题目内容
【题目】如图所示为小斌同学“探究光的反射规律”的实验装置。把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。
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(1)如果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板E入射时,在纸板F上______(选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(2)小斌想要探究反射光线与入射光线是否在同一平面内,接下来的操作是______;
(3)他让一束光线沿着BO方向入射,发现反射光线沿着OA方向射出,说明光在反射时光路是______的。
【答案】不能 以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转 可逆
【解析】
(1)法线在纸板上,法线与镜面垂直,入射光线、法线、反射光线在同一平面内,如果纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线不在纸板上,则在纸板上看不到反射光线;
(2)以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在F纸板上不能观察到反射光线,此时反射光线存在,只有在E,F板在同一平面上时,才能观察到反射光线,这证明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内;
(3)将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,反射光线将沿图中的OA方向射出,这说明反射光路是可逆的。
【题目】根据能量转化与守恒定律,在与外界没有热传递的条件下,物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律,某兴趣小组设计了如图所示的实验:在容器里装一定质量的水,中间装上带有叶片的转轴,转轴上绕上绳子,绳子另一端通过滑轮与一重物相连;当重物下降时,绳子拉动转轴转动,带动叶片旋转,使容器里的水温度升高,结合水的比热计算出水增加的内能,以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。
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(1)为了完成此实验,除已提供测质量的电子天平外,还需要的测量工具有:______、______。
(2)兴趣小组在实验过程中发现,水内能的增加量小于重物做功的大小,请写出造成这种现象的一种原因:______。
(3)改进实验后,获得了如下数据,规律得到验证。
实验 序号 | 重物质量 (kg) | 下降高度 (m) | 升高温度 (℃) | 实验 序号 | 重物质量 (kg) | 下降高度 (m) | 升高温度 (℃) | |
1 | 20 | 5 | 0.5 | 4 | 10 | 10 | 0.5 | |
2 | 20 | 10 | 1.0 | 5 | 30 | 10 | 1.5 | |
3 | 20 | 15 | 1.5 | 6 | 40 | 10 | 2.0 |
若使容器内相同质量水的温度升高2.5℃,则25kg的重物需下降______m。
(4)若已知容器中水的质量是0.2kg,计算第二次实验中,当重物下降,重物的重力做功转化为水的内能增加的效率______。