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首页 初中物理知识 光的反射规律及其应用 磁场、地磁场 磁感线及其特点 试题正文
  • 问答题
    在自然界中，有些物质客观存在，却看不见摸不着，需借助某些方法才可观察到．
    （1）在探究光的反射规律时，光的路径难以观察到，你或你的老师做这个实验时，是怎样将光路显示出来的？______．
    （2）在研究磁铁周围的磁场时，你的老师又是利用______显示磁铁周围的磁场分布的．
    本题信息：2009年台州物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “在自然界中，有些物质客观存在，却看不见摸不着，需借助某些方法才可观察到．（1）在探究光的反射规律时，光的路径难以观察到，你或你的老师做这个实验时，是...” 主要考查您对

光的反射规律及其应用

磁场、地磁场

磁感线及其特点

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 光的反射规律及其应用
  • 磁场、地磁场
  • 磁感线及其特点
反射定律：
入射光线、反射光线和法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角（∠i=∠r）。

光的反射定律描述了“三线”“两角” 的关系，可简记为：“三线共面，法线居中(三线位置关系)，两角相等(两角量值关系)”。
特殊情况垂直入射时，入射角反射角都是零度，法线、入射光线、反射光线合为一线。

对于光的反射定律，应掌握以下五点：
1、根据光的反射定律可知，任何一条反射光线都对应一条入射光线。

2、定律的叙述有一定逻辑因果关系：先有入射，后有反射。表达时不能把“反射角等于入射角”说成 “入射角等于反射角”，因为反射角等于入射角的意思是“反射角随着入射角的变化而变化”，若倒过来说意思就反了，不符合逻辑因果关系。

3、两角量值关系的变化是相对应的。即反射角随着入射角的变化而变化，入射角增大时反射角也增大，入射角减小时反射角也减小，入射角变为0。，反射角也变为0。，此时，入射光线、反射光线、法线重合，“三线合一”。

4、法线起“准则”的作用，是过入射点始终与反射面垂直的直线。当反射面转动一定角度时，法线仍与反射面垂直，也随之转过相同的角度。法线不仅过入射点与反射面垂直，而且还是入射光线与反射光线夹角的平分线。

5、在描述光的反射定律的光路图中，有两个重要的角度关系，即反射角等于入射角，r=i；入射角与入射光线和反射面的夹角互余，i+α=90。。

自行车尾灯的设计：
   利用直角平面镜的反射规律，制成了自行车的反光灯，如图所示。夜晚，汽车灯发出的光射到自行车的反光灯上时，经自行车上互成直角的两个反射面的反射，反射光将以平行于入射光的方向反向射入司机眼睛，使司机容易发现骑自行车的人，有利于夜间行车安全。

例  自行车是一种便捷的交通丁具，它包含了许多物理知识。例如，自行车尾灯就包含了光学知识。它本身不发光，但在夜晚，当有汽车灯光照射到尾灯上时，就会发生反射，以引起司机注意。尾灯的结构如图所示，请在图中画出反射光线，并说明反射光线有什么特点。

解析：利用光的反射定律作用，当两个反射面垂直时，一条光线经两个表面反射后光线平行于入射光线且方向相反
答案：如图所示

入射光线平行射入，反射光线平行射出。反射光线与入射光线方向相反。(答出一条即给分)
磁场：
磁体的周围存在磁场，磁场是看不见摸不着的，但它是确实存在着的，是一种物质。

地磁场：
地球周围空间存在的磁场叫地磁场。地磁北极在地理南极附近；地磁南极在地理北极附近。

磁场：
1.性质：磁场的基本性质是对放入其中的磁体能够产生磁力的作用，也就是说，磁极问的相互作用力是通过磁场来发生的，小磁针静止后一端指南，另一端指北，当把条形磁体放在小磁针附近时，会看到小磁针发生了偏转，这是因为小磁针受到了条形磁体磁场的作用。

2. 方向：小磁针放入磁场中不再指南北，N、S极各自都有新的指向，这证明了磁场具有方向性，人们规定：在磁场中的某一点，小磁针北极(N极)所指的方向就是该点的磁场方向，在磁场中不同点，磁场方向一般不同

3. 描述：磁场可借助磁感线来描述，磁感线上任何一点的切线方向就是该点的磁场方向，磁感线的疏密还可以表示磁场的强弱。磁感线在磁体外总是从N极发出．最后回到s极。几种常见磁场的磁感线如图所示。


 


理解转换法在研究磁场时的运用：
     对于不易研究或不好直接研究的物理问题，通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果来间接研究物理问题的方法，叫转换法。比如电流，看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可以通过电路中的灯泡是否发光来确定。再如磁场，既看不见又摸不着，无法直接感知它，我们可以通过磁场的效应来证明磁场的存在。在磁场周围放入小磁针，小磁针方向发生了偏转，这说明小磁针的周围存在磁场；又如电磁铁磁性的强弱可以通过吸引大头针的多少来判断，吸引的大头针越多，磁性越强。
  
  用铁屑显示永磁体的磁场分布，如图所示，通过铁屑的分布显示出磁场的存在，磁场的方向及磁场的强弱。

磁偏角：
    地磁的两极跟地理的两极并不重合，因而水平放置的磁针的指向跟地理子午线之间有一个交角，叫做磁偏角。我国宋代学者沈括(103l一1095年)是世界上最早注意到这一现象的人．比西方早了400年。
定义：
在磁场中画一些曲线，用（虚线或实线表示）使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同（且磁感线互不交叉），这些曲线叫磁感线。
特点：
1. 磁力线是人为假象的曲线
2. 磁力线有无数条
3. 磁力线是立体的
4. 所有的磁力线都不交叉
5. 磁力线的相对疏密表示磁性的相对强弱，即磁力线疏的地方磁性较弱，磁力线密的地方磁性较强
6. 磁力线总是从N极出发，进入与其最邻近的S极并形成。

常见的磁场：
1. 条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线：
相对来讲比较简单，在磁铁外部，磁感线从N极出来，进入S极；反之，在内部由S极到N极。

2. 直线电流周围的磁感线：
是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.

3. 环形电流的磁场
    环形电流磁场的磁感线：是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直
    环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定：让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。

4. 通电螺线管的磁场 
     通电螺线管磁场的磁感线：和条形磁铁外部的磁感线相似，一端相当于南极，一端相当于北极；内部的磁感线和螺线管的轴线平行，方向由南极指向北极，并和外部的磁感线连接，形成一些环绕电流的闭合曲线
     通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系，也可用安培定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致，则大拇指所指的方向就是螺线管的北极（螺线管内部磁感线的方向）.


理想模型法在描述磁感线时的运用：
   磁感线并不存在，是为了描述磁场而假想引入的。磁感线是假想的物理模型，用磁感线描述磁场的这种方法叫“理想模型法”。磁感线上某一点的切线方向代表该点的磁场方向，磁感线密的地方表示磁场强，磁感线疏的地方表示磁场弱。利用这种方法的还有光线的引入。

例人类在探索自然规律的过程中，总结出了许多科学研究方法，如：“控制变量法”、“等效替代法”、 “类比法”、“理想模型法”等。下面是初中物理中的几个研究实例： ①研究电流时，把电流比作水流； ②研究磁场时，引入“磁感线”； ③研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变； ④研究光的传播时，引入“光线”。其中，采用了相同研究方法的是(     )
A．①和②
B．②和④
C．②和④
D．③和④

解析①采用了类比法，②采用了理想模型法， ③采用了控制变量法，④采用了理想模型法。冈此，采用了相同研究方法的是②和④。

答案C


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