题目列表(包括答案和解析)
第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题
一、(14分)王伟同学研究了均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系,并记录了实测的数据(如下表所示)。请你根据记录表格中的有关数据,分析并估算出他有意留出的空格中应该填写的数据(要求写出估算的过程)。
音名 | 中央C 1 | D 2 | E 3 | F 4 | G 5 | A 6 | B 7 | C l |
唱名(C调) | D0 | Re | Mi | Fa | Sol | La | Si | Do’ |
频率/Hz | 264 | 297 | 330 | 352 | 396 | 440 | 528 | |
弦长 | l | l | l | l | l | l | l |
二、(14分)类比水压是形成水流的原因,李楠同学猜想,血液在血管内流动时也需要一定的压力差来维持。假设血液匀速通过长度一定的血管时,受到的阻力f与血液的流速v成正比,即f=kv。那么,要想让血液匀速流过,血管两端就需要一定的压力差。设血管截面积为S1时,两端所需的压强差为△p1;若血管截面积减少10%时,为了维持在相同的时间内流过同样体积的血液,压强差必须变为△p2。请你通过计算比较△P1、△P2的大小,说明血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一。
三、(16分)下表是某锅炉厂生产的CWNG系列三种锅炉的主要技术参数。
CWNG系列三种锅主要技术参数
型号 | CWNG 0.7-80/60-AII | CWNG 1.05-80/60-AII | CWNG 1.4-80/60-AII |
功率/MW | ( ) | 1.05 | 1.4 |
容水量/t | 3 | 3.5 | 4 |
耗煤量/(kg·h-1) | 145 | ( ) | 290 |
外型尺寸/m3 | 2.7×1.5×2.9 | 3.0 x 1.5×2 | 3.0×1.9×2.9 |
烟囱尺寸/mm | Φ300×15000 | Φ350×15000 | Φ400×15 000 |
热效率/% | 75 | 75 | 75 |
出水温度/℃ | 80 | 80 | 80 |
回水温度/℃ | 60 | 60 | 60 |
总重量/t | 5 | 7.5 | 9 |
运行压力 | 常压 | 常压 | 常压 |
供暖面积/m2 | 6 000 | ( ) | 12000 |
循环水量/(m3·h-1) | ( ) | 45 | 60 |
已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),假设三种锅炉的燃煤效率相同,且煤均可达到完全燃烧。请根据上表回答以下问题:
1.根据表格中的已知数据,请在表格中的四个( )内填上合适的数据。
2.按表格中的出水温度和回水温度,计算CWNGl.05—80/60AH型锅炉每小时给住宅内释放的热量是多少。
3.根据表格中已知数据计算燃烧的热值为多少。
四、(16分)李明得到一个国外生产的电热暖手器,铭牌上表示额定值的字样中,能看清楚的只有"24W"这几个字。为了能正确使用该电器,他把一只标有"600Ω,0.4A'’的定值电阻与电热暖手器和开关串联起来,连接到家庭照明电路中,然后进行如下实验观察:将开关接通后,电能表转盘转动137圈恰好用了100s;断开开关后,电能表转盘在1 min内恰好转了80圈;观察电能表上标有3000r(kW·h)的字样;他在做实验的时间内,家中其他用电器的使用情况没有变化。请根据以上数据,计算电热暖手器的额定电压是多少?你在计算过程中忽略了什么因素的影响?由此导致的计算结果是偏大还是偏小?
五、(20分)一所农村中学常常因为不能及时给水塔注水而停水,科技小组的同学知道后,利用下图所示的器材设计了一个自动注水模拟装置。A为浮子(浮子及其连杆总重约15N),在浮子连杆的上端有一可移动金属触头B(其受重力可忽略不计),它可以分别将其上、下的两个固定触点连通。C为水塔上的圆桶形蓄水池;M为配有电动机的水泵(电泵);D1、D2为弹簧,E1、E2为衔铁,F1、F2为电磁铁线圈;K1为最高水位限位开关。K2为最低水位限位开关,K3、K4、K5均为由电磁铁衔铁带动的触头开关。电磁铁F1通电时,K4接通,断电时,K3接通。电磁铁F2断电时,K5接通。S1、S2为开关。
1.请你按照下图所示的器材,连接一个可以实现自动注水的模拟电路,并说明自动注水的过程。
2.要实现自动注水的要求,浮子的最小体积约为多大?(g=10N/kg)
3.若设计要求每次自动注水需在10min内完成,需要知道或测量哪些物理量才能得到相匹配电泵的最小额定功率?请你用字母表示这些物理量,推导出电泵最小额定功率的表达式。在你的计算过程中,如果运用了近似条件,请说明。
六、(20分)在当今世界,研制各种机器都必需考虑节约能源和治理废气污染这一重要课题。在内燃机中,废气带走了很多能量,如果能将这些能量再利用起来,会使内燃机的效率提高许多。某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机,就采用了很多新技术。其中最重要的一项叫“增压”技术,它是利用“废气涡轮增压器”使排气冲程中排出的高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,它同时又带动同轴的进气系统中的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使做功冲程中柴油燃烧的更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高柴油发动机效率和减少废气污染的目的。这种柴油发动机有6个气缸,气缸直径为ll0mm,活塞行程为135mm,当转速为2300r/min时,发动机功率为220kW,最低油耗可达240g/(kW·h),柴油的热值为4.3×107J/kg。请回答下列问题:
1.该柴油发动机的效率最高可达多少?
