《初中上师杯物理讲稿》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初中上师杯物理讲稿（74页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、初中物理实验,有关光学的实验,本讲座的光学实验均以几何光学为理论基础,几何光学的三个基本定律： 光的直线传播定律 光的反射定律 光的折射定律,光的直线传播的例证之一： 小孔成像,光的直线传播,光的直线传播的例证之二： 针孔照相机,小孔成像的特点是:小孔成像是光直线传播所形成的有趣现象。小孔所成的像是实际光束形成，可以使照相底片感光。小孔成像时，像的形状与物相似，与孔的形状无关。小孔减小时，像变得清晰，但亮度减小。,有关小孔成像的下列说法中,正确的是: A. 将照相底片放在光屏处可以拍摄到像. B. 所成的像上下颠倒,左右也颠倒. C. 只能是放大的实像. D. 像的清晰度跟小孔的大小无关. E
2、. 成像用的小孔必须是圆形的.,答案: A,B,摘自：2006年上海市 “东格致杯”青少年物理实验竞赛试题,光的反射,反射定律：反射角等于入射角。,入射角,反射角,入射光线,反射光线,平面镜成像特点,物体在平面镜里成的是正立的虚像，像和物体大小相等,像和物体以镜面为对称。,利用作图法求平面镜所成像的位置,S,S,实像与虚像只有当光束进入人眼时，方能引起视觉效应，人眼所能看到的只是光束的顶点，而不是光线的本身。实际光线经过的像是实像,实际光线反向延长线经过的像是虚像,利用作图法求入射光线与反射光线的路径,S,S,地面有一不透明物体，光源在0点，通过天花板上的平面镜，光源能照亮右侧地面的范围。,0
3、,如图所示，水平地面上有一不透光的边长为x的正方体物块。在正方体正左方有一点光源S，点光源和正方体物块的距离也为x。若在点光源S的上方距离为H处水平放置平面镜，H大小固定不变，平面镜足够大。不考虑其他光源的存在，那么在正方体的另一侧水平面上，将会由于点光源S发出的光线经平面镜反射而照亮，现改变x的大小，当x增大到多大时，照亮区域将消失?,S,摘自：二十一届初中物理竞赛（大同杯） 07.3,现改变x的大小，当x增大到多大时，照亮区域将消失?,x,H,x,当x增大到2/3H时，照亮区域将消失。,H,光线沿SO方向投射到一片和它垂直的平面镜上，一定逆着SO方向反射回来。,h,O,平面镜的反射,若平面
4、镜转动角，则光线沿OA方向反射。,微小长度变化的测量 -光杠杆作原理,1.弧度的概念,A,B,例如:,定义：,弧度与度的换算:,2. : 当很小时,有近似：,A,B,R,O,微小长度变化的测量 -光杠杆作原理,微小长度变化的测量,微小长度变化的测量 -光杠杆工作原理,微小长度变化的测量 -光杠杆工作原理,微小长度变化的测量 -光杠杆工作原理,用光杠杆测量钢丝挂了重物后微小的伸长量。望远镜与平面镜之间的距离R=200.0cm，若通过望远镜先后观察到的米尺刻度差l1=3.14cm，则平面镜约转动了A) 0.3； B) 0.45； C) 0.6； D) 0.9,答案:B,2008年上海市 “东格致杯
5、”青少年物理实验竞赛试题,光的折射,折射现象及其规律光从一种物质进入另一种物质，它的传播方向通常会改变，这种现象叫做光的折射。,折射现象及其规律 折射定律 nsini=nsini 其中，i: 入射角, i: 折射角,光从空气(折射率低的介质)斜射入水或玻璃(折射率高的介质)等透明物质，折射角小于入射角；光从水或玻璃等透明物质(折射率高的介质)斜射入空气(折射率低的介质) ，折射角大于入射角。,i,i,n,n,n大于n,n大于n,空气,水,折射现象及其规律,光从水或玻璃等透明物质斜射入空气，根据折射定律 nsini=nsini,此时折射角大于入射角。当折射角为90时,（入射角为c 90)光线发生
6、了全反射。,全反射,n,n,n,n,水的折射率的测量,将刻度尺平放于玻璃烧杯底部(高30cm、直径40cm),刻度尺的零刻度对准烧杯左边底部，眼睛沿AO观察，看到刻度尺的左端零刻度。保持眼睛位置不变，向烧杯内倒水且满至烧杯口，此时眼睛看到了刻度尺上的B点.,A,O,i,i,A,O,A,B,C,C,水的折射率的测量,O,水池宽为L,在水池右侧距迟底高度H处有一激光束,水池无水时恰好在水池的左下角产生一个光斑,已知L=H,现水池注水,水面上升,则光斑 A.匀速向右移动,且移动速度小于水面上升速度; B.匀速向右移动,且移动速度大于水面上升速度; C.减速向右移动,但速度始终大于水面上升速度; D.
