初中物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)

1、初中物理實(shí)驗(yàn)初中物理實(shí)驗(yàn)有關(guān)光學(xué)的實(shí)驗(yàn)有關(guān)光學(xué)的實(shí)驗(yàn)本講座的光學(xué)實(shí)驗(yàn)均以幾何光學(xué)為理論基礎(chǔ)本講座的光學(xué)實(shí)驗(yàn)均以幾何光學(xué)為理論基礎(chǔ)幾何光學(xué)的三個(gè)基本定律：幾何光學(xué)的三個(gè)基本定律：光的直線傳播定律光的直線傳播定律光的反射定律光的反射定律光的折射定律光的折射定律掌握基本概念掌握基本概念 熟悉應(yīng)用方法熟悉應(yīng)用方法光的直線傳播光的直線傳播光的直線傳播的一個(gè)例證：光的直線傳播的一個(gè)例證： 針孔照相機(jī)針孔照相機(jī)小孔成像的特點(diǎn)是小孔成像的特點(diǎn)是: 小孔成像是光直線傳播所形成的有趣現(xiàn)象小孔成像是光直線傳播所形成的有趣現(xiàn)象。小孔所成的像是實(shí)際光束形成，可以使照相。小孔所成的像是實(shí)際光束形成，可以使照相底片感光。小

2、孔成像時(shí)，像的形狀與物相似，底片感光。小孔成像時(shí)，像的形狀與物相似，與孔的形狀無關(guān)。小孔減小時(shí)，像變得清晰，與孔的形狀無關(guān)。小孔減小時(shí)，像變得清晰，但亮度減小。但亮度減小。 人是怎樣觀察到光線的直線傳播人是怎樣觀察到光線的直線傳播 只有當(dāng)光束進(jìn)入人眼時(shí)，方能引起視覺效應(yīng)，人眼只有當(dāng)光束進(jìn)入人眼時(shí)，方能引起視覺效應(yīng)，人眼所能看到的只是所能看到的只是光束的頂點(diǎn)光束的頂點(diǎn)，而不是光線的本身。，而不是光線的本身。 實(shí)際光線經(jīng)過的像是實(shí)像實(shí)際光線經(jīng)過的像是實(shí)像,實(shí)際光線反向延長(zhǎng)線經(jīng)實(shí)際光線反向延長(zhǎng)線經(jīng)過的像是虛像過的像是虛像,PPPPP光的直線傳播光的直線傳播有關(guān)小孔成像的下列說法中有關(guān)小孔成像的下列說

3、法中,正確的是正確的是:A. 將照相底片放在光屏處可以拍攝到像將照相底片放在光屏處可以拍攝到像. B. 所成的像上下顛倒所成的像上下顛倒,左右也顛倒左右也顛倒. C. 只能是放大的實(shí)像只能是放大的實(shí)像.D. 像的清晰度跟小孔的大小無關(guān)像的清晰度跟小孔的大小無關(guān).E. 成像用的小孔必須是圓形的成像用的小孔必須是圓形的. 答案答案: A,B摘自：2006年上海市 “東格致杯”青少年物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽試題光的直線傳播的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：光的直線傳播的一個(gè)實(shí)驗(yàn)： 小孔成像小孔成像光的直線傳播的另一個(gè)例證：日食與月食光的直線傳播的另一個(gè)例證：日食與月食 從光源發(fā)出的光從光源發(fā)出的光, ,照射到不透明的物體上照射到不透

4、明的物體上時(shí)時(shí), ,會(huì)在物體后面形成一個(gè)光線照射不到的黑會(huì)在物體后面形成一個(gè)光線照射不到的黑暗區(qū)域暗區(qū)域, ,這就是物體的這就是物體的 “ “影影”。點(diǎn)光源點(diǎn)光源障礙物障礙物影影 障礙物受擴(kuò)展光源照射時(shí)，在屏上形成本障礙物受擴(kuò)展光源照射時(shí)，在屏上形成本影和半影影和半影.擴(kuò)展光源擴(kuò)展光源障礙物障礙物本影本影半影半影光的直線傳播的另一個(gè)例證：日食和月食光的直線傳播的另一個(gè)例證：日食和月食本影本影半影半影偽本影偽本影日全食日全食運(yùn)動(dòng)到B區(qū)時(shí)會(huì)看到日全食。 日偏食日偏食這張拼版照片顯示的是2006.3.29日發(fā)生在耶路撒冷的不同階段的日偏食。 運(yùn)動(dòng)到A區(qū)時(shí)會(huì)看到日偏食。 運(yùn)動(dòng)到C區(qū)時(shí)會(huì)看到日環(huán)食。 這

