Question

20．某小組同學利用如圖1的裝置研究無線電波照射到物體表面時，反射強度與無線電波的頻率是否有關(guān)．他們在固定于遠處的同一反射物表面添加涂層，用無線電設(shè)備對其發(fā)出無線電波，通過觀察設(shè)備顯示器上光斑的大小來判斷接收到反射回來的無線電信號強弱，光斑越大表示無線電信號越強．實驗步驟如下：

①在反射物表面添加A材料的涂層，
②用無線電設(shè)備對其發(fā)出頻率為2GHz的無線電波，通過觀察設(shè)備顯示器，記錄下圖層反射光斑的大小，
③在反射物表面添加B材料的涂層，
④用無線電設(shè)備對其發(fā)出頻率為4GHz的無線電波，通過觀察設(shè)備顯示器，記錄下圖層反射光斑的大小．
根據(jù)以上敘述，回答下列問題：
（1）請你找出探究過程中存在的問題，并寫出改正措施：應該只改變反射面的材料、無線電波的頻率其中一個量，觀察另一個量改變時光斑的大小，從而確定反射面的材料、無線電波的頻率對反射回來的無線電信號強弱的影響．
（2）如圖2是另一組同學利用該裝置進行實驗探究的結(jié)果，根據(jù)圖中信息，寫出兩條初步實驗結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題；每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法；
（2）由材料知無線電波照射到物體表面時，反射強度與反射面的材料、無線電波的頻率等因素有關(guān)，根據(jù)b、c、d、e分析得出結(jié)論即可．

解答 解：
（1）研究這一問題時有兩個變量，分別是反射面的材料、無線電波的頻率，根據(jù)控制變量法的要求，應該只改變其中一個量，觀察另一個量改變時光斑的大小，從而確定反射面的材料、無線電波的頻率對反射回來的無線電信號強弱的影響；
（2）由材料知無線電波照射到物體表面時，反射強度與反射面的材料、無線電波的頻率等因數(shù)有關(guān)．
①由（b）、（c）、（d）知反射面的材料相同，無線電波的頻率不同，故結(jié)論為：強度相同的無線電波發(fā)射到等距的同一固定物體表面上，在物體表面材料相同的情況下，頻率越高，接收到反射回來的無線電信號越強；
②由（b）、（d）知電磁波的頻率相同，反射面的材料不同，故結(jié)論為：強度相同的無線電波發(fā)射到等距的同一固定物體表面上，頻率相同，反射面的材料不同，接收到反射回來的無線電信號強弱不同．
故答案為：（1）應該只改變反射面的材料、無線電波的頻率其中一個量，觀察另一個量改變時光斑的大小，從而確定反射面的材料、無線電波的頻率對反射回來的無線電信號強弱的影響；
（2）①在物體表面材料相同的情況下，頻率越高，接收到反射回來的無線電信號越強；②頻率相同，反射面的材料不同，接收到反射回來的無線電信號強弱不同．

點評 此題考查了學生利用題目中的信息得出結(jié)論的能力，是一道中等題，有一定的難度．