹，以分析反射角随入射角的变化而变化情况。7.观察光路是否可逆：沿原反射光线路径改变入射光线，观察反射光线；8.漫反射：能看见光线的传播方向说明折板发生了漫反射；9.改变入射角（改变入射光线方向），进行多次实验的目的：寻找实验结论的普遍性；10.光线的理想化模型：观察激光笔射出的光线即可构建用带箭头的直线表示光的传播方向和路径；11.折转光屏用白色的目的：显示光线的路径；12.实验应选较暗的环境目的是：便于观察实验现象；13.实验时，折板应与平面镜垂直的目的：否则折板上看不到反射光；14.当光垂直镜面入射时，入射角为零，为什么看不到反射光线：有反射光线，但反射角也为零，反射光线与入射光线在一条直线上。A组（中考真题感知）1.（2023·自贡）小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上，以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角，如图所示，则（）。A.反射光线与镜面的夹角是40°；B.入射角增大10°，反射光线与入射光线的夹角增大20°；C.将纸板NOF向后折叠，则反射光线会消失；D.光在纸板上发生了镜面反射2.（2023·宜宾）小强同学用如图甲的实验装置，探究光反射时的规律，并将数据依次记录在表1中。实验后他想让与地平线成60°的太阳光竖直向下照亮井底，他把平面镜按如图乙放置。对此探究，下列说法正确的是（）。表1次数123450°20°30°40°60°0°20°30°40°60°A.图甲中表示反射角的是；B.实验时的反射光线是绕O点逆时针转动的；C.实验说明反射角等于入射角；D.图乙中平面镜与地平线的夹角θ为75°3.（2023·丹东）如图所示，白色纸板竖直立在水平放置的平面镜上，入射光线与平面镜的夹角为50度，则反射角大小为_______度；若将ON右侧纸板F沿ON向后转动，则纸板F上_______（选填“能”或“不能”）显示出反射光线。4.（2023·无锡）如图所示，平面镜M水平放置，白色纸板竖直地立在平面镜上，纸板由A、B两部分组成，可绕接缝翻折。使一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点，只有当纸板B翻折至图中位置时，才能观察到纸板B上呈现反射光线，可知反射光线、入射光线和法线在_______________，此时角度为，则为_______________，将一束光沿方向入射，则反射光将沿_______________方向射出。5.（2023·齐齐哈尔）小明利用如图装置探究光反射时的规律。（1）如图1所示，实验时，把一个平面镜放在水平桌面上，再把白色纸板（右侧可绕翻折）竖直地立在平面镜上，纸板上的直线应___________于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到点，光在纸板上发生___________（选填“镜面”或“漫”）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，用量角器测量两侧的和，是为了___________；根据实验结论可知：当入射光与平面镜夹角为时，反射角为___________；（3）让光沿图1中方向照射到镜面，它会沿着方向射出。这表明：在光的反射现象中，光路是___________的。（4）如图2所示，把纸板右侧绕向前折或向后折，在右侧纸板上看不到反射光。这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在___________内。6.（2023·潜江、天门、仙桃）用如图的装置探究“光的反射定律”。平面镜M水平放置，附有量角器的白纸板由E、F两部分构成，始终竖直立在M上，可以绕ON翻折；（1）如图甲，E、F在同一平面上，让入射光AO射向镜面，量角器上显示入射角和反射角的大小，可得出∠r________∠i（选填“>”“<”或“=”）；（2）改变入射光的方向，再测几组入射角和反射角，这样做的目的是_________；（3）若光沿BO入射，经M反射后沿OA射出。这表明，在光的反射现象中，光路是_________的；（4）如图乙，把F向前或向后翻折，则在F上________（选填“能”或“不能”）看到反射光，这说明反射光线，入射光线和法线在_________。7.（2023·眉山）同学们利用图甲所示的器材（纸板F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F绕向后折，纸板F上_______（选填“有”或“没有”）反射光线，这一步骤的目的是探究反射光线、入射光线、法线__________；（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，接下来的操作是改变______，多次实验；（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__________。8.（2023·贵州）在“探究光的反射定律”实验中，器材有：激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。（1）将平面镜置于水平桌面，如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点，在平面镜上方喷水雾，从前向后观察，可在镜面上方看到__________条光束。（2）将折转光屏垂直于平面镜放置，让入射光沿左半屏射到O点，如图乙所示。要呈现反射光，需将右半屏向__________（选填“前”或“后”）折转。