5、是2005年10月3日西班牙首都馬德里拍攝到的日環(huán)食現(xiàn)象，由于月球視半徑小于太陽視半徑，因此月亮只遮擋住日面中心部分并在其周圍留下一個(gè)美麗的光環(huán)。 日環(huán)食日環(huán)食 圖圖6是月球的影區(qū)分布，當(dāng)人隨地球是月球的影區(qū)分布，當(dāng)人隨地球運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到_區(qū)時(shí)會(huì)看到日全食，運(yùn)動(dòng)區(qū)時(shí)會(huì)看到日全食，運(yùn)動(dòng)到到_區(qū)時(shí)會(huì)看到日偏食，運(yùn)動(dòng)到區(qū)時(shí)會(huì)看到日偏食，運(yùn)動(dòng)到C區(qū)區(qū)時(shí)會(huì)看到時(shí)會(huì)看到_。 摘自：第六屆全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽試題 圖圖6是月球的影區(qū)分布，當(dāng)人隨地球是月球的影區(qū)分布，當(dāng)人隨地球運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到_區(qū)時(shí)會(huì)看到日全食，運(yùn)動(dòng)區(qū)時(shí)會(huì)看到日全食，運(yùn)動(dòng)到到_區(qū)時(shí)會(huì)看到日偏食，運(yùn)動(dòng)到區(qū)時(shí)會(huì)看到日偏食，運(yùn)動(dòng)到C區(qū)區(qū)時(shí)會(huì)看到時(shí)會(huì)看

6、到_。 摘自：第六屆全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽試題 2008年、年、2009年中國將連續(xù)兩年中國將連續(xù)兩年出現(xiàn)日全食。一般來說，同一地點(diǎn)年出現(xiàn)日全食。一般來說，同一地點(diǎn)見到日全食要平均相隔見到日全食要平均相隔300年左右，年左右，因此中國連續(xù)兩年日全食非常罕見。因此中國連續(xù)兩年日全食非常罕見。 2009年年7月月22日日8時(shí)左右的日全食時(shí)左右的日全食則是百年一遇，更為壯觀。這次日全則是百年一遇，更為壯觀。這次日全食是前后百年持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的，將持食是前后百年持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的，將持續(xù)到續(xù)到6分鐘，日食帶沿著人口稠密的長(zhǎng)分鐘，日食帶沿著人口稠密的長(zhǎng)江流域橫著走，經(jīng)過成都、武漢、重江流域橫著走，經(jīng)過成都、

7、武漢、重慶、合肥、蘇州、杭州、上海等大中慶、合肥、蘇州、杭州、上海等大中城市。城市。 UT: universal time 也是在2005年10月3日，在肯尼亞首都內(nèi)羅畢，當(dāng)日偏食發(fā)生時(shí)，利用小孔成像的原理，在紙上扎出一圈小孔，一圈日食的影像就可以反映在手上。 當(dāng)月球整個(gè)都進(jìn)入本影時(shí)，就當(dāng)月球整個(gè)都進(jìn)入本影時(shí)，就會(huì)發(fā)生月全食；但如果只是一部份會(huì)發(fā)生月全食；但如果只是一部份進(jìn)入本影時(shí)，則只會(huì)發(fā)生月偏食。進(jìn)入本影時(shí)，則只會(huì)發(fā)生月偏食。月全食和月偏食都是本影月食。有月全食和月偏食都是本影月食。有時(shí)月球只進(jìn)入半影，這就稱為半影時(shí)月球只進(jìn)入半影，這就稱為半影月食。在半影月食發(fā)生期間，月亮月食。在半影月食

