3.
为节约用水,学校在洗手池安装了如图所示的感应水龙头,当手伸进感应窗区域时,水龙头自动出水;当手离开感应窗区域,水龙头自动关水。
(1)小林查阅资料发现这是由红外线控制的自动水龙头,他猜想:任何物体都会向外辐射红外线,水龙头自动出水可能是温度较高的物体辐射的红外线被红外感应头接收,从而出水。为验证猜想,他取3个相同的塑料杯分别装入相同质量,不同温度的水,以相同的方式将杯子逐渐靠近红外感应头,记录刚好出水时杯子与窗口的距离(最远出水距离)如表所示:
实验序号 | 水温/℃ | 出水时杯子与红外感应头的距离/cm |
1 | 18 | 14.6 |
2 | 36 | 14.8 |
3 | 54 | 14.6 |
分析表格中的数据得出结论:;
(2)为了进一步寻找原因,小林分析得到控制水龙头出水的红外线可能是由红外感应头发出的,于是他取了面积形状 的梳妆镜和玻璃,保持它们与红外感应头平行并逐渐靠近,测出最远出水距离分别为32cm、7cm。因此说明水龙头出水是因为红外感应头辐射的红外线被物体 到红外感应头内,接收到的光达到一定强度时,水龙头打开自动出水;
(3)得到出水原因后,他又进一步探究最远出水距离与哪些因素有关,设计并完成实验,数据记录如下:
实验序号 | 反射面的材料 | 面积/cm2 | 最远出水距离/cm |
1 | 瓷砖 | 50 | 30.1 |
2 | 瓷砖 | 100 | 30.0 |
3 | 纸板 | 100 | 18.2 |
4 | 棉布 | 100 | 17.4 |
5 | 海绵 | 100 | 16.5 |
实验结果表明,水龙头的最远出水距离与 有关,此表中对红外线的反射效果最好的是 ;
(4)实验后他查资料得知:有一种红外线夜视仪的原理是利用红外探照灯照射物体,接收反射的红外辐射形成图像,来看到物体。为使物体不易被暴露,应使其表面材料对红外线反射作用较 (选填“强”或“弱”)。