2.在做功冲程中气缸内的平均压强是多少?
3.如果将我国这种机型的汽车柴油发动机都安装“增压器”后,能使它们的平均效率由原来约31%提高到近35%,安装前按每年消耗3亿吨柴油估算,这项技术每年能为我国节约多少吨柴油?
4.如果目前我国柴油的平均价格为3750元/吨,根据上面的估算结果,计算使用“增压”技术后仅节约柴油一项可使我国每年节约多少资金。由此你有哪些认识?
第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题
一、(14分)王伟同学研究了均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系,并记录了实测的数据(如下表所示)。请你根据记录表格中的有关数据,分析并估算出他有意留出的空格中应该填写的数据(要求写出估算的过程)。
音名 | 中央C 1 | D 2 | E 3 | F 4 | G 5 | A 6 | B 7 | C l |
唱名(C调) | D0 | Re | Mi | Fa | Sol | La | Si | Do’ |
频率/Hz | 264 | 297 | 330 | 352 | 396 | 440 | 528 | |
弦长 | l | l | l | l | l | l | l |
二、(14分)类比水压是形成水流的原因,李楠同学猜想,血液在血管内流动时也需要一定的压力差来维持。假设血液匀速通过长度一定的血管时,受到的阻力f与血液的流速v成正比,即f=kv。那么,要想让血液匀速流过,血管两端就需要一定的压力差。设血管截面积为S1时,两端所需的压强差为△p1;若血管截面积减少10%时,为了维持在相同的时间内流过同样体积的血液,压强差必须变为△p2。请你通过计算比较△P1、△P2的大小,说明血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一。
三、(16分)下表是某锅炉厂生产的CWNG系列三种锅炉的主要技术参数。
CWNG系列三种锅主要技术参数
型号 | CWNG 0.7-80/60-AII | CWNG 1.05-80/60-AII | CWNG 1.4-80/60-AII |
功率/MW | ( ) | 1.05 | 1.4 |
容水量/t | 3 | 3.5 | 4 |
耗煤量/(kg·h-1) | 145 | ( ) | 290 |
外型尺寸/m3 | 2.7×1.5×2.9 | 3.0 x 1.5×2 | 3.0×1.9×2.9 |
烟囱尺寸/mm | Φ300×15000 | Φ350×15000 | Φ400×15 000 |
热效率/% | 75 | 75 | 75 |
出水温度/℃ | 80 | 80 | 80 |
回水温度/℃ | 60 | 60 | 60 |
总重量/t | 5 | 7.5 | 9 |
运行压力 | 常压 | 常压 | 常压 |
供暖面积/m2 | 6 000 | ( ) | 12000 |
循环水量/(m3·h-1) | ( ) | 45 | 60 |
已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),假设三种锅炉的燃煤效率相同,且煤均可达到完全燃烧。请根据上表回答以下问题:
1.根据表格中的已知数据,请在表格中的四个( )内填上合适的数据。
2.按表格中的出水温度和回水温度,计算CWNGl.05—80/60AH型锅炉每小时给住宅内释放的热量是多少。
3.根据表格中已知数据计算燃烧的热值为多少。
四、(16分)李明得到一个国外生产的电热暖手器,铭牌上表示额定值的字样中,能看清楚的只有"24W"这几个字。为了能正确使用该电器,他把一只标有"600Ω,0.4A'’的定值电阻与电热暖手器和开关串联起来,连接到家庭照明电路中,然后进行如下实验观察:将开关接通后,电能表转盘转动137圈恰好用了100s;断开开关后,电能表转盘在1 min内恰好转了80圈;观察电能表上标有3000r(kW·h)的字样;他在做实验的时间内,家中其他用电器的使用情况没有变化。请根据以上数据,计算电热暖手器的额定电压是多少?你在计算过程中忽略了什么因素的影响?由此导致的计算结果是偏大还是偏小?