8、發(fā)生期間，月亮將略為轉(zhuǎn)暗，但它邊緣并不會(huì)被地將略為轉(zhuǎn)暗，但它邊緣并不會(huì)被地球的影子所阻擋。球的影子所阻擋。光的直線傳播的另一個(gè)例證：光的直線傳播的另一個(gè)例證：月食月食月全食月全食月偏食月偏食 2009年元宵節(jié)22時(shí)46分,月亮是1957年以來最圓最大的,元宵月當(dāng)晚還將呈現(xiàn)出半影月食的奇特景觀。 在深圳觀察 光直線傳播的條件光直線傳播的條件光在光在同一種同一種均勻媒質(zhì)均勻媒質(zhì)中沿直線方向傳播。中沿直線方向傳播。光經(jīng)過光經(jīng)過不同種不同種媒質(zhì)媒質(zhì), ,不再是直線傳播。不再是直線傳播。iinn 光在兩種媒質(zhì)的界面上發(fā)生反射與折射。光在兩種媒質(zhì)的界面上發(fā)生反射與折射。光在光在不均勻不均勻媒質(zhì)媒質(zhì)中不再是

9、直線傳播。中不再是直線傳播。海市蜃樓海市蜃樓 光的反射光的反射反射定律：反射角等于入射角。反射定律：反射角等于入射角。入射角入射角反射角反射角入射光線入射光線反射光線反射光線平面鏡成像特點(diǎn)平面鏡成像特點(diǎn) 物體在平面鏡里成的是正立的虛像，物體在平面鏡里成的是正立的虛像，像和物體大小相等像和物體大小相等, ,像和物體以鏡面為對(duì)像和物體以鏡面為對(duì)稱。稱。利用作圖法求平面鏡所成像的位置利用作圖法求平面鏡所成像的位置SoS利用作圖法求入射光線與反射光線的路徑利用作圖法求入射光線與反射光線的路徑SS 平面鏡前有一個(gè)物，眼睛能不能看平面鏡前有一個(gè)物，眼睛能不能看到其虛像？到其虛像？AB 平面鏡前有一個(gè)物，眼

10、睛能不能看平面鏡前有一個(gè)物，眼睛能不能看到其虛像？到其虛像？C 平面鏡前有一個(gè)物，眼睛能不能看平面鏡前有一個(gè)物，眼睛能不能看到其虛像？到其虛像？畫出通過該平面鏡所能看到物的范圍。畫出通過該平面鏡所能看到物的范圍。 平面鏡以此放置，眼睛能不能看到平面鏡以此放置，眼睛能不能看到自己的像？自己的像？ 地面有一不透明物體，光源在地面有一不透明物體，光源在0點(diǎn)，通點(diǎn)，通過天花板上的平面鏡，光源能照亮右側(cè)地過天花板上的平面鏡，光源能照亮右側(cè)地面的范圍。面的范圍。 0FE 如圖所示，水平地面上有一不透光的邊長(zhǎng)為如圖所示，水平地面上有一不透光的邊長(zhǎng)為x的正方體的正方體物塊。在正方體正左方有一點(diǎn)光源物塊。在正方

11、體正左方有一點(diǎn)光源S，點(diǎn)光源和正方體物塊，點(diǎn)光源和正方體物塊的距離也為的距離也為x。若在點(diǎn)光源。若在點(diǎn)光源S的上方距離為的上方距離為H處水平放置平面處水平放置平面鏡，鏡，H大小固定不變，平面鏡足夠大。不考慮其他光源的存大小固定不變，平面鏡足夠大。不考慮其他光源的存在，那么在正方體的另一側(cè)水平面上，將會(huì)由于點(diǎn)光源在，那么在正方體的另一側(cè)水平面上，將會(huì)由于點(diǎn)光源S發(fā)發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射而照亮，現(xiàn)改變出的光線經(jīng)平面鏡反射而照亮，現(xiàn)改變x的大小，當(dāng)?shù)拇笮。?dāng)x增大增大到多大時(shí)，照亮區(qū)域?qū)⑾У蕉啻髸r(shí)，照亮區(qū)域?qū)⑾?xHxS平面鏡的反射平面鏡的反射 多面平面鏡的反射多面平面鏡的反射 根據(jù)光的反射定律

