初中物理实验

微小长度变化的测量,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,光在同一种,均匀物质,里沿直线方向传播,光的直线传播,光的直线传播的一个例证：针孔照相机,小孔成像的特点是,:,小孔成像是光的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，但亮度减小光的直线传播,光的直线传播的一个例证：针孔照相机,有关小孔成像的下列说法中,正确的是,:,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无关,.,C.,将照相底片放在光屏处可以拍摄到像,.,D.,成像用的小孔必须是圆形的,.,答案,:A,C,光的直线传播,光的直线传播的一个实验：小孔成像,光的直线传播,光的直线传播的另一个例证：日食与月食,从光源发出的光,照射到不透明的物体上时,会在物体后面形成一个光线照射不到的黑暗区域,这就是物体的,“,影,”,点光源,障碍物,影,光的直线传播,光的直线传播的另一个例证：日食与月食,障碍物受扩展光源照射时，在屏上形成本影和半影,.,扩展光源,障碍物,光的直线传播,光的直线传播的另一个例证：日食,日全食,日偏食,光的直线传播,光的直线传播的另一个例证：月食,月全食,月偏食,当月球整个都进入本影时，就会发生月全食；但如果只是一部份进入本影时，则只会发生月偏食。

月全食和月偏食都是本影月食有时月球只进入半影，这就称为半影月食在半影月食发生期间，月亮将略为转暗，但它边缘并不会被地球的影子所阻挡人是怎样观察到光线的直线传播,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P,P,P,P,P,光的直线传播,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光的反射,利用作图法求平面镜成像的位置,S,O,S,光的反射,利用作图法求入射光线与反射光线的路径,S,S,光的反射,为了在镜看见自己的全身像，镜子至少应当有多高？,H,h,光的反射,平面镜前有一个物，眼睛能不能看到其虚像？,A,光的反射,平面镜前有一个物，眼睛能不能看到其虚像？,B,光的反射,平面镜前有一个物，眼睛能不能看到其虚像？,C,光的反射,画出通过该平面镜所能看到物的范围光的反射,地面有一不透明物体，眼睛在,0,点，通过天花板上的平面镜，人眼能看到的右侧地面最大的范围0,F,E,光的反射,平面镜的反射,光的反射,潜望镜,光的反射,微小长度变化的测,-光杠杆工作原理,光的反射,微小长度变化的测,-光杠杆工作原理,光的反射,平面镜的反射,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;,若平面镜转动,角，则光线沿,OA,方向反射,SOA,=2。

S,h,A,O,微小长度变化的测量-,光杠杆工作原理,光的反射,关于线段的比例,:,光的反射,光的反射,多面平面镜的反射,根据光的反射定律，可以证明光线经过夹角为,90,的两个平面镜的反射后，出射的光线与入射的光线之间的夹角为,180,即出射光线与入射光线平行但方向相反,.,光的反射,多面平面镜的反射,把三面平面镜相互垂直地组装在一起，就像箱子的一个角那样，这个装置称之为角反射器1969,年,7,月，阿波罗,11,号的宇宙航行员第一次登上了月球，在上边放置了一台重,30,千克的,“,角反射器列阵,”,，它由,100,个石英制的角反射器组成，排列成,10,行，每行,10,个角反射器刚放好，各国立即向它发射激光宇航员还没有离开月球，科学家就捕获到了反射光根据激光来回的时间和光速，就可以测得月亮与地球的距离目前测月的误差已经减少到,15,厘米了图,4-2-4,光的反射,多面平面镜的成像特点,两块90,放置的平面镜，能成多少个像？,光的反射,多面平面镜的成像特点,光的反射,多面平面镜的成像特点,光的反射,多面平面镜的成像特点,推广至一般：两个平面镜相互之间夹角为,，平面镜所成像的数目为,n-1,个，,n,由下式求得：,（360/）=,n+x,x,为小于1的数,当=90 时，可得3个像。