五、(20分)一所农村中学常常因为不能及时给水塔注水而停水,科技小组的同学知道后,利用下图所示的器材设计了一个自动注水模拟装置。A为浮子(浮子及其连杆总重约15N),在浮子连杆的上端有一可移动金属触头B(其受重力可忽略不计),它可以分别将其上、下的两个固定触点连通。C为水塔上的圆桶形蓄水池;M为配有电动机的水泵(电泵);D1、D2为弹簧,E1、E2为衔铁,F1、F2为电磁铁线圈;K1为最高水位限位开关。K2为最低水位限位开关,K3、K4、K5均为由电磁铁衔铁带动的触头开关。电磁铁F1通电时,K4接通,断电时,K3接通。电磁铁F2断电时,K5接通。S1、S2为开关。
1.请你按照下图所示的器材,连接一个可以实现自动注水的模拟电路,并说明自动注水的过程。
2.要实现自动注水的要求,浮子的最小体积约为多大?(g=10N/kg)
3.若设计要求每次自动注水需在10min内完成,需要知道或测量哪些物理量才能得到相匹配电泵的最小额定功率?请你用字母表示这些物理量,推导出电泵最小额定功率的表达式。在你的计算过程中,如果运用了近似条件,请说明。
六、(20分)在当今世界,研制各种机器都必需考虑节约能源和治理废气污染这一重要课题。在内燃机中,废气带走了很多能量,如果能将这些能量再利用起来,会使内燃机的效率提高许多。某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机,就采用了很多新技术。其中最重要的一项叫“增压”技术,它是利用“废气涡轮增压器”使排气冲程中排出的高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,它同时又带动同轴的进气系统中的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使做功冲程中柴油燃烧的更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高柴油发动机效率和减少废气污染的目的。这种柴油发动机有6个气缸,气缸直径为ll0mm,活塞行程为135mm,当转速为2300r/min时,发动机功率为220kW,最低油耗可达240g/(kW·h),柴油的热值为4.3×107J/kg。请回答下列问题:
1.该柴油发动机的效率最高可达多少?
2.在做功冲程中气缸内的平均压强是多少?
3.如果将我国这种机型的汽车柴油发动机都安装“增压器”后,能使它们的平均效率由原来约31%提高到近35%,安装前按每年消耗3亿吨柴油估算,这项技术每年能为我国节约多少吨柴油?
4.如果目前我国柴油的平均价格为3750元/吨,根据上面的估算结果,计算使用“增压”技术后仅节约柴油一项可使我国每年节约多少资金。由此你有哪些认识?
人教版第二章 光现象 复习提纲
一、 光的传播
1、光源:一切自身能发光的物体都称为光源。光源可分为天然光源和人造光源。
注意:依靠反射光而发亮的物体不是光源。
2、光的直线传播:光在同一种均匀介质中沿直线传播。通常用一根带箭头的直线—光线来表示光的传播方向。
光的直线传播的现象:影子、小孔成像、日食和月食。
3、光速:光在不同介质中传播的速度不同。
光在真空中传播的速度为3×108m/s。
光在空气中的传播速度与在真空中相差不多:光在水中的传播速度约是真空中的3/4:光在玻璃中的速度约是真空中的2/3。
注意:光在一年时间内传播的距离称为1光年,光年是距离单位。
二、光的反射
1、光的反射现象:光从一种介质射向另一种介质表面时,在分界面处有一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
人眼看到物体是由于物体发出的光线或反射的光线进入人眼。
2、光的反射定律:
反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角,可以总结为“三线共面、法线居中、两角相等”。
重点提示:要注意入射角和反射角指的是入入射光线和反射光线与法线的夹角。入射角变化,反射角也变化,但一定相等。在反射现象中,光路是可逆的。
3、镜面反射和镜面反射:
射到光滑镜面上的平行光线经反射后仍然是平行的,这种反射叫做镜面反射。平行光线射到表面凹凸不平的物体表面时,反射光线向着不同的方向,这种反射叫做漫反射。漫反射使我们从不同方向都能看到本身不发光的物体。
重点提示:
发和生镜面反射的条件是反射面是光滑的平面。镜面反射和漫反射的每一条光线都遵守光的反射定律。
三、平面镜成像
1、平面镜成像的特点:平面镜成的像是虚像,像和物体到镜面的距离相等,像和物体的大小相等,像和物体的对应点的连线与镜面垂直,即平面镜成的像与物体关于镜面对称。
2、平面镜成像的原理:平面镜成像时,满足光的反射定律。