12、根據(jù)光的反射定律，可以證明光線經(jīng)過夾，可以證明光線經(jīng)過夾角為角為9090的兩個(gè)平面鏡的兩個(gè)平面鏡的反射后，出射的光線的反射后，出射的光線與入射的光線之間的夾與入射的光線之間的夾角為角為180180。即出射光。即出射光線與入射光線平行但方線與入射光線平行但方向相反。向相反。多面平面鏡的成像特點(diǎn)多面平面鏡的成像特點(diǎn) 兩塊兩塊90放置放置的平面鏡，能成的平面鏡，能成多少個(gè)像？多少個(gè)像？多面平面鏡的成像特點(diǎn)多面平面鏡的成像特點(diǎn) 將兩面鏡子豎立在桌面將兩面鏡子豎立在桌面上上, ,用這兩面鏡子來照一下自用這兩面鏡子來照一下自己。你會(huì)看到：兩面鏡子各己。你會(huì)看到：兩面鏡子各照出你半個(gè)面孔，兩面鏡子照出你半個(gè)

13、面孔，兩面鏡子的中線恰好在整個(gè)面孔的中的中線恰好在整個(gè)面孔的中間，再用右手摸一下右耳，間，再用右手摸一下右耳，??！真奇怪，在鏡子里你竟?。≌嫫婀?，在鏡子里你竟看到自己正在摸左耳呢！看到自己正在摸左耳呢！多面平面鏡的成像特點(diǎn)多面平面鏡的成像特點(diǎn)偶鏡偶鏡多面平面鏡的成像特點(diǎn)多面平面鏡的成像特點(diǎn) 當(dāng)我們面對(duì)一面鏡子舉起右手我們面對(duì)一面鏡子舉起右手時(shí)，我們會(huì)看到鏡子里的時(shí)，我們會(huì)看到鏡子里的“人人自自己己”舉起了左手現(xiàn)有兩塊平面鏡舉起了左手現(xiàn)有兩塊平面鏡請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案使得你舉起右手請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案使得你舉起右手時(shí)，在鏡子里的時(shí)，在鏡子里的“你你”也舉起了右手也舉起了右手。請(qǐng)用一個(gè)點(diǎn)表示人所在的位置，

14、利。請(qǐng)用一個(gè)點(diǎn)表示人所在的位置，利用對(duì)稱法畫出成像光路示意圖。用對(duì)稱法畫出成像光路示意圖。 摘自：一十七屆初中物理競(jìng)賽（大同杯） 光的折射光的折射折射現(xiàn)象及其規(guī)律折射現(xiàn)象及其規(guī)律 光從一種物質(zhì)進(jìn)入另一種物質(zhì)，它的傳播光從一種物質(zhì)進(jìn)入另一種物質(zhì)，它的傳播方向通常會(huì)改變，這種現(xiàn)象叫做光的折射。方向通常會(huì)改變，這種現(xiàn)象叫做光的折射。折射現(xiàn)象及其規(guī)律折射現(xiàn)象及其規(guī)律 水池寬為水池寬為L(zhǎng),在水池右側(cè)距遲底高在水池右側(cè)距遲底高度度H處有一激光束處有一激光束,水池?zé)o水時(shí)恰好在水池?zé)o水時(shí)恰好在水池的左下角產(chǎn)生一個(gè)光斑水池的左下角產(chǎn)生一個(gè)光斑,已知已知L=H,現(xiàn)水池注水現(xiàn)水池注水,水面上升水面上升,則光斑則光斑

