题目内容
【题目】小文同学通过以下的实验过程,探究光的反射规律。
(提出问题)光的反射光线与入射光线的位置有什么关系?
(设计与进行实验)
(1)如图甲所示,把一可沿ON折叠的白色硬纸板(作光屏)竖立在水平放置的平面镜上,使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点;
(2)当一束光贴着左侧纸板沿AO方向射到O点时,在右侧纸板上能看到反射光线OB.实验时,在纸板前不同方位都能看到光的传播途径,这是因为光在光屏上发生了_________反射;
(3)让光线逆着从BO的方向射向镜面O点,会发现反射光线沿着OA方向射出,这表明:在光的反射现象中,光路具有_________性。由(2)、(3)能发现反射光线与入射光线_________(填“在”或“不在”)同一平面内;
(4)若将右侧纸板向后折转一定的角度,则在右侧纸板上_________(填“能”或“不能”)看到反射光线;
(5)再如图乙所示,若将纸板倾斜,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,则右侧纸板上_________(填“能”或“不能”)看到反射光线。
(实验中提到新的问题)
(4)、(5)中反射光线存在吗?若存在,射向哪个方向呢?是否还是与入射光线共面呢?
(继续实验)
在图乙中过O点垂直于镜面立一根铅笔OM,仍以(5)中那条入射光线为入射光线,将纸板再竖立起来旋转纸板,使入射光线与OM共面,再移开铅笔,此时在纸板同一平面上呈现出反射光线。
(分析与论证)
(1)为了探究反射光线与入射光线的位置关系,过入射点作与镜面垂直的一条直线(用虚线表示),我们物理学中把这根线叫做法线;
(2)经过多次实验发现,在光的反射中,反射光线、法线、入射光线都在_________。
(评估与交流)
探究出上述光的反射规律以后,小文同学在如图甲所示中作出了法线,让光线贴着纸板沿AO射向镜面,反射光线沿OB方向射出。测量出两个角的大小都是40°,于是继续补充光的反射规律,得出结论:光反射时,入射角等于反射角。现请你对他这样得出的结论及正确性作出评价:(1)_________;(2)_________。
【答案】漫可逆在不能不能同一平面内先有入射角后有反射角,应描述为反射角等于入射角应多次实验后得出结论,避免结论具有偶然性
【解析】
(2)在不同方向都能看到光的传播路径,是由于漫反射的缘故;(3)让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出可知,将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,体现了光路是可逆的。(4)因反射光线、入射光线和法线不在同一平面内,若将右侧纸板向后折转一定的角度,则在右侧纸板上不能看到反射光线。(5)在实验过程中,若将纸板倾斜,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线、入射光线在同一平面内,由于反射光线和入射光线构成的平面与平面镜垂直,故不能看到反射光线。【分析与论证】(2)经过多次实验发现,在光的反射中,反射光线中,反射光线、法线、入射光线都在同一平面内。【评估与交流】(1)因为是先有入射角后有反射角,所以应描述为光反射时,反射角等于入射角;(2)一次实验具有很大的偶然性,因此应多次实验后得出结论,避免结论具有偶然性.
【题目】扫地机器人是智能家用电器的一种,正逐渐进入我们的生活,如图,其主要参数如表所示,试求:
主要参数 | |
型号 | E﹣500 |
颜色 | 白色 |
质量(包含电池) | 3kg |
与地面接触面积 | 500cm2 |
额定功率 | 40w |
(1)扫地机器人静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)该机器人在扫地时受到的阻力等于重力的3倍,扫地时沿直线匀速清扫的距离为20m,求此过程中机器的水平推力所做的功;
(3)若扫地时该机器人的效率为90%,求清扫20m的距离所需要的时间.