小结:影子和像的联系与区别
影子 | 像 | |
原理 | 光的直线传播 | |
特点 | 光照不到的黑暗区域 | 由光线或光线的反向延长线会聚面成、明亮面有色彩 |
3、平面镜的应用
①利用平面镜改变光的传播方向,起到控制光路的作用。 ②利用平面镜成像。
4、凹面镜和凸面镜
①凹面镜对光线有会聚作用:平行光线经凹面镜后会聚于凹面镜的焦点,从焦点射向凹面镜的光线经凹面镜反射后成为平行光线。
②凸面镜对光线有发散作用:平行光线经凸面镜后发散。
四、光的折射
1、光的折射现象: 光人从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。
2、光的折射规律:折射光线与入射光线、法线在同一平面内。折射光线与入射光线分居于法线两侧。
①光从空气斜射入其他介质中时,折射光线向法线方向偏折;而从其他介质余射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折。
②当入射角增大时,折射角也增大。
③光的折射现象中光路是可逆的,即光线方向颠倒时,光的传播路径不变。
④当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。
重点提示:在光的折射规律中有“空气中总是大角”,即不论空气中的角是入射角还是折射角,总是要比其他介质中的角要大一些(垂直入射除外)。也就是说,在空气与其他介质的界面上发生的折射现象,如果折射角大于入射角,那么折射角所在介质为空气;如果入射角大于折射角,那么入射角所在的介质为空气。
3、生活中的折射现象:斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折;往脸盆中倒水,看起来盆底深度变浅;潜入水中的人看岸边的人变高:从厚玻璃砖后看到钢笔“错位”。
4、光折射与光的反射的区别
光的反射 | 光的折射 | |
联系 | 光从一种介质斜射入另一种介质时,二者同时发生 | |
区别 | 反射光线和入射光线在同一种介质中 | 折射光线和入射光线分别 在两种介质中 |
反射角与入射角相等 | 折射角与入射角不相等 |
五、光的色散
1、光的色散现象:太阳光通过棱镜后,被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,形成一条彩色的光带,这就是光的色散现象,它是英国物理学家牛顿发现的。
2、色光的三原色:红、绿、蓝:颜料的三原色:红、黄、蓝。
重点提示:色光的混合与颜料的混合规律不同。两种色光混合后使眼睛感觉到产生了另一种颜色,而两种颜料的混合是它们都能反射的色光。
3、物体的颜色:透明物体的颜色是由通过它的色光决定的,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
4、不同的色光照射到不同颜色的物体时,出现的情况是:
①白纸可以反射各种色光,纸出现的颜色与光的颜色相同。
②黑纸吸收各种色光,无论什么颜色的光照在黑纸上,纸都是黑色的。
③各种色纸反射和它颜色相同的光,对其它不同颜色的光都吸收。
④白光照在不同颜色的纸上,纸出现的颜色与纸的颜色相同。
5、不同的色光照射在不同颜色的透明物体时,透色光的情况是:
光的颜色志透明物体颜色相同时,光可透过物体。若兴的颜色志透明物体颜色不同时,光就透不过物体。
六、看不见的光
1、红外线:在光谱中,在红光以外有一种看不见的光叫做红外线。
红外线有热作用(即热效应),可应用在红外夜视仪、诊断疾病、遥控等方面。
重点提示:红外线进不可见光,任何物体都向外辐射红外线。当物体温度升高时,它向外辐射的红外线会大大增强。
2、紫外线:在光谱中,在紫光以外有一种看不见的光叫紫外线。
紫外线的化学作用、荧光作用、生理作用,它有助于人体合成维生素D、能杀菌、能使荧光物质发光。
七、 难点专攻
1、光速的计算:光速特别大,通常利用来求距离,有两种方法:一是通过反射;二是通过时间差。利用光的反射测距离时,要注意光走过的路程是所测距离的二倍。
2、反向改变光路:利用平面镜和光的反射定律,可以有目的地改变光的传播方向。
①入射光线不变,旋转镜面:一束光线照射到平面镜上,若保持入射光线方向不变,把平面镜绕入射点旋转α角,则反射光线与入射光线的夹角将随之改变,且反射光线相比原来转过2α角。
②镜面不动,光线旋转:一束光线照射到平面镜上,若保持镜面不动,当入射光线旋转θ角,反射光线也旋转θ角。
重点提示:制作潜望镜、改善室内光照条件等都会用到反射改变光路。无论是镜面旋转还是入射光线旋转,都可能有两种情况,即沿顺时针方向旋转和沿逆时针方向旋转,讨论时两种情况都要考虑。
3、作图
①平面镜成像作图