（3）保持入射点不变，多次改变入射方向，在光屏上记录每次实验的光路aa′、bb′和cc′，如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系，发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称，可将此对称轴视为__________。同时根据光屏上的倍息可得结论，反射角与入射角的大小__________。9.（2023·聊城）为了探究光反射时的规律，小强同学利用平面镜、可绕ON折转的纸板、量角器和激光笔进行如图所示的实验。（1）把一个平面镜放在水平桌面上，再把纸板立在平面镜上，纸板上的直线ON与镜面保持______；（2）为了探究反射角与入射角的关系，实验时应进行的操作是______；A.沿ON前后转动纸板EB.沿ON前后转动纸板FC.改变光束OB与ON的夹角D.改变光束AO与ON的夹角（3）让光沿着BO的方向射到镜面，发现反射光沿着OA方向射出。这表明，在反射现象中，光路______；（4）若将纸板倾斜，如图乙所示，让光束仍贴着纸板沿AO方向射到镜面，此时反射光与入射光______（选填“在”或“不在”）同一平面内。10.（2022·四川南充）在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，水平放置平面镜，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可以绕ON翻折。（1）实验时，把纸板ENF垂直放在平面镜上，入射光线AO的法线是___________，光线AO的入射角大小是___________度；（2）为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是___________；A．改变纸板与平面镜之间的夹角B．沿ON向后转动纸板EC．沿ON向后转动纸板FD．改变入射角的大小（3）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上___________（选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在___________内（选填“同一平面”或“不同平面”）（4）若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明___________。A．反射角等于入射角B．在光反射现象中，光路可逆11.（2022·湖南长沙）为了探究光反射时的规律，小丽把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。她将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。（1）如图甲所示，反射角的大小为______°；（2）实验过程中，进行下列哪项操作后，在纸板上仍可以看到反射光？______A．如图乙所示，将纸板的右半部分向后翻折B．如图丙所示，将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转C．如图丁所示，将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒12.（2022·日照）为进一步探究光的反射和折射现象，小明根据老师的要求认真完成了下列实验。（1）为了证明在光的反射过程中光路是可逆的，如图所示，小明已完成了实验步骤①②；①在水平白纸板上画一条直线PQ，做ON垂直PQ于O点，画一条斜线AO；②沿PQ放置平面镜，让一束光沿AO射向平面镜，在反射光线经过处标上一点B；接下来应该让入射光线沿___________，若反射光线沿___________方向射出，说明光路是可逆的；（2）如图所示，一束白光通过三棱镜后，在白屏上形成一条彩色的光带。据此可判断：红光和紫光以相同的入射角射向同一块玻璃砖，红光的折射角___________紫光的折射角（填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）在“探究凸透镜成像的规律”时，记录的实验数据如下表：像与物距的关系凸透镜的焦距物距与焦距的关系物距像的性质像距虚实大小正倒30实像缩小倒立1520实像等大倒立2015实像放大倒立5虚像放大正立由上表数据可知，凸透镜成实像的条件是___________；成虚像的条件是___________。根据光路是可逆的这一特点可知，当物距时，像距___________；（4）请写出一种测量凸透镜焦距的方法：___________，并简要说明主要操作步骤：___________。B组（限时针对训练）1.如图是小天同学探究光的反射定律的实验过程。下列说法错误的是（）。A．实验中使用硬纸板是为了显示光的传播路径；B．图甲中∠EOM是入射角；C．图乙的现象说明反射光线跟入射光线和法线在同一平面内；D．图丙和图甲中的现象说明在反射现象中光路是可逆的2.在“探究光的反射规律”的实验中，小莉设计了如图所示的实验，平面镜放在水平桌面上，纸板可绕ON转动。（1）实验前，应将纸板______放置于平面镜上。一束光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束OF沿______时针方向转动；（2）某时刻入射光线与镜面夹角为30°时，其反射角等于______；（3）将纸板A、B置于同一平面，一束光贴着纸板B沿FO射到O点，反射光束将沿图中的OE方向射出，说明光在反射时______；（4）在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹，这是因为光在纸板上发生了______反射。