题目内容

5．为探究光反射规律，李华用激光笔、可折转的纸板EF，平面镜等器材进行如图所示的实验．

（1）实验器材中，纸板的作用是：
①显示光的传播路径．
②探究反射光线、入射光线和法线是否共面．
（2）李华想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应该将纸板F（选填“E”或“F”）绕ON向前或向后弯折，看能否在纸板F上观察到反射光线．
（3）根据光的反射定律，如果入射角为20°，则反射角的大小是20°．如果让光线逆着OB方向射向镜面，会看到反射光线沿着OA方向射出，这表明反射现象中光路是可逆的．
（4）课后，张敏同学利用同一套实验器材，选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到反射角分别为75°、60°、45°．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．你认为其中的原因应该是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角．
（5）在实验过程中，若将纸板倾斜，如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入射光线在（选填“在”或“不在”）同一平面内，纸板上不能（选填“能”或“不能”）看到反射光线．

分析 （1）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；
（2）根据光的反射定律答题，光的反射规律：入射光线、反射光线、法线在同一个平面内，入射光线、反射光线分居法线两侧，入射角等于反射角；
（3）根据入射角的大小，利用光的反射规律可以确定反射角的大小．
将光的传播方向倒过来，光线能够原路返回，由此体现了在光的传播过程中，光路是可逆的．
（4）由光的反射定律知，反射角应等于入射角，由表中数据可知，他所测量的角不是反射角，而是反射光线与镜面的夹角．
（5）根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析，使光屏不在一个平面内，观察现象，得出结论．

解答 解：（1）①我们不便于直接观察光的传播路径，即光线，但光线能显示在光屏上，我们可以借助光屏来显示光的传播路径；
②将光屏的左半部分向前后翻折，就不会看到反射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到反射光线，因此借助光屏可以探究入射光线、反射光线和法线是否共面；
（2）因此想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应该将纸板F绕ON向前或向后弯折，看能否在纸板F上观察到反射光线．
若看见，说明入射光线、法线、反射光线不在同一平面内，若在在F板上不能看到反射光，说明入射光线、法线、反射光线在同一平面内．
（3）反射角指的是入射光线与法线的夹角，如果入射角为20°，在光的反射中，反射角等于入射角，所以反射角也为20°
将反射光线变为入射光线，此时的反射光线沿着原来入射光线的路径射出，体现了光路是可逆的．
（4）根据反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射光线与法线的夹角，入射角是入射光线与法线的夹角，当入射角分别为15°、30°、45°时，反射光线与法线的夹角，即反射角也应分别是15°、30°、45°，不是75°，60°45°，而75°，60°，45°正好是反射光线与镜面的夹角．
（5）根据光的反射定律可知，在反射现象中，反射光线、入射光线分居法线两侧；反射光线、入射光线和法线在同一平面内，因此若将纸板倾斜，如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入射光线仍在同一平面内，但不能在纸板上看到反射光线．
故答案为：（1）①显示光的传播路径；②探究反射光线、入射光线和法线是否共面；（2）F；（3）20°；反射现象中光路是可逆的；（4）把反射光线与镜面的夹角当成了反射角；（5）在；不能．

点评 本类型题考查对平面镜成像实验的掌握情况，实验探究的关键是对相应的知识理解透彻，思路清晰．上课时特别要强调的是：反射角是反射光线与法线的夹角，而不是反射光线与镜面的夹角．

练习册系列答案
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15．在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端略有下沉，这时可将左边的平衡螺母向右（选填“左”或“右”）端调节，使杠杆在水平位置平衡，目的是方便测量力臂大小、消除杠杆自身重力影响．
（2）实验中如在杠杆左右两侧各挂如图甲所示的钩码，杠杆不会平衡，它的左（选填“左”或“右”）端会下降．要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码总数和悬挂点位置的情况下，他们将进行如下操作把左边的两个钩码移至右边．
（3）若在右侧改用弹簧测力计向下拉，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动（如图乙），要使杠杆始终保持水平平衡，弹簧测力计的示数将逐渐增大（选填“增大”“减小”或“不变”）．
16．实验桌上有如下实验器材：满足实验要求的电源一个、电阻箱一个，电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个、开关一个和导线若干．小明想用上述实验器材，设计一个实验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”．请根据上述要求帮助小明：
（1）画出实验电路图；
（2）写出实验步骤．
13．回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）：探究影响音调高低的因素．
过程：把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边．拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时观察钢尺振动的快慢．增大钢尺伸出桌边的长度，重复实验．
结论：物体振动得越慢，音调越低．
延伸：钢尺伸出桌面的长度达到一定程度，用力拨动钢尺仍听不到声音的原因是钢尺的振动频率低于20Hz．
20．小辉和小明学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系．他们组装了如图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后水温/℃
煤油2544
菜籽油2534
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且使两种油和两杯水的质量相同，但对于两杯水的初温他们的看法却不同．请将下列他们的想法补充完整．
①小辉认为实验中是直接用水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少．所以，实验中两杯水的初温可以不同．
②小明认为因为探究过程中他们采用了控制变量法，所以只有燃料的种类不同，其他因素都必须控制相同．如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水热量损失就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况．所以，实验时必须控制水的初温相同．
③你认为小明（选填“小明”或“小辉”）的想法更合理．
（2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是煤油．
（3）小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量．并由记录的数据计算出了水吸收的热量．小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值．你认为他的计算结果是不可靠（选填“可靠”或“不可靠”）的．理由是燃油不可能完全燃烧且燃油燃烧放出的热量不能完全被水吸收．
10．某同学在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了如图所示的实验方案，并进行了如下的实验：
步骤l：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；
步骤2：让钢球从斜面A点上方沿斜面由静止开始下滑，到达水平面时速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s2
步骤3：改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离S3．
（1）该实验是通过用控制变量的研究方法，研究钢球（选填“钢球”或“木块”）的动能大小和哪些因素有关的；通过观察木块移动距离来判断动能的大小．
（2）比较步骤1和步骤3可以探究动能大小和物体质量的关系．
（3）小球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑动一段距离后停下，小球与木块碰撞前的动能为Ek1，碰撞后木块动能Ek2则Ek1大于 Ek2（选填：大于、等于或/小于）．
17．如图（甲）所示，两个相同的玻璃杯里都装有水，水面高度不同，用一根细棒敲打杯子，能分别发出“1”、“2”、“3”、“4”四个音阶，则与四个音阶相对应的杯子的序号是D、A、B、C，如果用嘴贴着瓶口吹气，如图（乙）所示，则与四个音阶相对应的杯子序号是C、B、A、D．
14．下列数据中，不符合实际情况的是（　　）
A．教室课桌的高度约为80cmB．孟津县6月份的平均气温约6℃
C．人眨眼睛所用的时间是0.1sD．某中学生的身高约为165cm
15．有三个阻值分别为5Ω、10Ω和20Ω的电阻，用串联的方式你能得到7种阻值的电阻．

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