初中物理光的反射定律的应用实验题

下面是晓婷同学设计的探究“光的反射定律”和“平面镜成像特点”的实验过程．
（1）如图，为了探究“光的反射定律”，晓婷将一张白纸B放在水平桌面上，将一个平面镜A垂直白纸放置，用激光手电贴着　 　（选填“A”或“B”）照射，并记录下了反射角和入射角的度数如下表．通过表格中的数据可得到的结论是　        　．

入射角	15°	30°	60°
反射角	15°	30°	60°

（2）为了探究“平面镜成像特点”，她将平面镜换成了　  　，并取来了两个　 　的蜡烛．在实验过程中，随着蜡烛的燃烧变短，蜡烛的像与用来找像的蜡烛　  　（选填“仍然重合”或“不再重合”），此时所成的像与物大小　  　（选填“相同”或“不相同”）．

在探究"光的反射规律"的实验中，为了确定反射光线和入射光线的位置关系，实验器材有：可旋转的光屏（如图甲所示，光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转）、平面镜和激光电筒。如图乙所示，将光屏立放在水平放置的镜面上，让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点。

（1）实验中，光屏A是用来呈现 　    　光线的，为了观察到完整的光路，光屏B需旋转到图乙中的位置 　    　（填序号）；

（2）旋转光屏A到位置1时，也同时需要旋转光屏B到位置3才能观察到完整光路，通过以上操作过程可知，要观察完整的光路，光屏A、B两部分旋转后要处于 　    　；

（3）记录多次实验光路，进一步研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称，这条过入射点并 　    　于镜面的直线ON叫做 　    　，根据这条线便可以确定反射光线和入射光线的位置关系。

在“探究光反射时的规律”实验中，将一块平面镜平放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，用激光笔将一束光贴着纸板射到平面镜上，用直尺和笔描出光线的传播路径。

（1）上述实验中硬纸板的作用是　                   　；

（2）为了探究完整的反射规律，还需要用到的器材是　                  　。

回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整） $:$

（1）探究水沸腾时温度变化的特点：

表格	时间 $/\mathit{min}$ 0 1 2 3 4 5 6 7 温度 ${/}^{°}\text{C}$ 90 92 94 96 98 98 98 98
结论	水沸腾过程中，不断吸热，温度保持　　 ${}^{°}\text{C}$不变。
方法	实验中通过　　来说明水吸收热量的多少，运用的科学方法是转换法。
问题	再增加烧杯、红墨水和滴管，可验证“热运动和温度的关系”；分别在质量相等的 ${30}^{°}\text{C}$、 ${50}^{°}\text{C}$、 ${80}^{°}\text{C}$的水中滴入等量红墨水，观察水的颜色变化快慢。设计记录表格： 实验次数 1 2 3

（2）探究光的反射定律：

过程 方法	如图，让一束光贴着纸板沿 $\mathit{EO}$射到 $O$点，把纸板 $\mathit{NOF}$向后折，在 $\mathit{NOF}$面上　　（填“能”或“不能” $)$观察到反射光线。这说明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在　　。运用的科学方法是　　法。
问题 结论	如图， $a$、 $b$是两支相同的蜡烛，当 $b$与 $a$的像完全重合时，移去 $b$换上光屏，光屏上观察不到像，说明 $a$的像是　　（填“实像”或“虚像” $)$。

如图所示，在“探究光反射时的规律”的实验中，平面镜 $M$放在水平桌面上， $E$、 $F$是两块粘接起来的硬纸板，垂直于镜面而且 $F$板可绕 $\mathit{ON}$转动。

（1）如图甲所示，以法线 $\mathit{ON}$为轴线，把纸板 $F$向后缓慢旋转，在 $F$上　　（填“能”或“不能” $)$看到反射光线，这样做的目的是为了探究：反射光线、入射光线和法线是否在　　。

（2）探究反射角和入射角的关系时，改变入射角大小，先后做三次实验，并将测得的数据记录在表中，从表中可以看到实验时入射角在逐渐　　（填“增大”“减小”或“不变” $)$，分析表中数据得出结论：反射角　　（填“大于”“小于”或“等于” $)$入射角。

实验次数	入射角	反射角
1	$20°$	$20°$
2	$45°$	$45°$
3	$60°$	$60°$

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 $\mathit{EO}$和反射光 $\mathit{OF}$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 $\mathit{ON}$两侧的 $\angle i$和 $\angle r$，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 $\mathit{ENF}$是用两块纸板连接起来的，把半面纸板 $\mathit{NOF}$向前折或向后折，这时在 $\mathit{NOF}$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 $\mathit{ON}$，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 $\mathit{OF}$的方向射向镜面，会发现反射光线沿着 $\mathit{OE}$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。

在“探究光的反射规律”的实验中，平面镜水平放置，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 $\mathit{ON}$翻转，如图1所示。

实验次数	入射角	反射角
1	$30°$	$30°$
2	$45°$	$45°$
3	$60°$	$60°$

（1）实验中还需要的器材是：　 　、激光笔和铅笔。

（2）将一束光贴着纸板 $E$沿 $\mathit{AO}$射到 $O$点，纸板 $F$上会显示出反射光束 $\mathit{OB}$；为探究反射光和入射光是否在同一平面内，下一步的操作是：　　。