平面镜成像作图的两种方法:一是根据反射定律;二是根据平面镜成像特点。
A、根据反射定律作图的步骤:a、从点光源S引出两条光线,射到平面镜上。b、作两条入射光线的法线。c、根据反射定律,反射角等于入射角,作反射光线,将反射光线反向延长,反射光线的反向延长线的交点即为点光源S的像点S'。
B、根据平面镜成像特点作图的步骤:a、过S点作平面镜的垂线(像与物的连线跟镜面垂直)。b、截取S'点,让S'点到镜面的距离等于S点到镜面的距离(像与物到镜面的距离相等)。c、画出像点S'(像与大小相等)。
重点提示:作图时,光线要标明传播方向,光线和界面用实线表示,法线和反向延长线要用虚线表示。
②光的折射作图
光的折射作图步骤:垂直于界面作出法线:根据折射规律作出折射光线(注意空气中角大)。4、平面镜成像特点的实验探究
实验器材:玻璃板、一张大纸、两枝完全相同的蜡烛、刻度尺。
①在光具座上竖立一块薄玻璃板作为平面镜,把一支点燃的蜡烛入在玻璃板前面,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。
②另外拿一支相同的没有点燃的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟像完全重合,这个位置就是前面蜡烛像的位置。
③观察比较蜡烛和它所成的像的大小,从光具座上读出两支蜡烛到玻璃板的距离,就可以总结出平面镜成像的规律。
说明:取一块薄玻璃板作为平面镜的目的是为了更好地观察所成的像。用手去摸所成的烛焰的像,我们会发现它并不烫手,这说明平面镜所成的像是虚像。实验中应注意:应将没有点燃的那枝蜡烛放在玻璃板的后面,并调整其位置,直至它与烛焰的像重合,即从玻璃板正面观察,几乎分不出哪个是原蜡烛的像,哪个是后放过去的蜡烛。
人教版第二章 光现象 复习提纲
一、 光的传播
1、光源:一切自身能发光的物体都称为光源。光源可分为天然光源和人造光源。
注意:依靠反射光而发亮的物体不是光源。
2、光的直线传播:光在同一种均匀介质中沿直线传播。通常用一根带箭头的直线—光线来表示光的传播方向。
光的直线传播的现象:影子、小孔成像、日食和月食。
3、光速:光在不同介质中传播的速度不同。
光在真空中传播的速度为3×108m/s。
光在空气中的传播速度与在真空中相差不多:光在水中的传播速度约是真空中的3/4:光在玻璃中的速度约是真空中的2/3。
注意:光在一年时间内传播的距离称为1光年,光年是距离单位。
二、光的反射
1、光的反射现象:光从一种介质射向另一种介质表面时,在分界面处有一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
人眼看到物体是由于物体发出的光线或反射的光线进入人眼。
2、光的反射定律:
反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角,可以总结为“三线共面、法线居中、两角相等”。
重点提示:要注意入射角和反射角指的是入入射光线和反射光线与法线的夹角。入射角变化,反射角也变化,但一定相等。在反射现象中,光路是可逆的。
3、镜面反射和镜面反射:
射到光滑镜面上的平行光线经反射后仍然是平行的,这种反射叫做镜面反射。平行光线射到表面凹凸不平的物体表面时,反射光线向着不同的方向,这种反射叫做漫反射。漫反射使我们从不同方向都能看到本身不发光的物体。
重点提示:
发和生镜面反射的条件是反射面是光滑的平面。镜面反射和漫反射的每一条光线都遵守光的反射定律。
三、平面镜成像
1、平面镜成像的特点:平面镜成的像是虚像,像和物体到镜面的距离相等,像和物体的大小相等,像和物体的对应点的连线与镜面垂直,即平面镜成的像与物体关于镜面对称。
2、平面镜成像的原理:平面镜成像时,满足光的反射定律。
小结:影子和像的联系与区别
影子 | 像 | |
原理 | 光的直线传播 | |
特点 | 光照不到的黑暗区域 | 由光线或光线的反向延长线会聚面成、明亮面有色彩 |
3、平面镜的应用
①利用平面镜改变光的传播方向,起到控制光路的作用。 ②利用平面镜成像。
4、凹面镜和凸面镜
①凹面镜对光线有会聚作用:平行光线经凹面镜后会聚于凹面镜的焦点,从焦点射向凹面镜的光线经凹面镜反射后成为平行光线。
②凸面镜对光线有发散作用:平行光线经凸面镜后发散。
四、光的折射
1、光的折射现象: 光人从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。
2、光的折射规律:折射光线与入射光线、法线在同一平面内。折射光线与入射光线分居于法线两侧。
①光从空气斜射入其他介质中时,折射光线向法线方向偏折;而从其他介质余射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折。
