实验三、探究光的反射定律
【实验目的】：
探究光的反射规律。
【试验器材】：
平面镜 1 个。激光笔 1 个，带刻度的硬纸光屏 1 个，水槽一个，支架 1 对，夹子 1 个。
【实验步骤】：
①按要求组装器材。将平面镜水平放置，然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上；
②用激光笔射出一束激光，用笔记下入射光线和反射光线的位置，并在刻度光屏上读出入射角和反射角的
度数，记录在表格中。
③重复实验两次。改变入射光的方向，多测几组入射角和发射角，并将有关数据填入下表。
④将光屏向前或向后折，观察反射光线。
⑤整理器材。
【实验记录】：
次数
入射角 i
反射角 r
1
2
3
【实验结论】：
1 、在反射现象中， 入射光线、反射光线、法线
在同一平面内；
2 、
入射光线和反射光线
分居法线两侧；
3 、反射角
等于
入射角。
【实验补充】：
1、 以法线 ON 为轴，将硬纸板的 B 面向后旋转，这时在 B 面上观察不到反射光线，证明三线共面；通
过比较入射角和反射角的大小关系可以证明反射角等于入射角；反射光线和入射光线对称，并且对称还意
味着分居法线两侧。
2、 反射定律是用来确定反射光线位置的，对应每一条确定的入射光线而言，反射光线是唯一的。
3、 如果光线垂直射向平面镜，入射角为 0 o , 反射角为 0 o ，入射光线、反射光线、法线重合。
【考点方向】：
光的反射定律是：“
共面
”
、
“
两侧
”
、
“
等角
”
、
“
可逆
”
。
1 、显示光路：光屏表面 粗糙 ，可以通过 漫反射 显示光的传播径迹 ，操作时要求入射光线要 贴着 光屏入
射；也可以通过 烟雾 等手段显示光路。
2 、验证共面：光屏 可折转 的作用是 验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内（三线共面）。将
光屏折转后不能观察到反射光线，这说明反
射光线、入射光线和法线在
同一平面上
。
3 、探究等角：要 改变入射角（或入射光线的方向）多次测量 ， 探求规律，使结论具有普遍性
。
注意反
射角和入射角都是光线与 法线 的夹角，不是光线与平面镜的夹角。
4 、光路可逆： 光的直射、反射、折射都具有可逆性。
5 、如果想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，应如何操作？ 将纸板沿中轴
ON
向后折，观察在纸
板
B 上是否有反射光线
。
6 、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： 在反射现象中，光
路是可逆的
7 、理想模型法： 用带箭头的直线表示光的传播路径和方向
。
8 、量角器的作用： 测量反射角和入射角的大小 。
9 、从纸板不同方向都能看到光的传播路径原因是： 光在纸板上发生了漫反射
。
10 、多次改变入射角大小并进行多次实验的目的： 保证实验结论具有普遍性
。
【创新母题】：利用如图装置进行探究光的反射规律实验．
（ 1 ）让一束光贴着纸板 A 沿 EO 方向射向镜面，在纸板 B 上可看到光线沿 OF 方向射出，在纸板上用笔描
出光线 EO 和 OF 的轨迹，则 EO 与垂直镜面的直线 ON 的夹角 i 是 ________ ． ( 填“入射角”或“反射角” ) ，
如果让一束光从 A 沿 FO 方向射向镜面，在纸板 B 上可以看到光线沿 方向射出，由此可以证明
。
（ 2 ）多次改变入射角的大小，测得实验数据如下表．
序号
∠ i
∠ r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
50°
50°
分析数据可得：反射角 ________( 填“大于”“小于”或“等于” ) 入射角：当入射角变大时，光线
OF ________( 填“远离”或“靠近” ) 直线 ON .
（ 3 ）在上一步操作中多次改变入射角的大小获得多组数据的目的是： 。
（ 4 ）以直线 ON 为轴线．把纸板 B 向前或向后折，在纸板 B 上 ________( 填“能”或“不能” ) 看到反射光
线 OF ，由此说明反射光线、入射光线与法线在 ________( 填“同一”或“不同” ) 平面内．
（ 5 ）实验中，从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线，这种反射属于 ________( 填“镜面反
射”或“漫反射” ) ，其中选择粗糙纸板的目的是 。
（ 6 ）粗 心 的小明在实验中，记录的其中一组入射角和反射角度数分 别 为 30° 和 60° ，与光的反射规律不 符 ，
请你指 出其中的原因： 。
【 答案 】：
(1) 入射角； OE ；光路是可逆的；
(2) 等于； 远离；
(3) 避免 实验 偶 然性，得出普遍规律。
(4) 不能； 同一；
(5) 漫反射；通过漫反射 更清晰地 显示光传播的路径。
(6) 错 把反射光线和镜面 之间 的夹角看作反射角。
【 解 析】：
（ 1 ） EO 为入射光线、垂直镜面的直线 ON 为法线， EO 与 ON 的夹角 i 是入射角；光路是可逆的。
（ 2 ）分析表中的数据可 知 ，反射角等于入射角；当入射角变大时，反射角也变大， 故 光线 OF 远离法线
ON ；
（ 3 ）多次改变入射角能得出多组数据，可以 避免 实验的 偶 然性， 更 能得出光反射的普遍规律。
（ 4 ）把纸板 B 向前或向后折时，在纸板 B 上不能看到反射光线 OF ，说明反射光线、入射光线与法线在同
一平面内；
（ 5 ）从教室各个方向都能观察到粗糙纸板面反射的光线，这种反射属于漫反射；粗糙的纸板能通过漫反
射 更 为 清晰地 显示光的传播路径， 便 于实验观察和测量。
（ 6 ）反射角与入射角不是 相 等而是 互余 的关系，说明 错 把反射光线和镜面 之间 的夹角看 成 反射角了。
