Question

20．五•一二、汶川：這三個普通的數(shù)字與這個曾經(jīng)名不見經(jīng)傳的地名合在一起，成為一場特大災難的代名詞--“五•一二汶川大地震”，是新中國五十多年來損失最大、波及范圍最廣的地震災害．某校物理興趣小組的同學心情非常沉重，他們想：地震災害如此嚴重，如果能夠及時預報，不就可以將損失盡量減少了嗎？通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，地震前，地磁場往往會發(fā)生微弱的變化，能使懸掛的小磁針的指向偏轉(zhuǎn)一個很小的角度．于是他們就想到利用這個現(xiàn)象做一個“簡易地震監(jiān)測儀”，但由于小磁針轉(zhuǎn)過的角度太小，難以直接觀察，該小組同學想出了一個巧妙的方法，裝置結(jié)構(gòu)如圖所示：
（1）當小磁針稍有轉(zhuǎn)動，磁針上方的小平面鏡也隨著一起轉(zhuǎn)動，使反射到光屏上的光斑移動一段較大的距離，這時反射光線與入射光線夾角的改變將是小磁針轉(zhuǎn)角的2倍．這樣就能很明顯地觀察到小磁針指向的變化情況了．
（2）要使光斑在光屏上移動的距離更大，可以增大光屏到平面鏡的距離，使“簡易地震監(jiān)測儀”對地磁場變化的反應更靈敏．
（3）他們還想研究玩具激光燈入射角變化時，“簡易地震監(jiān)測儀”對地磁場變化反應，請你簡述這一物理過程：光屏到平面鏡的距離相同，磁場變化相同，改變?nèi)肷浣�，研究光斑在光屏上移動的距離．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要掌握光的反射定律的內(nèi)容：入射光線、反射光線、法線在同一平面上，反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角．
（2）根據(jù)平面鏡成像特點中的物距等于像距即可解答．
（3）因研究玩具激光燈入射角變化時，地磁場變化反應，所以從改變?nèi)肷浣堑慕嵌确治觯?/p>

解答 解：（1）由光的反射定律可知，平面鏡轉(zhuǎn)動α角時，入射角增加或減小α，所以反射角也增加或減小α，所以反射光線與的夾角增加或減小2α，即這時反射光線與入射光線夾角的改變將是小磁針轉(zhuǎn)角的2倍，這樣就能很明顯地觀察到小磁針指向的變化情況了．
（2）因平面鏡成像特點中的物距等于像距，所以要使光斑在光屏上移動的距離更大，可以增大光屏到平面鏡的距離的距離．
（3）因為光屏到平面鏡的距離相同，磁場變化相同，所以改變?nèi)肷浣牵�研究光斑在光屏上移動的距離，從而觀察“簡易地震監(jiān)測儀”對地磁場變化反應即可
故答案為：（1）2；（2）光屏到平面鏡；（3）光屏到平面鏡的距離相同，磁場變化相同，改變?nèi)肷浣牵�研究光斑在光屏上移動的距離．

點評 此題通過“五•一二、汶川”這一重大事件，來考查了光的反射定律中反射角與入射角之間的關(guān)系，反射角等于入射角；平面鏡成像特點中的物距等于像距等知識點，此類題型是中考的熱點．