物理8上光学运动质量密度复习 - 图文
更新时间:2024-06-21 23:35:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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光的折射
一、光的折射:光在分界面上进入另一种介质改变传播方向。
二、折射定律:
折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光线在法线两侧。
当光从空气斜射入透明物体时,入射角大于折射角;当光从透明物体斜射入空气中时,入射角小于折射角。 (空气中光线与法线所成的夹角大) 当入射角增大时,折射角也增大。
当光垂直于界面入射时,不发生折射现象。
分析光路时按下面步骤进行:找垂直(界面与法线)、找对称(入射与反射)、找折射。
三、折射的视深度(成虚像)
1、现象:水中的筷子变弯、水中物体的深度变浅。
2、分析:折射成虚像,虚像位置比实际物体位置要高。
3、例:用鱼叉去戳鱼,怎样才能戳到?用一束激光去照鱼,怎样才能照到?
答:由于鱼叉不可能在水中发生偏折,而激光可以在水中发生折射。所以,用鱼叉去戳鱼,要向看到鱼的偏下方戳;用一束激光去照鱼,要对准看到的鱼照射。
折射成的虚像比实际物体高。作图时,先虚线连接虚像与人眼,找到界面上的入射点,然后从物体发出光线进入人眼。
透镜
主要内容:
一、透镜:对光线起折射作用。
光心(O):透镜的中心。经过光心的光线不改变传播方向。
主光轴:通过光心和透镜球面球心的线,一般用点画线表示。简称主轴。
二、凸透镜:中央比边缘厚的透镜,有放大作用,对光线起会聚作用。又称会聚透镜。
1、实焦点:F
实焦距f:光心到焦点的距离 凸得越厉害,焦距越短。 2、规律:一侧是平行线,别一侧光线在焦点。
三、凹透镜:中央比边缘薄的透镜,有缩小作用,对光线起发散作用。又称发散透镜。
1、虚焦点:F
虚焦距f:光心到焦点的距离 凹得越厉害,焦距越短。
2、规律:一侧是平行线,另一侧喇叭口光线,平行光线一侧有虚线延长线。
注意:无论会聚还是发散,都是相对于原来的光线。
凹面镜反射将光线会聚,凸透镜折射将光线会聚; 凸面镜反射将光线发散,凹透镜折射将光线发散。
将一组平行光线射向两个光学透镜,经折射后仍平行射出。
4、用三棱镜来代替透镜
凸透镜成像
一、粗测凸透镜的焦距f:用平行光或阳光。测最小亮斑到光心的距离。 二、调整光屏、凸透镜和烛焰在一条直线上,使它们的中心都在主光轴上。
或在光具座上调整光屏与凸透镜的高度,使它们中心与烛焰中心在同一高度,以便成像在光屏中央。 成像规律:
物距u 像距v u>2f f
F点是像的虚实变化点,2F点是像的大小变化点。
实验故障分析:
无论怎样移动光屏都得不到实像的原因是:u≤f,或光屏与凸透镜的中心与烛焰中心不在同一高度。 规律:
放大率a=v/u。成实像时:u大v小,像变小,u小v大,像变大;成虚像时:u大v更大,像变大。
倒立的实像:上下左右全反。上下左右移动物体时,实像反移。转动物体时实象跟转。
正立的虚像:上下左右移动物体时,虚像跟移。转动物体时虚象跟转。 旋转凸透镜,像不动。挡住部分凸透镜后,成像不受影响。 实像必倒,虚像必正必放大。
四、测凸透镜焦距的方法:
1、会聚法:用平行光或太阳光找焦点,测焦点与光心之间的距离。 2、等距法:用u=v=2f时,成等大倒立的实像。
照相机与眼睛视力的矫正
主要内容:
一、照相机与眼睛: 1、原理图:
成缩小倒立的实像。
2、视觉暂留:视觉的印象时间在大脑中持续0.1s左右。
二、远视与近视
戴凹透镜矫正,发散光线使像后移。 戴凸透镜矫正,会聚光线使像前移。
最终成像在视网膜上。 三、防止近视: 1、注意用眼卫生 2、明视距离为25cm 3、定期检查视力
四、眼镜的度数:D=100 / f (f用米作为单位)
长度的和时间的测量
一、长度(L)的单位:
1、国际单位制(SI制):国际上统一单位。 2、长度的国际单位:米(m)