7、加速向右移动,但速度始终小于水面上升速度; 2008年第二十二届上海市初中物理竞赛,L,H,答案:A,水的折射率的测量,固体折射率的测定,用插针法测定玻璃砖的折射率,用插针法测定玻璃砖的折射率,P1,P2,用插针法测定玻璃砖的折射率,用量角器分别测出i和i，并依照折射定律计算玻璃砖的折射率。,P2,i,i,P1,P2,Q1,Q2,A,C,B,用插针法测定玻璃砖的折射率,O,O,i,i,P1,P2,Q1,Q2,用插针法测定玻璃砖的折射率,O,D,O,C4,用插针法测定玻璃砖的折射率,O,A1,A2,A3,A4,B1,B2,B3,B4,C1,C3,C2,D1,D4,D2,D3,为了减小误差,提高实
8、验精度,采用多次测量的方法。,用插针法测定玻璃砖的折射率,在直线上任取一点A,求得折射率：,P1,X距离为：1. dsin(i-i)/cosi 2. sini/cosi3. dsin(i-i)/sini 4. sini/sini,摘自：二十一届初中物理竞赛（大同杯） 07.3,答案：A,摘自：2006年上海市青少年物理实验竞赛试题,用插针法测定玻璃砖的折射率-几个思考题,a,a,b,b,a,a,b,b,2.在纸上将两个界面aa和bb画得比玻璃砖宽了少许，折射率值是否发生改变？,测得的折射角比真实的要大，由n=sini/sini,测得的折射率偏小,1.在纸上正确地画出玻璃砖的两个界面aa、bb后
9、，不慎将玻璃砖向aa方向移动了少许，折射率值是否发生改变？,用插针法测定玻璃砖的折射率-几个思考题,三棱镜,玻璃圆柱体,透镜成像和透镜焦距的测定,两个侧面都磨成球面(或者一面是球面,另一面是平面)的透明体叫做透镜.,凸透镜,凹透镜,凸透镜的成像特点： 利用作图法求透镜成像位置,F,F,物方焦点,像方焦点,凸透镜的成像特点： 利用作图法求透镜成像位置,u,v,虚像,凸透镜的成像特点： 利用作图法求透镜成像位置,物方焦点,像方焦点,F,F,利用公式求透镜成像位置,u:物距, v:像距, f:透镜焦距,物方焦点,像方焦点,F,F,利用公式求透镜成像位置,u,v,f 正负值的确定： f: 透镜焦距，凸
10、透镜是正值，凹透镜是负值。 v: 像距，实像是正值，虚像是负值。 u: 物距，对于实物体总是取正值。实物体是指镜前所放的物体或透镜镜前由其他透镜所成的一个实像。,实物体,虚物体,F,F,u=6,v=?,f=2,利用公式求透镜成像位置,F,F,u=3,v=?,f=2,利用公式求透镜成像位置,u=1.2,v=?,所以，虚像是负值。,f=2,利用公式求透镜成像位置,凸透镜的成像公式：,凹透镜的成像特点：,像方焦点,F,像方焦点,F,自准直法测凸透镜焦距,位于凸透镜焦平面上物体发出的光，经透镜折射后成为平行光，若用一面反射镜将这平行光反射回去，再经过原透镜，则必然成像于原焦平面上，透镜与物之间的距离即
11、为透镜的焦距。,自准直法测凸透镜焦距,位于凸透镜焦平面上物体发出的光，经透镜折射后成为平行光，若用一面反射镜将这平行光反射回去，再经过原透镜，则必然成像于原焦平面上，透镜与物之间的距离即为透镜的焦距。,位于凸透镜焦平面上物体发出的光线，经过透镜折射后，再用一面反射镜将这光线反射回去，再经过原透镜，则必然成像于原焦平面上，用作图法可求得该像。,F,副光轴作图法,自准直法测凸透镜焦距,有实验器件；凸透镜一块、平面镜一块、铅笔一枝、直尺一把，测透镜的焦距。,自准直法测凸透镜焦距,答案： D,摘自：二十一届初中物理竞赛（大同杯） 07.3,14. 在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面