3.如图所示，是陈涛同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作：（1）如图甲，让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。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∠i和∠r，得到的结论是反射角入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）；（2）如图乙，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，把半面纸板NOF向前折或向后折，这时在NOF上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线与法线同一平面内（选填“在”或“不在”）；（3）使入射光线逐渐靠近法线ON，可观察到反射光线（选填“靠近”或“远离”）法线；（4）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：在光的反射现象中，；（5）陈涛同学还想用图丙和图丁模拟镜面反射与漫反射，照图丙那样，把几根细针垂直入一张硬纸板中，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，如图丁所示，这时会看到“法线”不再平行，当入射光线平行射到各入射点上时，反射光线（选填“平行”或“不平行”），根据你所学的知识判断，漫反射（选填“遵循”、“不遵循”）光的反射定律。4．如图所示，课堂上，老师用一套科学器材进行“研究光的反射定律”的实验演示，其中有一个可折转的光屏。（1）光屏在实验中的作用是_____；（2）课后，某同学利用一套实验器材，选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如图所示。经检查，三次试验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因是_____。多次实验的目的为：______；实验次数入射角反射角115°75°230°60°345°45°将图中的数据改正后，由此表格得出结论：______；（3）如图甲，当E、F在同一平面上时。让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上可看到反射光线OB，如图乙，若将F面向后折，F面上______（填“有”或“没有”）反射光，此时反射光线的位置______（填“有”或“没有”）改变；（4）在实验过程中，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______（填“在”或“不在”）同一平面内，在纸板上______（填

“能”或“不能”）看到反射光线；（5）如图甲乙，得出的结论：在反射现象中，______。5．下面是小明在研究光的反射规律时的主要步骤：实验次数入射角

∠

i反射角

∠

r130°242°42°360°60°（1）请根据如图（甲）所示实验装置，把下面的操作按正确顺序排列出来：______；A．改变光束的入射方向，再重做一次，换另一种颜色的笔，记录光的径迹；B．取下纸板，用量角器测量ON两侧的入射角∠i和反射角∠r，并记入表中；C．把一个平面镜放在水平桌面上，再把用NOE和NOF两块纸板连接成一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的轴线ON垂直于镜面，如图甲所示；D．让一束光贴着纸板沿某角度入射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹；（2）正确操作所测得的数据如表所示，分析表中的数据所得的结论是：在光的反射现象中，______；（3）为了方便同学们观察，则光在纸板NOE上发生的是______（选填“镜面”或“漫”）反射；（4）在实验中，如果让光逆着反射光路的方向射到平面镜，那么反射光恰好与入射光路重合，这说明在反射时，光路是______；（5）如图乙所示，把纸板NOF向后折，保持一束光贴着纸板NOE沿某角度入射到O点，发现纸板NOF上没有反射光，但此时反射光______（选填“仍存在”或“不存在”）。6．如图为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，而且F板可绕ON转动。（1）使用可以旋转的硬纸板，其目的是______；______；（2）将入射光线AO向ON靠近时，看到反射光线OB______（选填“靠近”或“远离”）ON；（3）若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点，光将沿图中______的方向射出，说明在光的反射现象中，光路是______的；（4）无意中，小明看到自己在平面镜中的像是______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的______（选填“实”或“虚”）像；（5）某同学在实验时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，然后转动纸板F，并使其与纸板E在同一平面内，但在F上没有发现反射光线，其原因可能是______。7.在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，垂直于镜面且可绕ON转动。