初中物理實(shí)驗(yàn)

微小長度變化的測量,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,初中物理實(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),幾何光學(xué)的三個(gè)基本定律：,光的直線傳播定律,光的反射定律,光的折射定律,光的直線傳播,光在同一種,均勻物質(zhì),里沿直線方向傳播,光的直線傳播,光的直線傳播的一個(gè)例證：針孔照相機(jī),小孔成像的特點(diǎn)是,:,小孔成像是光的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，但亮度減小光的直線傳播,光的直線傳播的一個(gè)例證：針孔照相機(jī),有關(guān)小孔成像的下列說法中,正確的是,:,A.,小孔所成的像可以是彩色的,.,B.,像的清晰度跟小孔的大小無關(guān),.,C.,將照相底片放在光屏處可以拍攝到像,.,D.,成像用的小孔必須是圓形的,.,答案,:A,C,光的直線傳播,光的直線傳播的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：小孔成像,光的直線傳播,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,照射到不透明的物體上時(shí),會在物體后面形成一個(gè)光線照射不到的黑暗區(qū)域,這就是物體的,“,影,”,點(diǎn)光源,障礙物,影,光的直線傳播,光的直線傳播的另一個(gè)例證：日食與月食,障礙物受擴(kuò)展光源照射時(shí)，在屏上形成本影和半影,.,擴(kuò)展光源,障礙物,光的直線傳播,光的直線傳播的另一個(gè)例證：日食,日全食,日偏食,光的直線傳播,光的直線傳播的另一個(gè)例證：月食,月全食,月偏食,當(dāng)月球整個(gè)都進(jìn)入本影時(shí)，就會發(fā)生月全食；但如果只是一部份進(jìn)入本影時(shí)，則只會發(fā)生月偏食。

月全食和月偏食都是本影月食有時(shí)月球只進(jìn)入半影，這就稱為半影月食在半影月食發(fā)生期間，月亮將略為轉(zhuǎn)暗，但它邊緣并不會被地球的影子所阻擋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)，人眼所能看到的只是,光束的頂點(diǎn),，而不是光線的本身P,P,P,P,P,光的直線傳播,光的反射,反射定律：反射角等于入射角入射角,反射角,光的反射,平面鏡成像特點(diǎn),物體在平面鏡里成的是正立的虛像，像和物體大小相等,像和物體以鏡面為對稱光的反射,利用作圖法求平面鏡成像的位置,S,O,S,光的反射,利用作圖法求入射光線與反射光線的路徑,S,S,光的反射,為了在鏡看見自己的全身像，鏡子至少應(yīng)當(dāng)有多高？,H,h,光的反射,平面鏡前有一個(gè)物，眼睛能不能看到其虛像？,A,光的反射,平面鏡前有一個(gè)物，眼睛能不能看到其虛像？,B,光的反射,平面鏡前有一個(gè)物，眼睛能不能看到其虛像？,C,光的反射,畫出通過該平面鏡所能看到物的范圍光的反射,地面有一不透明物體，眼睛在,0,點(diǎn)，通過天花板上的平面鏡，人眼能看到的右側(cè)地面最大的范圍0,F,E,光的反射,平面鏡的反射,光的反射,潛望鏡,光的反射,微小長度變化的測,-光杠桿工作原理,光的反射,微小長度變化的測,-光杠桿工作原理,光的反射,平面鏡的反射,光線沿,SO,方向投射到一片和它垂直的平面鏡上，一定逆著,SO,方向反射回來;,若平面鏡轉(zhuǎn)動,角，則光線沿,OA,方向反射,SOA,=2。

