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1、
人教版八上物理 實(shí)驗(yàn)4 探究光的反射現(xiàn)象
1. 為了探究“光反射時(shí)的規(guī)律”,小明選用了平面鏡、白色硬紙板 A 、 B 和激光筆進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中:
(1) 白色硬紙板的表面應(yīng)盡量 (填“粗糙”或“光滑”),其目的是使光在紙板上發(fā)生 ,這樣我們就能看清光的傳播路徑。
(2) 實(shí)驗(yàn)時(shí),若測(cè)得入射光線(xiàn)與鏡面夾角為 35°,則反射角度數(shù)為 ;若入射光線(xiàn)偏離法線(xiàn),則反射角將 (填“變大”“變小”或“不變”)。
(3) 為尋找反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)的位置關(guān)系,當(dāng)紙板 A 上顯示出光路時(shí),小明將另一半紙板 B 繞 ON 向后折時(shí),在紙板
2、 B 上就看不到反射光線(xiàn),此時(shí)反射光線(xiàn)實(shí)際上 是(填“存在”或“不存在”)的,這個(gè)現(xiàn)象表明: 。
2. 如圖所示,某實(shí)驗(yàn)小組在探究光的反射定律時(shí),在平面鏡的上方豎直放置一塊白色的光屏,它是由可以繞 ON 折轉(zhuǎn)的 A 、 B 兩塊硬紙板組成的。
(1) 實(shí)驗(yàn)中還需要的測(cè)量器材是 。
(2) 如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)讓光貼著紙板入射是為了① ;② 。
(3) 思揚(yáng)同學(xué)提問(wèn):“紙板 B 上沒(méi)有了反射光線(xiàn),那反射光線(xiàn)還在原來(lái)的位置上嗎?”同組的晨逸同學(xué)靈機(jī)一動(dòng),他用剪刀把紙板 B 從中間剪開(kāi),將上面一半保持不變,下面一半向后折,還可以 (填具體操作)
3、,再重做以上實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象如圖乙、丙所示,從而更有力地說(shuō)明了光在反射時(shí)“三線(xiàn)共面”的問(wèn)題。
(4) 隨后,同學(xué)們調(diào)節(jié)入射光線(xiàn)和法線(xiàn)的夾角分別為 15° 、 30° 、 45° 進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表,經(jīng)檢查,三次實(shí)驗(yàn)中各角度的測(cè)量值都是準(zhǔn)確的,但結(jié)論卻與反射定律不符,你認(rèn)為其中的原因可能是 。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)入射角反射角115°75°230°60°345°45°
3. 為了探究光反射時(shí)的規(guī)律,小李同學(xué)選用了平面鏡、一塊畫(huà)有法線(xiàn) ON 的平整硬紙板、激光筆、鉛筆、量角器和刻度尺等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1) 小李按如圖甲所示的方式開(kāi)始實(shí)驗(yàn),紙板 P 上顯示出了兩條光線(xiàn),他用鉛
4、筆、刻度尺將光的路徑畫(huà)在紙板上;改變?nèi)肷浣?,繼續(xù)畫(huà)出光的傳播路徑,最后紙板上留下了很多條光路,已經(jīng)無(wú)法區(qū)分哪條反射光線(xiàn)與哪條入射光線(xiàn)相對(duì)應(yīng)。為了避免這一問(wèn)題的出現(xiàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該怎樣做呢?答: 。
(2) 小李將一缺角的紙板 Q 按如圖乙所示的方式放置,讓光沿直線(xiàn) AO 入射,接著他以 ON 為軸旋轉(zhuǎn)缺角紙板 Q,發(fā)現(xiàn)無(wú)論缺角紙板 Q 旋轉(zhuǎn)到哪個(gè)角度,反射光線(xiàn)都只出現(xiàn)在入射光所在的紙板 P 上,在缺角紙板 Q 上并沒(méi)有顯示出反射光。這一現(xiàn)象說(shuō)明了 。
4. 如圖,小凱在水平鼓面上固定了一塊平面鏡,用固定位置的激光筆照射平面鏡,此時(shí)小凱觀察到墻壁上出現(xiàn)了一個(gè)小光斑。
5、
(1) 畫(huà)出經(jīng)過(guò)平面鏡的反射光線(xiàn),確定墻壁上光斑位置,并標(biāo)出反射角 A。
(2) 小凱在多個(gè)角度都能觀察到墻上的光斑,說(shuō)明光在墻壁上發(fā)生了 (填“鏡面”或“漫”)反射。
(3) 輕壓圖中平面鏡左側(cè)的鼓面,墻壁上光斑位置 (填“上移”“不變”或“下移”)。
(4) 當(dāng)用力敲擊鼓面使鼓發(fā)聲時(shí),可以看到墻壁上的光斑在跳動(dòng),通過(guò)光斑的跳動(dòng)證明了 。
(5) 實(shí)驗(yàn)時(shí)在敲擊鼓面力度相同的情況下,要讓光斑跳動(dòng)的幅度更大些,你的做法是 。
答案
1. 【答案】
(1) 粗糙;漫反射