（3）使光束以不同角度入射进行实验，测量数据如上表所示。由此可得：在反射现象中，　　。

（4）如图2所示，已知入射光线与反射光线的夹角为 $90°$，请在图中画出平面镜的位置并标出反射角的度数。

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的夹角为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。

探究光的反射规律的实验装置如图甲所示，平面镜的上方垂直放置一块附有量角器的白色光屏，它由可以绕ON折转的E、F两块板组成。

（1）让一束光沿着E板从A点射到镜面的O点，由于光在E板发生 　 　反射（选填“镜面”或“漫”），从光屏前不同方向都可以看到E板上光线AO的径迹。

（2）让一束光沿着E板从A点射到镜面的O点，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：光反射时，　 　。

（3）实验中，观察到入射角为45°时，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？　 　

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所示的实验。

次数	$\angle i$	$\angle r$
1	$70°$	$70°$
2	$45°$	$45°$
3	$30°$	$30°$

（1）实验中还需要的器材是　　。

（2）实验中为了使光线能在纸板上显示出来，方便实验研究，你该采取的操作是　　。

$A$．向纸板喷烟或雾   $B$．使光束垂直纸板射到 $O$点   $C$．使光束贴着纸板射到 $O$点

（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 $\mathit{ON}$两侧的 $\angle i$和 $\angle r$，将数据记录在上表中，根据数据得出的结论是　　；

（4）若将一束光贴着纸板沿 $\mathit{FO}$方向射到 $O$点，光将沿图中的 $\mathit{OE}$方向射出，因为在反射现象中，　　。

小明利用下图中的实验装置探究光的反射规律。纸板 $\mathit{ENF}$是用两块纸板 $E$和 $F$连接起来的，可绕 $\mathit{ON}$折转。

（1）实验时，把平面镜放在桌面上，为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上，应把纸板 $\mathit{ENF}$与平面镜　　放置，图中的入射角是　　度。

（2）多次改变入射光的方向，总能在纸板上观察到入射光平面镜和反射光的径迹，由此小明得出结论：在反射现象中，反射光线，入射光线和法线都在同一平面内。小明得出结论的过程是否合理

？　　，说明理由：　　。

（3）若让一束光沿 $\mathit{BO}$方向射向平面镜，反射光沿　　方向射出。

在探究光的反射规律的实验中，小明设计了如图所示的实验：将平面镜放在水平桌面，硬纸板竖直地立在平面镜上，硬纸板上的直线 $\mathit{ON}$垂直于镜面，右侧纸板可绕 $\mathit{ON}$转动。

（1）如图甲，当硬纸板在同一平面上，使一束光贴着纸板沿某一方向射到 $O$点，经平面镜反射，沿另一个方向射出。当入射光 $\mathit{EO}$向 $\mathit{ON}$靠近的过程中，发现反射光 $\mathit{OF}$　　（选填“靠近”或“远离” $)\mathit{ON}$．为了精确探究反射规律，除了图中的器材，还需要刻度尺、　　和　　。

（2）如图乙，保持左侧纸板和入射光的位置不变，将右侧纸板绕 $\mathit{ON}$转动，此时在右侧纸板上不能看到反射光，由此可以得出反射光线、入射光线和法线　　的结论。

如图甲，在"探究光的反射规律"实验中：

（1）在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光线 $\mathit{EO}$ 的径迹，这是因为光在纸板上发生了 　　（选填"漫"或"镜面" $)$ 反射；

（2）多次改变入射角的大小进行实验，可以得出结论：反射角 　　入射角；

（3）小明发现实验中所用的激光垂直照在光屏上不是一个点而是一条直线，这样使实验中更容易观察光路。他很好奇这是如何做到的，于是拆开激光笔。如图乙所示，一束很细的激光发射出来后通过一个透明的圆柱体，由于圆柱体对光有 　　（选填"会聚"或"发散" $)$ 作用，最终使激光在光屏上展开得很宽。

小天用图示装置探究“光的反射定律”，请在下列空格中填写适当内容：

（1）图1中反射角是　　度；

（2）图1中当入射角变大时，反射光束　　（选填“偏离”或“靠拢” $)$法线；

（3）如图2所示，将纸板 $\mathit{NOF}$向后折，在纸板 $\mathit{NOF}$上　　（选填“能”或“不能” $)$看到反射光束，这说明了反射光线，入射光线和法线在同一平面上。

图甲是小明探究光的反射规律的实验装置图。

（1）该实验中，纸板 $A$、 $B$的作用是　            　（写出一条即可）。

（2）让入射光线沿 $\mathit{FO}$方向射入，则发现反射光线沿　      　方向射出。

（3）实验结束后，小明想继续探究平面镜成像的特点，装置如图乙，却发现点燃蜡烛 $A$，在平面镜后移动未点燃的蜡烛 $B$，根本无法透过平面镜看到蜡烛 $B$．小明可用　　     代替平面镜，让实验顺利完成。

（4）实验结束时，小华将一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在 $a$处，如图丙。现将平面镜移至图丁位置，硬币的成像情况是　          　（填字母代号）。

$A$．硬币成像在 $a$处

$B$．硬币成像在 $b$处

$C$．硬币成像在 $c$处

$D$．硬币无法通过平面镜成像