S,h,A,O,微小長度變化的測量-,光杠桿工作原理,光的反射,關(guān)于線段的比例,:,光的反射,光的反射,多面平面鏡的反射,根據(jù)光的反射定律，可以證明光線經(jīng)過夾角為,90,的兩個(gè)平面鏡的反射后，出射的光線與入射的光線之間的夾角為,180,即出射光線與入射光線平行但方向相反,.,光的反射,多面平面鏡的反射,把三面平面鏡相互垂直地組裝在一起，就像箱子的一個(gè)角那樣，這個(gè)裝置稱之為角反射器1969,年,7,月，阿波羅,11,號的宇宙航行員第一次登上了月球，在上邊放置了一臺重,30,千克的,“,角反射器列陣,”,，它由,100,個(gè)石英制的角反射器組成，排列成,10,行，每行,10,個(gè)角反射器剛放好，各國立即向它發(fā)射激光宇航員還沒有離開月球，科學(xué)家就捕獲到了反射光根據(jù)激光來回的時(shí)間和光速，就可以測得月亮與地球的距離目前測月的誤差已經(jīng)減少到,15,厘米了圖,4-2-4,光的反射,多面平面鏡的成像特點(diǎn),兩塊90,放置的平面鏡，能成多少個(gè)像？,光的反射,多面平面鏡的成像特點(diǎn),光的反射,多面平面鏡的成像特點(diǎn),光的反射,多面平面鏡的成像特點(diǎn),推廣至一般：兩個(gè)平面鏡相互之間夾角為,，平面鏡所成像的數(shù)目為,n-1,個(gè)，,n,由下式求得：,（360/）=,n+x,x,為小于1的數(shù),當(dāng)=90 時(shí)，可得3個(gè)像。

思考題：,當(dāng),=60 時(shí)，可得幾個(gè)像？,光的反射,多面平面鏡的成像特點(diǎn),將兩面鏡子豎立在桌面上,用這兩面鏡子來照一下自己你會看到：兩面鏡子各照出你半個(gè)面孔，兩面鏡子的中線恰好在整個(gè)面孔的中間，再用右手摸一下右耳，??！真奇怪，在鏡子里你竟看到自己正在摸左耳呢！,光的折射和固體折射率的測定,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)，它的傳播方向通常會改變，這種現(xiàn)象叫做,光的折射折射現(xiàn)象及其規(guī)律,折射定律,nsini,=,nsini,其中，,i:,入射角,i:,折射,角,光的折射和固體折射率的測定,i,i,n,n,光從空氣斜射入水或玻璃等透明物質(zhì)，折射角小于入射角；,光從水或玻璃等透明物質(zhì)斜射入空氣，折射角大于入射角i,i,n,n,n,大于,n,n,大于,n,空氣,水,P,1,P,2,i,i,Q,1,Q,2,光的折射和固體折射率的測定,用插針法測定玻璃磚的折射率,用量角器分別測出,i,和,i,，,并依照折射定律計(jì)算,玻璃磚的折射率,光的折射和固體折射率的測定,用插針法測定玻璃磚的折射率,光的折射和固體折射率的測定,用插針法測定玻璃磚的折射率,i,i,P,1,P,2,Q,1,Q,2,A,C,B,光的折射和固體折射率的測定,用插針法測定玻璃磚的折射率,O,光的折射和固體折射率的測定,用激光測定玻璃磚的折射率,光的折射和固體折射率的測定,用激光測定玻璃磚的折射率,O,P,2,i,i,光的折射和固體折射率的測定,用針尖定出入射點(diǎn)與出射點(diǎn)在紙上的投影位置，用量角器分別測出,i,和,i,，,并依照折射定律計(jì)算,玻璃磚的折射率,O,D,用激光測定玻璃磚的折射率,P,1,P,2,光的折射和固體折射率的測定,用插針法測定玻璃磚的折射率-幾個(gè)思考題,1.,在紙上正確地畫出玻璃磚的兩個(gè)界面,aa,和,bb,后，不慎將玻璃磚向,aa,方向移動了少許，折射率值是否發(fā)生改變？,a,a,b,b,a,a,b,b,2.在紙上將兩個(gè)界面,aa,和,bb,畫得比玻璃磚寬了少許，折射率值是否發(fā)生改變？,測得的折射角比真實(shí)的要大，由,n=,sini/sini,測得的折射率偏小,光的折射和固體折射率的測定,用插針法測定玻璃磚的折射率-幾個(gè)思考題,三棱鏡,玻璃圓柱體,透鏡成像和透鏡焦距的測定,兩個(gè)側(cè)面都磨成球面(或者一面是球面,另一面是平面)的透明體叫做透鏡.,凸透鏡,透鏡成像和透鏡焦距的測定,凸透鏡的成象特點(diǎn)：利用作圖法求透鏡成像位置,F,F,u,v,凸透鏡的成象特點(diǎn)：利用作圖法求透鏡成像位置,透鏡成像和透鏡焦距的測定,F,F,u,v,凸透鏡的成象特點(diǎn)：利用作圖法求透鏡成像位置,透鏡成像和透鏡焦距的測定,u,v,虛像,凸透鏡的成象公式：,物體位置,像的位置,像的大小,像的虛實(shí),像的正倒,應(yīng)用,u=,v=f,極小,實(shí)像,倒立,會聚,u,2f,2f,vf,縮小,實(shí)像,倒立,照相機(jī),u=2f,v=2f,等大,實(shí)像,倒立,2f,uf,v,2f,放大,實(shí)像,倒立,幻燈機(jī),u=f,v=,不成像,平行光源,u,f,像物同一側(cè),虛像,正立,放大鏡,透鏡成像和透鏡焦距的測定,透鏡成像和透鏡焦距的測定,凸透鏡的成象特點(diǎn)：利用公式求透鏡成像位置,u,v,u:,物距，對于實(shí)物體總是取正值。