②当入射角增大时,折射角也增大。
③光的折射现象中光路是可逆的,即光线方向颠倒时,光的传播路径不变。
④当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。
重点提示:在光的折射规律中有“空气中总是大角”,即不论空气中的角是入射角还是折射角,总是要比其他介质中的角要大一些(垂直入射除外)。也就是说,在空气与其他介质的界面上发生的折射现象,如果折射角大于入射角,那么折射角所在介质为空气;如果入射角大于折射角,那么入射角所在的介质为空气。
3、生活中的折射现象:斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折;往脸盆中倒水,看起来盆底深度变浅;潜入水中的人看岸边的人变高:从厚玻璃砖后看到钢笔“错位”。
4、光折射与光的反射的区别
光的反射 | 光的折射 | |
联系 | 光从一种介质斜射入另一种介质时,二者同时发生 | |
区别 | 反射光线和入射光线在同一种介质中 | 折射光线和入射光线分别 在两种介质中 |
反射角与入射角相等 | 折射角与入射角不相等 |
五、光的色散
1、光的色散现象:太阳光通过棱镜后,被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,形成一条彩色的光带,这就是光的色散现象,它是英国物理学家牛顿发现的。
2、色光的三原色:红、绿、蓝:颜料的三原色:红、黄、蓝。
重点提示:色光的混合与颜料的混合规律不同。两种色光混合后使眼睛感觉到产生了另一种颜色,而两种颜料的混合是它们都能反射的色光。
3、物体的颜色:透明物体的颜色是由通过它的色光决定的,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
4、不同的色光照射到不同颜色的物体时,出现的情况是:
①白纸可以反射各种色光,纸出现的颜色与光的颜色相同。
②黑纸吸收各种色光,无论什么颜色的光照在黑纸上,纸都是黑色的。
③各种色纸反射和它颜色相同的光,对其它不同颜色的光都吸收。
④白光照在不同颜色的纸上,纸出现的颜色与纸的颜色相同。
5、不同的色光照射在不同颜色的透明物体时,透色光的情况是:
光的颜色志透明物体颜色相同时,光可透过物体。若兴的颜色志透明物体颜色不同时,光就透不过物体。
六、看不见的光
1、红外线:在光谱中,在红光以外有一种看不见的光叫做红外线。
红外线有热作用(即热效应),可应用在红外夜视仪、诊断疾病、遥控等方面。
重点提示:红外线进不可见光,任何物体都向外辐射红外线。当物体温度升高时,它向外辐射的红外线会大大增强。
2、紫外线:在光谱中,在紫光以外有一种看不见的光叫紫外线。
紫外线的化学作用、荧光作用、生理作用,它有助于人体合成维生素D、能杀菌、能使荧光物质发光。
七、 难点专攻
1、光速的计算:光速特别大,通常利用来求距离,有两种方法:一是通过反射;二是通过时间差。利用光的反射测距离时,要注意光走过的路程是所测距离的二倍。
2、反向改变光路:利用平面镜和光的反射定律,可以有目的地改变光的传播方向。
①入射光线不变,旋转镜面:一束光线照射到平面镜上,若保持入射光线方向不变,把平面镜绕入射点旋转α角,则反射光线与入射光线的夹角将随之改变,且反射光线相比原来转过2α角。
②镜面不动,光线旋转:一束光线照射到平面镜上,若保持镜面不动,当入射光线旋转θ角,反射光线也旋转θ角。
重点提示:制作潜望镜、改善室内光照条件等都会用到反射改变光路。无论是镜面旋转还是入射光线旋转,都可能有两种情况,即沿顺时针方向旋转和沿逆时针方向旋转,讨论时两种情况都要考虑。
3、作图
①平面镜成像作图
平面镜成像作图的两种方法:一是根据反射定律;二是根据平面镜成像特点。
A、根据反射定律作图的步骤:a、从点光源S引出两条光线,射到平面镜上。b、作两条入射光线的法线。c、根据反射定律,反射角等于入射角,作反射光线,将反射光线反向延长,反射光线的反向延长线的交点即为点光源S的像点S'。
B、根据平面镜成像特点作图的步骤:a、过S点作平面镜的垂线(像与物的连线跟镜面垂直)。b、截取S'点,让S'点到镜面的距离等于S点到镜面的距离(像与物到镜面的距离相等)。c、画出像点S'(像与大小相等)。
重点提示:作图时,光线要标明传播方向,光线和界面用实线表示,法线和反向延长线要用虚线表示。
②光的折射作图
光的折射作图步骤:垂直于界面作出法线:根据折射规律作出折射光线(注意空气中角大)。4、平面镜成像特点的实验探究
实验器材:玻璃板、一张大纸、两枝完全相同的蜡烛、刻度尺。