(1)如图（a），当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上可看到反射光线OB，测出入射角和反射角的大小，便立即得出实验结论：反射角等于入射角。你认为这样得出结论（选填“合理”或“不合理”）。原因是。(2)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的方向射出，因为在光的反射现象中光路是的。(3)如图（b），以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上____（选填“能”或“不能”）看到反射光线OB，这样做的目的是为了__。此时反射光线的位置____（填“发生”或“不发生”）变化，反射光线和入射光线______（填“在”或“不在”）同一平面内。8．在探究“光的反射定律”的实验中，如图所示，将平面镜置于水平桌面，把一可沿ON折转的光屏置于平面镜上。(1)为了能在光屏上清晰地显示出光的传播路径，光屏表面应___________（选填：“光滑”或“粗糙”）些；(2)打开激光电筒使光线沿AO入射，当光屏上呈现出反射光线时，光屏与镜面是相互___________的，此时将___________定义为入射角（填写图中的序号）；(3)为了研究反射光线和入射光线的位置关系，应多次改变___________的大小，观察两条光线的变化情况；(4)在上问的实验中，光屏上总能同时呈现出反射光线和入射光线，于是得出结论：光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。这样得出的结论是否可信？___________（选填；“是”或“否”），理由是：___________。9.小明利用图中所示的装置探究“光的反射规律”。（1）为了探究反射角和入射角的关系，需要用到的测量工具是；（2）如图甲所示，入射光线逐渐沿顺时针方向旋转，改变入射角，发现反射光线沿（选填“顺时针”或“逆时针”）旋转，且反射角总（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；（3）由图乙所示，小明将硬纸板B沿PQ剪开并将上半部分向后折，实验时，纸板B的上部分（选填“能”或“不能”）看到反射光线，这说明：反射现象中，反射光线、入射光线、法线。10.为了探究光反射时的规律，同学们进行如图所示的实验。（1）为了完成实验，需要的测量工具是量角器；（2）把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面；（3）如图所示，使一束光贴着纸板射向O点，经平面镜反射后，沿另一方向射出，图中r是（选填“入射”或“反射”）角；（4）当入射角增大时，反射光线（选填“靠近”或“远离”）平面镜；（5）如表是实验中记录的数据，分析实验数据可知：。次数123456∠i20°30°40°50°60°70°∠r20°30°40°50°60°70°11.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。(1)如图，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上（能/不能）显示出反射光束，由此得到结论：反射光线、入射光线与法线ON；(2)小明在测量入射角和反射角大小时只记录了一组数据（如表），根据这组数据，他（能/不能）得出关于光反射时反射角与入射角关系的结论，理由是。实验序号入射角反射角①50°50°12．在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，垂直于镜面且可绕ON转动。(1)如图（a），当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上可看到反射光线OB，测出入射角和反射角的大小，便立即得出实验结论：反射角等于入射角。你认为这样得出结论__（选填“合理”或“不合理”）。原因是。(2)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的方向射出，因为在光的反射现象中光路是的。(3)如图（b），以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上____（选填“能”或“不能”）看到反射光线OB，这样做的目的是为了__。此时反射光线的位置____（填“发生”或“不发生”）变化，反射光线和入射光线______（填“在”或“不在”）同一平面内。13.在“探究光的反射规律”的实验中，小莉设计了如图所示的实验，平面镜放在水平桌面上，纸板可绕ON前后转动。入射角/°304560反射角/°304560（1）实验前，应将纸板______放置于平面镜上，让激光笔所发出的光紧贴纸板射向镜面O点的目的是______；（2）转动B板，当它与A板共面时，B板上呈现出反射光线OF，它与入射光线EO分别位于______两侧，这时将B板向前或向后折，在B板上______（选填“能”或“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；（3）表格记录了光以不同角度入射时对应的反射角，分析表中数据可得：______（写这两个角的大小关系）；（4）实验时小莉不小心碰了一下平面镜，导致平面镜水平问左移动一点距离，但光依旧可以照在镜面上，则反射角大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（5）将纸板A、B置于同一平面，一束光贴着纸板B沿FO射到O点，发现反射光束将沿图中的OE方向射出，说明光在反射时光路是______。14．如图所示是“探究光反射时的规律”的部分实验装置