例:(注意尽可能用科学计数法,倍数后面不跟单位,计算结果后面写单位)
二、长度的测量
1、测量长度的基本工具:刻度尺
精密的测量工具:游标卡尺、螺旋测微器 2、使用注意点:
A、观察刻度尺的量程、分度值、零刻度线 B、放正尺位,让刻度紧贴被测物体
C、让零刻度线或整刻度线对准被测物体的一端 D、视线与刻度平齐
C、读请准确数据和估计数据(估计数据是最后一位)
例:3.725m,准确数据为3.72m,估计数据为0.005m,刻度尺的最小分度为1cm
5.00cm,准确数据为5.0cm,估计数据为0cm,刻度尺的最小分度为1mm
一、测量所能达的准确程度由测量仪器的分度值来决定。 二、误差:测量值与真实值的差异。只能减小,不能避免。 1、产生原因:测量工具不精密,人为因素。
2、减小方法:采用精密的测量工具(不是好方法)、改进实验方法、 多次测量取平均值(最佳)。
注意:平均值的位数要与实验数据相同。平均值是一个合理数据,不是真实数据。
例:一同学测一物体的长度,分别是:3.12cm、3.13cm、3.14cm、3.12cm、3.62cm,求物体的长度。 解:
本题中要去掉一个错误数据:3.62cm,然后再求平均值。
三、错误:采用不正确的方法和操作所得数据。可以避免。四、秒表的使用:
大表盘指针运动一周时间为30s,分度值为0.1s;小表盘指针运动一周
时间为15min,分度值为0.5min。
1min39.7s 1min9.7s
五、间接测量:
1、测多算少(注意纸的张数与页数的区别)、测少算多 2、化曲为直:棉线重合、滚圆法、圆规测分、跨步测量
3、多尺配合:注意用好三角板的直角对准零刻度线或整刻度线。 4、等效替代:测空瓶容积。
速度
一、如何比较运动快慢:
观众看:相同时间内比较路程。 裁判看:相同路程内比较时间。
二、速度(v)
1、定义:物体在单位时间内所通过的路程。 2、公式:速度=路程/时间 v=s/t
比值法:用两个已知物理量的比,定义出一个新的物理量。 3、国际单位:米/秒(m/s)。5m/s读成5米每秒,意思是物体在1s内通过了5m的路程。
常用单位:千米/小时(km/h) 1m/s=3.6km/h
4、速度表示物体运动的快慢,不表示运动路程的长短和运动时间的多少。
三、例:一架飞机在2s的时间内通过了1000m的路程,求飞机的速度。
四、测量速度:
原理:v=s/t ,用刻度尺测路程s,用秒表测时间t。
单单路程或时间一个物理量不能表示物体运动的快慢,物理学上用速度来表示物体运动的快慢。
1、本节用控制变量法得出:路程越长、所用时间越短,物体运动越快;然后用比值法将物体通过的路程与所用时间之比得出速度的概念,即:v=s/t
2、 速度是物体在单位时间内通过的路程,速度不表示路程的长短,也不表示时间的多少,表示运动快慢。
3、本章中,同学们学到第一个物理公式v=s/t,并且第一次接触复合单位:米/秒,该知识点是同学们以后学习物理的基础,因此一开始,无论是简单公式的书写还是试题的分析,一定要加强规范化训练。
4、米/秒(m/s)是速度的国际单位,在日常应用中,速度还有一个常用单位:千米/小时(km/h),1米/秒=3.6千米/小时(1m/s=3.6km/h)。在实际应用中,同学们要理解单位的物理含义,如:2米/秒即物体每秒钟运动的路程是2米。
5、根据公式:v=s/t,可求出路程:s=vt 或求出时间:t=s/v。 注意单位的对应和计算。
例1:田径赛跑场上,运动员飞快地奔跑着。观众与裁判员判断运动员的快慢所用方法是不同的。试分析二者所采用的方法。
观众用的方法是相同时间内比路程,裁判员用的方法是相同路程内比时间。
例2:一辆长6m的汽车匀速通过一座24m的桥所用时间是6s,求汽车的速度。 点拨:汽车全部通过桥:意思是车头上桥到车尾离桥,所以真正所用时间内路程为车长+桥长。
解答:
v=s/t=(6m+24m)/6s=5m/s
提高:如果本题改为汽车全部在桥上的时间为6s,怎样求车速?