①在光具座上竖立一块薄玻璃板作为平面镜,把一支点燃的蜡烛入在玻璃板前面,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。
②另外拿一支相同的没有点燃的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟像完全重合,这个位置就是前面蜡烛像的位置。
③观察比较蜡烛和它所成的像的大小,从光具座上读出两支蜡烛到玻璃板的距离,就可以总结出平面镜成像的规律。
说明:取一块薄玻璃板作为平面镜的目的是为了更好地观察所成的像。用手去摸所成的烛焰的像,我们会发现它并不烫手,这说明平面镜所成的像是虚像。实验中应注意:应将没有点燃的那枝蜡烛放在玻璃板的后面,并调整其位置,直至它与烛焰的像重合,即从玻璃板正面观察,几乎分不出哪个是原蜡烛的像,哪个是后放过去的蜡烛。
人教版第二章 光现象 复习提纲
一、 光的传播
1、光源:一切自身能发光的物体都称为光源。光源可分为天然光源和人造光源。
注意:依靠反射光而发亮的物体不是光源。
2、光的直线传播:光在同一种均匀介质中沿直线传播。通常用一根带箭头的直线—光线来表示光的传播方向。
光的直线传播的现象:影子、小孔成像、日食和月食。
3、光速:光在不同介质中传播的速度不同。
光在真空中传播的速度为3×108m/s。
光在空气中的传播速度与在真空中相差不多:光在水中的传播速度约是真空中的3/4:光在玻璃中的速度约是真空中的2/3。
注意:光在一年时间内传播的距离称为1光年,光年是距离单位。
二、光的反射
1、光的反射现象:光从一种介质射向另一种介质表面时,在分界面处有一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
人眼看到物体是由于物体发出的光线或反射的光线进入人眼。
2、光的反射定律:
反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角,可以总结为“三线共面、法线居中、两角相等”。
重点提示:要注意入射角和反射角指的是入入射光线和反射光线与法线的夹角。入射角变化,反射角也变化,但一定相等。在反射现象中,光路是可逆的。
3、镜面反射和镜面反射:
射到光滑镜面上的平行光线经反射后仍然是平行的,这种反射叫做镜面反射。平行光线射到表面凹凸不平的物体表面时,反射光线向着不同的方向,这种反射叫做漫反射。漫反射使我们从不同方向都能看到本身不发光的物体。
重点提示:
发和生镜面反射的条件是反射面是光滑的平面。镜面反射和漫反射的每一条光线都遵守光的反射定律。
三、平面镜成像
1、平面镜成像的特点:平面镜成的像是虚像,像和物体到镜面的距离相等,像和物体的大小相等,像和物体的对应点的连线与镜面垂直,即平面镜成的像与物体关于镜面对称。
2、平面镜成像的原理:平面镜成像时,满足光的反射定律。
小结:影子和像的联系与区别
影子 | 像 | |
原理 | 光的直线传播 | |
特点 | 光照不到的黑暗区域 | 由光线或光线的反向延长线会聚面成、明亮面有色彩 |
3、平面镜的应用
①利用平面镜改变光的传播方向,起到控制光路的作用。 ②利用平面镜成像。
4、凹面镜和凸面镜
①凹面镜对光线有会聚作用:平行光线经凹面镜后会聚于凹面镜的焦点,从焦点射向凹面镜的光线经凹面镜反射后成为平行光线。
②凸面镜对光线有发散作用:平行光线经凸面镜后发散。
四、光的折射
1、光的折射现象: 光人从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。
2、光的折射规律:折射光线与入射光线、法线在同一平面内。折射光线与入射光线分居于法线两侧。
①光从空气斜射入其他介质中时,折射光线向法线方向偏折;而从其他介质余射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折。
②当入射角增大时,折射角也增大。
③光的折射现象中光路是可逆的,即光线方向颠倒时,光的传播路径不变。
④当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。
重点提示:在光的折射规律中有“空气中总是大角”,即不论空气中的角是入射角还是折射角,总是要比其他介质中的角要大一些(垂直入射除外)。也就是说,在空气与其他介质的界面上发生的折射现象,如果折射角大于入射角,那么折射角所在介质为空气;如果入射角大于折射角,那么入射角所在的介质为空气。
3、生活中的折射现象:斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折;往脸盆中倒水,看起来盆底深度变浅;潜入水中的人看岸边的人变高:从厚玻璃砖后看到钢笔“错位”。
4、光折射与光的反射的区别
