Question

如图所示是研究钢丝伸长形变的实验．在底板一端固定一个滑轮A，另一端装一立柱B．在靠近滑轮一端处有一个带有小轮C和可绕竖直轴转动的小平面镜．把钢丝的一端固定在立柱上，另一端在小轮上紧绕一周后跨过滑轮挂上重物．在平面镜前置一激光器，让光线射向平面镜并反射投影至长木板末端的光屏上，这样，钢丝受力伸长，带平面镜转动一个小角度，反射光线在屏上就有一较大位移．为估算出BC间钢丝的伸长量△L，除了测量平面镜上光的反射点与光屏的距离L，以及反射光线在屏上的位移d，实验中还应测定的物理量是

 

，可得伸长量△L=

 

（用以上测量量表示）．

Answer 1

分析：掌握光的反射定律，当平面镜转动角度为θ时，则入射角变化θ，反射光线与入射光线的夹角变化为2θ，根据数学关系可列式解得．

解答：解：由题意知，要测量钢丝的伸长量，还需测定出小轮C的半径R；
设伸长量为△L，则平面镜转动角度为

△L

R

，根据光的反射定律，反射光线与入射光线的夹角变化为轮转动角度的2倍，则：

△L

R

=

d 2

L

解得：△L=

dR

2L

．
故答案为：小轮C的半径R；

dR

2L

．

点评：此题通过光学实验测定钢丝的伸长量，主要考查了光的反射定律的应用，同时也体现了物理与数学的联系．