15、A.勻速向右移動(dòng)勻速向右移動(dòng),且移動(dòng)速度小于水面且移動(dòng)速度小于水面上升速度上升速度;B.勻速向右移動(dòng)勻速向右移動(dòng),且移動(dòng)速度大于水面且移動(dòng)速度大于水面上升速度上升速度;C.減速向右移動(dòng)減速向右移動(dòng),但速度始終大于水面但速度始終大于水面上升速度上升速度;D.加速向右移動(dòng)加速向右移動(dòng),但速度始終小于水面但速度始終小于水面上升速度上升速度;2008年第二十二屆上海市初中物理競(jìng)賽年第二十二屆上海市初中物理競(jìng)賽LH答案:A光在光在不均勻不均勻媒質(zhì)媒質(zhì)中的傳播中的傳播-海市蜃樓海市蜃樓光在光在不均勻不均勻媒質(zhì)媒質(zhì)中的傳播中的傳播-海市蜃樓海市蜃樓(沙漠海市蜃樓的形成沙漠海市蜃樓的形成)透鏡成像和透鏡焦距的

16、測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定 兩個(gè)側(cè)面都磨成球面兩個(gè)側(cè)面都磨成球面(或者一面是球面或者一面是球面,另一面另一面是平面是平面)的透明體叫做透鏡的透明體叫做透鏡.凸透鏡凸透鏡凹透鏡凹透鏡凸透鏡的成像特點(diǎn)：凸透鏡的成像特點(diǎn)：利用作圖法求透鏡成像位置利用作圖法求透鏡成像位置FFuv物方焦點(diǎn)物方焦點(diǎn)像方焦點(diǎn)像方焦點(diǎn)FFuv凸透鏡的成像特點(diǎn)：凸透鏡的成像特點(diǎn)：利用作圖法求透鏡成像位置利用作圖法求透鏡成像位置物方焦點(diǎn)物方焦點(diǎn)像方焦點(diǎn)像方焦點(diǎn)uv虛像虛像凸透鏡的成像特點(diǎn)：凸透鏡的成像特點(diǎn)：利用作圖法求透鏡成像位置利用作圖法求透鏡成像位置物方焦點(diǎn)物方焦點(diǎn)像方焦點(diǎn)像方焦點(diǎn)FF凸透鏡的成像公式：凸透鏡的成像公式：f

17、vu111凹透鏡的成像特點(diǎn)：凹透鏡的成像特點(diǎn)：FF物方焦點(diǎn)物方焦點(diǎn)像方焦點(diǎn)像方焦點(diǎn)F物方焦點(diǎn)物方焦點(diǎn)F物方焦點(diǎn)物方焦點(diǎn)像方焦點(diǎn)像方焦點(diǎn)F像方焦點(diǎn)像方焦點(diǎn)F由輔助透鏡成像法求凹透鏡焦距由輔助透鏡成像法求凹透鏡焦距 光學(xué)實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)技巧問題：光學(xué)實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)技巧問題：光源光源：通常用平面圖形（例如網(wǎng)格）做物，還需要用小燈：通常用平面圖形（例如網(wǎng)格）做物，還需要用小燈照明，由于小燈發(fā)光的線度甚小，應(yīng)在小燈和物之間加一照明，由于小燈發(fā)光的線度甚小，應(yīng)在小燈和物之間加一塊毛玻璃，毛玻璃起漫反射作用，使物得到均勻照明。塊毛玻璃，毛玻璃起漫反射作用，使物得到均勻照明。像屏像屏：實(shí)像是光束的會(huì)聚中心，眼睛可以看到實(shí)像，但光：實(shí)像是光束的會(huì)聚中心，眼睛可以看到實(shí)像，但光束直徑較小，眼睛直接觀察不容易，可利用毛玻璃的漫反束直徑較小，眼睛直接觀察不容易，可利用毛玻璃的漫反射，在各個(gè)角度都能看到屏上的像。射，在各個(gè)角度都能看到屏上的像。各光學(xué)元件共軸的調(diào)節(jié)：各光學(xué)元件共軸的調(diào)節(jié)：粗調(diào)：粗調(diào)：將各個(gè)元件的中心大致在一條直線上，通常與光具將各個(gè)元件的中心大致在一條直線上，