思考题：,当,=60 时，可得几个像？,光的反射,多面平面镜的成像特点,将两面镜子竖立在桌面上,用这两面镜子来照一下自己你会看到：两面镜子各照出你半个面孔，两面镜子的中线恰好在整个面孔的中间，再用右手摸一下右耳，啊！真奇怪，在镜子里你竟看到自己正在摸左耳呢！,光的折射和固体折射率的测定,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,光的折射和固体折射率的测定,i,i,n,n,光从空气斜射入水或玻璃等透明物质，折射角小于入射角；,光从水或玻璃等透明物质斜射入空气，折射角大于入射角i,i,n,n,n,大于,n,n,大于,n,空气,水,P,1,P,2,i,i,Q,1,Q,2,光的折射和固体折射率的测定,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,光的折射和固体折射率的测定,用插针法测定玻璃砖的折射率,光的折射和固体折射率的测定,用插针法测定玻璃砖的折射率,i,i,P,1,P,2,Q,1,Q,2,A,C,B,光的折射和固体折射率的测定,用插针法测定玻璃砖的折射率,O,光的折射和固体折射率的测定,用激光测定玻璃砖的折射率,光的折射和固体折射率的测定,用激光测定玻璃砖的折射率,O,P,2,i,i,光的折射和固体折射率的测定,用针尖定出入射点与出射点在纸上的投影位置，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,O,D,用激光测定玻璃砖的折射率,P,1,P,2,光的折射和固体折射率的测定,用插针法测定玻璃砖的折射率-几个思考题,1.,在纸上正确地画出玻璃砖的两个界面,aa,和,bb,后，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？,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,光的折射和固体折射率的测定,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,透镜成像和透镜焦距的测定,凸透镜的成象特点：利用作图法求透镜成像位置,F,F,u,v,凸透镜的成象特点：利用作图法求透镜成像位置,透镜成像和透镜焦距的测定,F,F,u,v,凸透镜的成象特点：利用作图法求透镜成像位置,透镜成像和透镜焦距的测定,u,v,虚像,凸透镜的成象公式：,物体位置,像的位置,像的大小,像的虚实,像的正倒,应用,u=,v=f,极小,实像,倒立,会聚,u,2f,2f,vf,缩小,实像,倒立,照相机,u=2f,v=2f,等大,实像,倒立,2f,uf,v,2f,放大,实像,倒立,幻灯机,u=f,v=,不成像,平行光源,u,f,像物同一侧,虚像,正立,放大镜,透镜成像和透镜焦距的测定,透镜成像和透镜焦距的测定,凸透镜的成象特点：利用公式求透镜成像位置,u,v,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V:,像距，实像是正值，虚像是负值f:,透镜焦距，,凸透镜,是正值，凹透镜是负值1/6+1/3=1/2,实物体,虚物体,透镜成像和透镜焦距的测定,凸透镜的成象特点：,利用公式求透镜成像位置,F,F,u=6,v=?,f=2,1/v=1/2-1/6,=,1/3,v=3,凸透镜的成象特点：,利用公式求透镜成像位置,透镜成像和透镜焦距的测定,F,F,u=3,v=?,1/v,=1/2-1/3=1/6,v=6,f=2,凸透镜的成象特点：,利用公式求透镜成像位置,透镜成像和透镜焦距的测定,u,v,所以，虚像是负值f,凹透镜,透镜成像和透镜焦距的测定,凹透镜的成象特点：,透镜成像和透镜焦距的测定,F,凹透镜的成象特点：,透镜成像和透镜焦距的测定,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为透镜的距离透镜成像和透镜焦距的测定,用准直法测凸透镜焦距,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。

透镜成像和透镜焦距的测定,F,副光轴作图法,物距-像距法测量透镜焦距,透镜成像和透镜焦距的测定,u,v,光的折射,光学实验的几个技巧问题：,光源,：通常用平面图形（例如网格）做物，还需要用小灯照明，由于小灯发光的线度甚小，应在小灯和物之间加一块毛玻璃，毛玻璃起漫反射作用，使物得到均匀照明像屏,：实像是光束的会聚中心，眼睛可以看到实像，但光束直径较小，眼睛直接观察不容易，可利用毛玻璃的漫反射，在各个角度都能看到屏上的像各光学元件共轴的调节：,粗调：将各个元件的中心大致在一条直线上，通常与光具座,平行细调：根据成像位置来调节，在移动透镜的过程中，像的中,心位置保持不变,光的折射,光学实验的几个技巧问题：,各光学元件共轴的调节：,粗调：,将各个元件的中心大致在一条直线上，通常与光具座平行细调：,根据成像位置来调节，在移动透镜的过程中，像的中心位置保持,不变.,由透镜两次成法求凸透镜焦距,透镜成像和透镜焦距的测定,由透镜两次成像求凸透镜焦距,透镜成像和透镜焦距的测定,(L,4f),物,小像,大像,d,L,由透镜两次成像求凸透镜焦距,d,L,u,1,v,1,u,2,v,2,透镜成像和透镜焦距的测定,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,透镜成像和透镜焦距的测定,由辅助透镜成像法求凹透镜焦距,A,C,C,s,2,s,2,透镜成像和透镜焦距的测定,。