光的反射 | 光的折射 | |
联系 | 光从一种介质斜射入另一种介质时,二者同时发生 | |
区别 | 反射光线和入射光线在同一种介质中 | 折射光线和入射光线分别 在两种介质中 |
反射角与入射角相等 | 折射角与入射角不相等 |
五、光的色散
1、光的色散现象:太阳光通过棱镜后,被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,形成一条彩色的光带,这就是光的色散现象,它是英国物理学家牛顿发现的。
2、色光的三原色:红、绿、蓝:颜料的三原色:红、黄、蓝。
重点提示:色光的混合与颜料的混合规律不同。两种色光混合后使眼睛感觉到产生了另一种颜色,而两种颜料的混合是它们都能反射的色光。
3、物体的颜色:透明物体的颜色是由通过它的色光决定的,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
4、不同的色光照射到不同颜色的物体时,出现的情况是:
①白纸可以反射各种色光,纸出现的颜色与光的颜色相同。
②黑纸吸收各种色光,无论什么颜色的光照在黑纸上,纸都是黑色的。
③各种色纸反射和它颜色相同的光,对其它不同颜色的光都吸收。
④白光照在不同颜色的纸上,纸出现的颜色与纸的颜色相同。
5、不同的色光照射在不同颜色的透明物体时,透色光的情况是:
光的颜色志透明物体颜色相同时,光可透过物体。若兴的颜色志透明物体颜色不同时,光就透不过物体。
六、看不见的光
1、红外线:在光谱中,在红光以外有一种看不见的光叫做红外线。
红外线有热作用(即热效应),可应用在红外夜视仪、诊断疾病、遥控等方面。
重点提示:红外线进不可见光,任何物体都向外辐射红外线。当物体温度升高时,它向外辐射的红外线会大大增强。
2、紫外线:在光谱中,在紫光以外有一种看不见的光叫紫外线。
紫外线的化学作用、荧光作用、生理作用,它有助于人体合成维生素D、能杀菌、能使荧光物质发光。
七、 难点专攻
1、光速的计算:光速特别大,通常利用来求距离,有两种方法:一是通过反射;二是通过时间差。利用光的反射测距离时,要注意光走过的路程是所测距离的二倍。
2、反向改变光路:利用平面镜和光的反射定律,可以有目的地改变光的传播方向。
①入射光线不变,旋转镜面:一束光线照射到平面镜上,若保持入射光线方向不变,把平面镜绕入射点旋转α角,则反射光线与入射光线的夹角将随之改变,且反射光线相比原来转过2α角。
②镜面不动,光线旋转:一束光线照射到平面镜上,若保持镜面不动,当入射光线旋转θ角,反射光线也旋转θ角。
重点提示:制作潜望镜、改善室内光照条件等都会用到反射改变光路。无论是镜面旋转还是入射光线旋转,都可能有两种情况,即沿顺时针方向旋转和沿逆时针方向旋转,讨论时两种情况都要考虑。
3、作图
①平面镜成像作图
平面镜成像作图的两种方法:一是根据反射定律;二是根据平面镜成像特点。
A、根据反射定律作图的步骤:a、从点光源S引出两条光线,射到平面镜上。b、作两条入射光线的法线。c、根据反射定律,反射角等于入射角,作反射光线,将反射光线反向延长,反射光线的反向延长线的交点即为点光源S的像点S'。
B、根据平面镜成像特点作图的步骤:a、过S点作平面镜的垂线(像与物的连线跟镜面垂直)。b、截取S'点,让S'点到镜面的距离等于S点到镜面的距离(像与物到镜面的距离相等)。c、画出像点S'(像与大小相等)。
重点提示:作图时,光线要标明传播方向,光线和界面用实线表示,法线和反向延长线要用虚线表示。
②光的折射作图
光的折射作图步骤:垂直于界面作出法线:根据折射规律作出折射光线(注意空气中角大)。4、平面镜成像特点的实验探究
实验器材:玻璃板、一张大纸、两枝完全相同的蜡烛、刻度尺。
①在光具座上竖立一块薄玻璃板作为平面镜,把一支点燃的蜡烛入在玻璃板前面,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。
②另外拿一支相同的没有点燃的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟像完全重合,这个位置就是前面蜡烛像的位置。
③观察比较蜡烛和它所成的像的大小,从光具座上读出两支蜡烛到玻璃板的距离,就可以总结出平面镜成像的规律。
说明:取一块薄玻璃板作为平面镜的目的是为了更好地观察所成的像。用手去摸所成的烛焰的像,我们会发现它并不烫手,这说明平面镜所成的像是虚像。实验中应注意:应将没有点燃的那枝蜡烛放在玻璃板的后面,并调整其位置,直至它与烛焰的像重合,即从玻璃板正面观察,几乎分不出哪个是原蜡烛的像,哪个是后放过去的蜡烛。
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