汽车全部在桥上:意思是车尾入桥到车头离桥,所以真正所用时间内路程为桥长-车长。
v=s/t=(24m-6m)/6s=3m/s
例3:两车行驶的路程之比为3:2,所用时间之比为5:4,求两车速度之比。
本题中已知两车的路程之比与时间之比,只要根据条件列出比例式,分别代入公式,然后进行数学变形计算。本题是计算比例题的开始,希望读者反复训练,达到熟练程度。
例4:在一次爆破中,炸药引火线的长度是96cm,燃烧速度是0.8cm/s。点火者点火后以5m/s的速度跑开,问:能否在炸药爆炸前安全到达500m以外的安全区。(一题多解) 答:解1:线烧完的时间t1=s1/v1=96cm / 0.8cm/s=120s,人到安全区的时间:t2=s2/v2=500m / 5m/s=100s 解2:线烧完的时间t1=s1/v1=96cm / 0.8cm/s=120s,人到安全区的路程:s2=v2 t2 = 5m/s x 120s=600m>500m 。则人安全 解2:人到安全区的时间:t2=s2/v2=500m / 5m/s=100s,线烧的长度:s1=v1 t2 = 0.8cm/s x 100s=80cm<96cm 。则人安全 例5:南京长江大桥下层铁路全长6772m,其中江面正桥长1577m,一列火车通过江面正桥用了2分钟,这列火车以这样的速度通过整条铁路要用多长时间? 解:先通过正桥的路程和时间算出速度:v=s1/t1 = 1577m/2min =788.5m/min 所以,过全桥的时间为:t=s/v=6772m / 788.5m/min=8.6min 直线运动 一、用图像法描述运动:用横轴表示时间,用纵轴表示路程。 二、 匀速直线运动是一个理想模型。 1、匀速直线运动:速度不变的直线运动。在任意时间内通过的路程相等。 规律:v不变,s-t成正比。 例:一个作直线运动的物体在第一分钟内通过路程为100m,第二个一分钟内通过的路程是100m,第三个一分钟内通过的路程还是100m,下列说法中正确的是( C ) A、这个物体一定做匀速直线运动 B、这个物体一定不做匀速直线运动 C、这个物体可能做匀速直线运动 D、这个物体处于静止状态 2、变速直线运动:速度变化的直线运动。 A、平均速度:总路程与总时间之比。 (t总包含休息时间) B、平均速度不是速度的平均值,表示变速运动中的快慢。 3、匀速直线运动中,速度 v=s/t,对应于不同路程v是不变的; 变速直线运动中, ,对应于不同路程是变化的。公式中,要注意路程s与 相应时间t的对应。 一、动能:物体由于运动而具有的能量。 二、关于平均速度的计算 1、注意总路程与总时间的对应 2、写清公式与单位 例:一个物体以1m/s的速度走了10s,又以2m/s的速度走了6m,在以后的半分钟内走了45m,求物体的平均速度。合多少千米/小时? 某汽车在相同的两段时间内,速度分别是v1和v2,求整个过程的平均速度。 某汽车在相同的两段路程内,速度分别是v1和v2,求整个过程的平均速度。 世界是运动的 一、机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的变化,简称运动。 参照物:事先选定的标准物体,是假定不动的物体。 1、参照物可以任意选取,根据不同的参照物所得运动的结论可能不同。 2、参照物的选取应尽可能方便问题的研究。通常选大地作参照物。 3、参照物本身也在运动。 二、运动的相对性:同一个物体是运动还是静止,取决于所选定的参照物。 三、运动的绝对性:世界上物体都在运动,参照物本身也在运动。 物体的质量 一、物体与物质: 1、物体含有物质,物质构成物体。 2、物体是客观存在的,物质是抽象的概念。 二、不同物体含有物质不同: 1、 质量( m ):物体所含物质的多少。 2、质量是物体的一个基本属性,不随物体的状态、形状、温度、地理位置等因素而改变。 3、 国际单位:千克( kg ) 1 吨 =103 千克 =106 克 =109 毫克 1t=103kg=106g=109mg 例如:铁块的质量是3kg意思是铁块这个物体含有铁这种物质3kg。 