12、镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦距为f，此时两个透镜之间的距离为L。在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，据此可判断凹透镜的焦距为 (A). F (B). L (C). f+L (D).f-L,物距-像距法测量透镜焦距,由透镜两次成像法求凸透镜焦距,(L4f),由透镜两次成像法求凸透镜焦距,L,1/6+1/3=1/2 1/3+1/6=1/2,由辅助透镜成像法求凹透镜焦距,A,C,C,由辅助透镜成像法求凹透镜焦距,透镜的应用-眼镜,一.眼睛的远点、近点和明视距离由眼睛(晶状体)的调节作用所能看得清楚的最远和最近两点,分别叫做远
13、点和近点。 正常眼的远点在无穷远处，近点在10cm 到15cm处。物体离开眼睛25cm处，在视网膜上成的像最清晰，并且看起来不易感到疲劳，这个距离叫做明视距离。,透镜的应用-眼镜,一. 远视眼对于近处的物体，虽然经过眼睛晶状体的极度弯曲，物体的像仍成在视网膜后，必须把物体放得远一些，才能看清楚。凡是明视距离大于25cm的眼睛叫做远视眼。远视眼的矫正方法是带一副凸透镜做的眼镜来增加对光线的会集作用。,透镜的应用-眼镜,一. 远视眼假使放在明视距离S点的物体，原来成像在P点，带了凸透镜的眼镜，就可以成像在视网膜上的P点，S点是远视眼的近点。,透镜的应用-眼镜,一. 远视眼设明视距离是25cm，d是
14、近点到晶状体的距离，f是透镜的焦距，f是的眼睛的焦距，v 是晶状体到视网膜的距离。,一. 远视眼于是，未带眼镜有： 带眼镜时，物体应放在明视距离处，它们的眼镜与晶状体靠得如此地近，以致它们的复合焦距的倒数是各自焦距的倒数之和，则有：由（1）、（2）得：测得远视眼的近点，就可得所需透镜的焦距。,透镜的应用-眼镜,透镜的应用-眼镜,二. 近视眼近视眼患者远点不是无穷远，明视距离小于25cm，远处物体成像在视网膜前，必须把物体放得近一些，才能看清楚。矫正方法是带一副凹透镜做的眼镜，让光线通过凹透镜发散后，再由眼睛会集在网膜上。,透镜的应用-眼镜,二. 近视眼S是近视眼的远点（即眼睛看得清的最远点）。远方S处物体成像于S点，让眼睛看清楚。,透镜的应用-眼镜,二. 近视眼于是，未带眼镜有：带眼镜时，应看清极远处,则有：由（1）、（2）得：一般来说，带了眼镜总希望看清极远处的物体，那么,某人的明视距离是100cm，应带什么透镜做的眼镜？它的焦距是多少？,某人的明视距离大于正常眼的明视距离(25cm),所以是远视眼，应带凸透镜做的眼镜。,焦距的倒数1/f叫做透镜的焦度,单位为屈光度。透镜的焦距为米时，它的焦度是度。平时称眼镜的度数等于屈光度数乘以100.上述眼镜的度数等于,远点是0.5米的人应带什么透镜做的眼镜？它的焦距是多少？,正常眼的远点在极远处，所以这人患近视眼，应带凹透镜做的眼镜。,
