题目内容
【题目】课堂上老师用如图甲所示的实验装置探究“光的反射规律”,得出了正确的实验结论。实验装置中平面镜M水平放置,白色纸板竖立在镜面上,纸板由E、F两块板粘接而成,F板可绕直缝ON转动。
(1)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,老师采取的操作是____。(填序号)
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
(2)如图乙所示,让一束红光贴着纸板E沿AO射到O点,将纸板的右半边F沿着ON向后、向前翻折,观察到当_____时纸板F上才能呈现出反射光束。这一现象说明_____。
(3)课后,小芳利用同一套实验器材选择入射角分别为20°、30°、60°的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据记录在表格中。经检查三次实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,你认为其中的原因可能是______。
(4)在探究反射角与入射角的关系时,小芳让入射光线AO远离法线ON,则反射光线OB_____(选填“靠近”或“远离”)ON。若将一束光贴着纸板沿BO方向射到O点,光将沿图中的OA方向射出,这说明在反射现象中_______。
(5)实验时,小芳发现每次用铅笔把光的传播路径描下来非常不方便。认真思考后,她认为在正确操作时,只要在光传播的路径上标记两个合适的点就能确定了,她用到的光学知识是______。
【答案】CE、F在同一平面上反射光线、入射光线和法线在同一平面内误将反射光线与镜面的夹角当成反射角远离光路是可逆的光在同种均匀介质中是沿直线传播的
【解析】
解:(1)此实验为了使光线能在纸板上显示出来,你该采取的操作是使激光紧贴纸板面入射,即选项C的说法符合题意.
(2)图甲,以法线ON为轴线,将硬纸板的F面绕法线ON向后旋转,在F上不能看到反射光线OB,此时反射光线的位置不发生变化,因为反射光线是由入射光线决定的,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(3)根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,当入射角分别为20°、30°、60°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、30°、60°,不是70°,60°30°,而70°,60°,30°正好是反射光线与镜面的夹角.
(4)若将AO向ON远离,入射角增大,反射角等于入射角,反射角增大,所以反射光线OB远离法线ON;当光逆着原来的反射光线入射时,反射光线也逆着原来的入射光线反射出去,即将一束光贴着纸板沿BO射到O点,光将沿图中的OA方向射出,这说明:在反射现象中,光路是可逆的.
(5)因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的,因此沿光路用铅笔相隔一定距离时在纸板上各打两个点,再过两点用直尺、铅笔将光的路径画在纸板上(两点确定直线);
【题目】小明家电热水器的简化电路图如图所示,S1是手动开关,置于热水器水箱外部;S2是温控开关,置于热水器水箱内部,当水温低于40℃时自动闭合,达到40℃时自动断开;R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝.使用时,手动闭合开关S1 , 电热水器开始工作.电热水器部分参数如表所示:
额定电压 | 220V |
频率 | 50Hz |
保温功率 | 220W |
加热功率 | 1980W |
水箱容量 | 50L |
设定温度 | 40℃ |
(1)电热丝R1的阻值是多少?
(2)加热时流过电热丝R2的电流是多少?
(3)假设将一箱水加热至设定温度时水吸收的热量为4.2×106J,用了50min,则电热水器的效率是多少?