4、 测量工具:实验室用天平。 常用测量工具:杆秤、磅秤、台秤、案秤、电子秤等。 5、质量只能说大小,不能说轻重。 三、天平的使用: 1、原理:物体的质量=右盘砝码的质量+游码示数 2、使用步骤: 天平的平衡调节: 调水平平衡(将天平放在水平桌面上)、横梁平衡(游码回零,调节平衡螺母,使天平的指针对准刻度盘中央或在中央红线左右等幅度摆动。) 物体放左盘,砝码放右盘,移动游码,使指针在中央红线左右等幅度摆动。 砝码示数加上游码示数即物体的质量。 整理仪器,游码回零,将砝码放回砝码盒。 3、使用注意点: A、只要指针在分度盘中央红线左右等幅度摆动,即横梁平衡。 B、横梁平衡后,不要交换两个托盘,不要移动天平,否则重新调节。 C、取用砝码和移动游码要用镊子,不用手。 D、不能超量程使用,物体质量不能大于砝码盒内的砝码总质量。 E、使用搬运存放时要防震动,以免损坏刀口。 F、天平、砝码要保持清洁干净,不得置于潮湿的地方,并避免沾酸碱盐酯等物品。 G、天平的砝码不准时,要及时修理,经计量机构检验合格后方可使用。 一、关于游码的问题: 1、通常游码的量程为0-5g,分度值为0.2g。 2、调平衡时,如果游码不在零刻度线上,最终测得的质量数要减去游码的起始数才等于物体的质量。 3、如果将物体放在右盘,砝码放在左盘,物体的质量=砝码质量-游码示数。 二、关于调平衡螺母的问题: 1、指针偏左时,螺母向右调;指针偏右时,螺母向左调。 2、调节好了,在测量过程中不能再调,只能移游码使指针回中央红线。 三、特殊测量: 1、如何测一枚大头针的质量:测多算少。 2、如何测液体质量:借助烧杯,用差减法。 密度 一、质量与体积 1、同种物质组成的物体,质量和体积的比值是恒定的,即质量与体积成正比。 2、不同种物质组成的物体,质量和体积的比值不同。 二、密度(ρ) 1、定义:单位体积某种物质的质量。 2、公式:密度=质量/体积 ρ=m/V 3、国际单位:千克/米3(kg/m3) 常用单位:克/厘米3(g/cm3) 克/毫升(g/ml) 单位换算:1g/ml=1 g/cm3=10 3kg/m3 4、ρ水=1×10 3kg/m3,表示体积是1 m3的水的质量是1×10 3kg。 5、密度是物质的一种特性,与它的质量、体积无关。 测量物质的密度 一、测量密度: 1、原理:ρ=m/V 2、器材:天平测质量,量筒测体积,水,细线,烧杯,待测物体,砝码 量筒的使用: 单位: 升 毫升 1cm =1ml , 1d m =1l , 1l =1000ml 3 3 使用时,眼睛的视线与液面凹形的最底部或凸形的最顶部为准。 3、测量步骤: 防止多余的水滴带来的误差 A、测固体密度:用天平测物体质量m,用排水法测体积, ρ=m/(V2-V1) 体积差减 B、测液体密度:用天平测液体和烧杯总质量m,倒出一部分液体入量筒测体积V,测剩余液体和烧杯总质量m’, ρ=(m-m’)/V 质量差减 二、公式的变形:根据ρ=m/V(已知质量和体积求密度) 1、已知质量和密度求体积:V=m/ρ 2、已知体积和密度求质量:m=ρV 注意:单位的对应,kg与m 对应,g与cm 对应 3 3 量筒的使用: 单位: 升 毫升 1cm =1ml , 1d m =1l , 1l =1000ml 3 3 使用时,眼睛的视线与液面凹形的最底部或凸形的最顶部为准。 3、测量步骤: 防止多余的水滴带来的误差 A、测固体密度:用天平测物体质量m,用排水法测体积, ρ=m/(V2-V1) 体积差减 B、测液体密度:用天平测液体和烧杯总质量m,倒出一部分液体入量筒测体积V,测剩余液体和烧杯总质量m’, ρ=(m-m’)/V 质量差减 二、公式的变形:根据ρ=m/V(已知质量和体积求密度) 1、已知质量和密度求体积:V=m/ρ 2、已知体积和密度求质量:m=ρV 注意:单位的对应,kg与m 对应,g与cm 对应 3 3
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