Question

11．印尼海啸后，某校成立了地震测报组．该组同学通过观察“地磁观测仪“，来分析地磁场的变化，作出地震预测．观测仪的主要构造如图所示，在一根很细的尼龙丝下悬挂一个小磁针，磁针的上方固定一面小平面镜，在镜子的前方，与镜面在同一高度处，固定了一根与镜面平行的刻度尺和光源．光源发出一束光线斜射到平面镜上，在刻度尺上某处会出现一个光斑．当地磁场发生变化时，小磁针和平面镜会一起发生偏转，光斑会在刻度尺上移动，从而反映出地磁场的变化情况．
（1）请你用作图的方法把光斑在刻度尺上的位置画出来．
（2）若光斑在刻度尺上向左移动了一段距离，表明小磁针的N极向纸外（填“纸内”或“纸外”）发生了偏转．
（3）这种把无法直接观察到的地磁场的变化，转换成观察光斑移动的方法，在物理学和生活实际中还有很多类似的实例，请你举出一例：可以通过敲动音叉所引起的乒乓球的弹开来说明一切发声体都在振动等．（只要求举例，不作解释）

Answer 1

分析 （1）掌握反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角．根据其分析即可．
（2）若光斑在刻度尺上向左移动了一段距离，则说明入射角和反射角都在变大；
（3）所谓“转换法”，主要是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法．

解答 解：（1）刻度尺与平面镜平行，画出法线，然后根据三线、两角的关系作出反射光线，如图所示：

（2）若光斑在刻度尺上向左移动了一段距离，则说明入射角和反射角都在变大，所以是因为小磁针的N极向纸外偏转造成．
小磁针的指向是由于地磁场的作用，小磁针的指向发生变化，说明了地磁场发生了变化．
（3）初中物理中运用到转换法解决问题的实验很多，如；可以通过敲动音叉所引起的乒乓球的弹开来说明一切发声体都在振动等；马德堡半球实验可证明大气压的存在；奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场；扩散现象可证明分子做无规则运动；铅块实验可证明分子间存在着引力；运动的物体能对外做功可证明它具有能；可以通过电磁铁吸引铁钉的多少来显示电磁铁的磁性强弱等等．
故答案为：（1）见上图；（2）纸外；（3）可以通过敲动音叉所引起的乒乓球的弹开来说明一切发声体都在振动等．

点评 此题主要考查了光的反射定律的应用，关键需根据反射光线的移动方向判断出镜面的转动方向．