實(shí)物體是指鏡前所放的物體或透鏡鏡前由其他透鏡所成的一個(gè)實(shí)像V:,像距，實(shí)像是正值，虛像是負(fù)值f:,透鏡焦距，,凸透鏡,是正值，凹透鏡是負(fù)值1/6+1/3=1/2,實(shí)物體,虛物體,透鏡成像和透鏡焦距的測定,凸透鏡的成象特點(diǎn)：,利用公式求透鏡成像位置,F,F,u=6,v=?,f=2,1/v=1/2-1/6,=,1/3,v=3,凸透鏡的成象特點(diǎn)：,利用公式求透鏡成像位置,透鏡成像和透鏡焦距的測定,F,F,u=3,v=?,1/v,=1/2-1/3=1/6,v=6,f=2,凸透鏡的成象特點(diǎn)：,利用公式求透鏡成像位置,透鏡成像和透鏡焦距的測定,u,v,所以，虛像是負(fù)值f,凹透鏡,透鏡成像和透鏡焦距的測定,凹透鏡的成象特點(diǎn)：,透鏡成像和透鏡焦距的測定,F,凹透鏡的成象特點(diǎn)：,透鏡成像和透鏡焦距的測定,F,自準(zhǔn)直法測凸透鏡焦距,位于凸透鏡焦平面上物體發(fā)出的光，經(jīng)透鏡折射后成為平行光，若用一面反射鏡將這平行光反射回去，再經(jīng)過原透鏡，則必然成像于原焦平面上，透 鏡與物之間的距離即為透鏡的距離透鏡成像和透鏡焦距的測定,用準(zhǔn)直法測凸透鏡焦距,位于凸透鏡焦平面上物體發(fā)出的光線，經(jīng)過透鏡折射后，再用一面反射鏡將這光線反射回去，再經(jīng)過原透鏡，則必然成像于原焦平面上，用作圖法可求得該像。

透鏡成像和透鏡焦距的測定,F,副光軸作圖法,物距-像距法測量透鏡焦距,透鏡成像和透鏡焦距的測定,u,v,光的折射,光學(xué)實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)技巧問題：,光源,：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塊毛玻璃，毛玻璃起漫反射作用，使物得到均勻照明像屏,：實(shí)像是光束的會聚中心，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)：,粗調(diào)：將各個(gè)元件的中心大致在一條直線上，通常與光具座,平行細(xì)調(diào)：根據(jù)成像位置來調(diào)節(jié)，在移動透鏡的過程中，像的中,心位置保持不變,光的折射,光學(xué)實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)技巧問題：,各光學(xué)元件共軸的調(diào)節(jié)：,粗調(diào)：,將各個(gè)元件的中心大致在一條直線上，通常與光具座平行細(xì)調(diào)：,根據(jù)成像位置來調(diào)節(jié)，在移動透鏡的過程中，像的中心位置保持,不變.,由透鏡兩次成法求凸透鏡焦距,透鏡成像和透鏡焦距的測定,由透鏡兩次成像求凸透鏡焦距,透鏡成像和透鏡焦距的測定,(L,4f),物,小像,大像,d,L,由透鏡兩次成像求凸透鏡焦距,d,L,u,1,v,1,u,2,v,2,透鏡成像和透鏡焦距的測定,1/6+1/3=1/2,1/3+1/6=1/2,由輔助透鏡成像法求凹透鏡焦距,透鏡成像和透鏡焦距的測定,由輔助透鏡成像法求凹透鏡焦距,A,C,C,s,2,s,2,透鏡成像和透鏡焦距的測定,。