(2) 55°;變大
(3) 存在;反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)在
6、同一平面內(nèi)
【解析】
(1) 白色硬紙板 A 、 B 的表面應(yīng)盡量粗糙,讓光在紙板上發(fā)生漫反射,使我們從不同的角度都能夠觀察到光線(xiàn),從而看清光的傳播路徑。
(2) 因?yàn)榉瓷浣堑扔谌肷浣牵瑢?shí)驗(yàn)測(cè)得入射光線(xiàn)與鏡面夾角為 35°,則入射角為 90°?35°=55°,反射角等于入射角,則反射角等于 55°;若入射光線(xiàn)偏離法線(xiàn),入射角變大,則反射角也變大。
(3) 將紙板 B 繞軸 ON 向后折,在紙板 B 上看不到反射光線(xiàn),說(shuō)明光在反射時(shí),反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一平面內(nèi),此時(shí)反射光線(xiàn)依然存在。
2. 【答案】
(1) 量角器
(2) 確定入射光的位置;光在紙面能發(fā)生
7、漫反射,便于看見(jiàn)入射光
(3) 將下面一半保持不變,上面一半向后折
(4) 測(cè)量的不是反射角,而是反射光線(xiàn)與鏡面的夾角
【解析】
(1) 為了測(cè)量入射角和反射角的大小,還需要的測(cè)量工具是量角器。
(2) 據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程可知,實(shí)驗(yàn)時(shí)讓光貼著紙板入射是為了確定入射光的位置;光在紙面能發(fā)生漫反射,便于看見(jiàn)入射光。
(3) 為了更有力地說(shuō)明光在反射時(shí)“三線(xiàn)共面”的問(wèn)題,還可以將下面一半保持不變,上面半向后折,再重做以上實(shí)驗(yàn)。
(4) 根據(jù)反射角等于入射角、反射角是反射光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角、入射角是入射光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角可知,當(dāng)入射角分別為 15° 、 30° 、 45° 時(shí),反射光線(xiàn)與
8、法線(xiàn)的夾角,即反射角應(yīng)分別是 15° 、 30° 、 45°,不是 75° 、 60° 、 45°,而 75° 、 60° 、 45° 正好是反射光線(xiàn)與鏡面的夾角。
3. 【答案】
(1) 實(shí)驗(yàn)時(shí)給對(duì)應(yīng)的反射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)編號(hào)
(2) 發(fā)生反射時(shí),反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一平面上
【解析】
(1) 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該給對(duì)應(yīng)的反射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)編號(hào)。
(2) 讓光沿直線(xiàn) AO 入射,接著他以 ON 為軸旋轉(zhuǎn)缺角紙板 Q,發(fā)現(xiàn)無(wú)論缺角紙板 Q 旋轉(zhuǎn)到哪個(gè)角度,反射光都只出現(xiàn)在入射光所在的紙板 P 上,在缺角紙板 Q 上并沒(méi)有顯示出反射光。即表明了發(fā)生反射時(shí),反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)
9、、法線(xiàn)在同一平面上。
4. 【答案】
(1) 如圖所示。
(2) 漫
(3) 上移
(4) 聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的
(5) 增大墻壁與鼓面的距離
【解析】
(1) 首先通過(guò)入射點(diǎn)作鏡面的垂線(xiàn),即法線(xiàn),根據(jù)反射角等于入射角作出反射光線(xiàn),反射光線(xiàn)與法線(xiàn)之間的夾角為反射角 A,反射光線(xiàn)射向墻壁形成的光點(diǎn)即為墻壁上光斑的位置。
(2) 小凱在多個(gè)角度都能觀察到墻上的光斑,這說(shuō)明反射光射向四面八方,即光在墻壁上發(fā)生了漫反射。
(3) 輕壓圖中平面鏡左側(cè)的鼓面,平面鏡逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)的入射角會(huì)變小,反射角也變小,則反射光會(huì)靠近法線(xiàn),所以反射光落在墻壁上的光斑位置會(huì)上移。
(4) 鼓面發(fā)聲時(shí),鼓面振動(dòng)帶動(dòng)鏡子也振動(dòng),所以小光斑的位置會(huì)上下移動(dòng),這說(shuō)明聲音是由于物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。
(5) 鼓面發(fā)聲時(shí),鏡子也振動(dòng),小光斑的位置會(huì)上下移動(dòng),增大鼓面與墻壁間的距離,墻上光斑跳動(dòng)的幅度更明顯。