题目内容

19.为了验证光的反射定律,小强同学准备了一块平面镜、一块画有法线ON的平整硬纸板、直尺、量角器及铅笔.
实验次数∠i∠r
第一次30°30°
第二次60°60°
第三次80°80°
(1)这个实验还需要的一个重要器材是:激光手电.
(2)小强按如图所示方式开始实验,白纸板的作用是:①显示光的传播路径; ②验证反射光线和入射光线是否在同一平面内.
(3)如图所示,在纸板上的光线在各个方向都能看到,说明光在纸板上发生漫反射.
(4)如果纸板与平面镜不垂直,入射光沿纸板照射后将会出现的现象是:纸板上没有反射光线.
(5)小强将三次实验的入射角度和反射角度记录在表格中,根据表格中记录的数据可以得到的结论是:在反射现象中,反射角等于入射角.

分析 (1)根据实验目的确定这个实验还需要的一个重要器材.
(2)从观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系进行分析.
(3)在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里.
(4)实验过程中法线要与平面镜垂直;如果不垂直,在纸板上看不到反射光线;
(5)分析表格中的反射角与入射角的关系,得出结论.

解答 解:(1)因为实验时为了验证光的反射定律,所以必须有光源,例如激光手电或激光笔;
(2)从图中可以很清晰观察到光的传播路径,因此光屏可以显示光的传播路径;还可以利用可折转的光屏确定入射光线、反射光线和法线必须在同一平面内,因此光屏可以探究入射光线、反射光线和法线是否共面.
(3)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故;
(4)如果纸板与平面镜不垂直,入射光沿纸板照射后将会出现的现象是:在纸板上看不到反射光线;
(5)分析数据可知,当入射角为30°时,反射角也等于30°;入射角为60°时,反射角也等于60°;入射角为80°时,反射角也等于80°.所以可得到结论:光反射时,反射角等于入射角.
故答案为:(1)激光手电;(2)①显示光的传播路径; ②验证反射光线和入射光线是否在同一平面内;(3)漫;(4)纸板上没有反射光线;(5)在反射现象中,反射角等于入射角.

点评 本题考查光的反射定律实验的有关内容,主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力,就是为了锻炼学生的动手、动脑的能力.

练习册系列答案
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4.阅读下面的短文回答问题.
                                                  伽利略对摆动的探究
       著名物理学家伽利略在比萨大学读书时,对摆动规律的探究,是他第一个重要的科学发现.有一次他发现教堂上的吊灯(如图甲)因为风吹而不停的摆动.尽管吊灯的摆动幅度越来越小,但每一次摆动的时间似乎相等.
          通过进一步观察,伽利略发现:不论摆动的幅度大些还是小些,完成一次摆动的时间(即摆动周期)是一样的,这在物理学中叫做“摆的等时性”原理,各种机械摆钟都是根据这个原理制作的.
   后来,伽利略又把不同质量的铁球系在绳端做摆锤进行实验,他通过研究发现了摆的一系列规律.
   小芳对“伽利略对摆动的研究”很感兴趣,于是仿照伽利略的做法利用如图所示的装置进行实验,她先测出了摆线的悬挂点O到铁球球心的距离L,摆动过程中摆线长度不变,并将此定义为摆长L,然后将铁球拉倒左侧最高点,释放小球,使小球来回摆动,再测出了摆球摆动30次所用的时间,进而算出摆球摆动一次所用时间.小芳猜想这一时间可能与摆球的质量m和摆长L有关,她做探究摆动一次所用的时间与摆长关系的实验数据如表:

次数
摆线长
L/m
摆动30次的时间/s摆动1次
时间/s
10.2530.01.0
20.5042.61.4
30.7552.11.7
41.0060.02.0
52.00  85.12.8
(1)小芳用铁球制成摆,把铁球拉倒不同高度,位置越高,铁球的重力势能越大,若不考虑空气阻力和其他能量损失,铁球会一直摆动下去,摆动过程中铁球的机械能保持不变.
(2)不论摆动的幅度大些还是小些,完成一次摆动的时间是一样的,这在物理学中叫做摆的等时性.小芳在实验中摆球摆动的幅度可以用铁球距离B点的最大距离来表示.
(3)小芳在探究一次所用的时间T与摆长L关系的实验中,下列做法中必须的是C
A.控制摆长L保持不变 B.控制摆动的幅度保持不变
C.控制摆球的质量保持不变 D.控制摆动30次的时间保持不变
(4)小芳在实验中用到的测量工具有米尺和秒表.
(5)分析表中数据可知,摆球摆动一次所用的时间T随着摆长L的增大而增大,T很可能与$\sqrt{L}$成正比.

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