Question

20．某小组同学利用如图1的装置研究无线电波照射到物体表面时，反射强度与无线电波的频率是否有关．他们在固定于远处的同一反射物表面添加涂层，用无线电设备对其发出无线电波，通过观察设备显示器上光斑的大小来判断接收到反射回来的无线电信号强弱，光斑越大表示无线电信号越强．实验步骤如下：

①在反射物表面添加A材料的涂层，
②用无线电设备对其发出频率为2GHz的无线电波，通过观察设备显示器，记录下图层反射光斑的大小，
③在反射物表面添加B材料的涂层，
④用无线电设备对其发出频率为4GHz的无线电波，通过观察设备显示器，记录下图层反射光斑的大小．
根据以上叙述，回答下列问题：
（1）请你找出探究过程中存在的问题，并写出改正措施：应该只改变反射面的材料、无线电波的频率其中一个量，观察另一个量改变时光斑的大小，从而确定反射面的材料、无线电波的频率对反射回来的无线电信号强弱的影响．
（2）如图2是另一组同学利用该装置进行实验探究的结果，根据图中信息，写出两条初步实验结论．

Answer 1

分析 （1）物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题；每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法；
（2）由材料知无线电波照射到物体表面时，反射强度与反射面的材料、无线电波的频率等因素有关，根据b、c、d、e分析得出结论即可．

解答 解：
（1）研究这一问题时有两个变量，分别是反射面的材料、无线电波的频率，根据控制变量法的要求，应该只改变其中一个量，观察另一个量改变时光斑的大小，从而确定反射面的材料、无线电波的频率对反射回来的无线电信号强弱的影响；
（2）由材料知无线电波照射到物体表面时，反射强度与反射面的材料、无线电波的频率等因数有关．
①由（b）、（c）、（d）知反射面的材料相同，无线电波的频率不同，故结论为：强度相同的无线电波发射到等距的同一固定物体表面上，在物体表面材料相同的情况下，频率越高，接收到反射回来的无线电信号越强；
②由（b）、（d）知电磁波的频率相同，反射面的材料不同，故结论为：强度相同的无线电波发射到等距的同一固定物体表面上，频率相同，反射面的材料不同，接收到反射回来的无线电信号强弱不同．
故答案为：（1）应该只改变反射面的材料、无线电波的频率其中一个量，观察另一个量改变时光斑的大小，从而确定反射面的材料、无线电波的频率对反射回来的无线电信号强弱的影响；
（2）①在物体表面材料相同的情况下，频率越高，接收到反射回来的无线电信号越强；②频率相同，反射面的材料不同，接收到反射回来的无线电信号强弱不同．

点评 此题考查了学生利用题目中的信息得出结论的能力，是一道中等题，有一定的难度．