初中物理竞赛-光、力专题课件PPT

这是一份初中物理竞赛-光、力专题课件PPT，共54页。PPT课件主要包含了成像原理图，探究凸透镜成像规律，凸透镜成像规律，fv2f，v2f，不成像，凸透镜的三条特殊光线，凸透镜成像规律总结，投影仪的成像原理，幻灯机的成像原理等内容，欢迎下载使用。
3．北宋时代的沈括在他的著作《梦溪笔谈》中记载：行军宿营时，士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，能及时听到敌方骑兵夜袭的马蹄声。对此有人认为：大地传声速度比空气传声速度快，所以能及早听到大地传来的马蹄声；有人认为是大地传声效果好，声音损失少，能及时发现敌人。你认为哪种说法更合理。以下提供一些数据，试通过计算加以说明。（设士兵距敌方20km，骑兵的速度为20km/h，空气中声音的传播速度为340m/s，声音沿地表的传播速度为2000m/s）
4. 去年暑假小明参加学校的生存夏令营，学到了野外生存的很多知识和技能。其中： （1）获取饮用水。如图1，用大塑料袋套在树叶浓密的嫩枝上，扎紧袋口。随着植物中水的不断 和 ，经过一段时间，塑料袋的内表面上就会出现一层水珠。 （2）用影子辨别方向。如图2所示，将一根直杆竖直插在水平地面上的O点。中午前后，用描点的方法在地面上画出杆的阴影顶端的运行轨迹，在轨迹上找出其中距O点最近的点A，则OA所指示的方向就是 （选填“东”“西”“南”“北”）方向，这一判断应用的光学知识是 。
5 ． P12 16题 、解析：本题是光沿直线传播规律的应用题， 关键在于按题意准确画出光路图，由几何知识求解。
如图，EF = GH = 1.7m，FC = 1.3m，HD = 1.8m， FH = s人= vt =１m/s×２s = 2m
由△ABC∽△EFC可得
由△ABD∽△GHD可得
①、②联立解得，AB = 8.5m
6．有两块平面镜垂直放置着，如图所示，镜前有一个物体S，从不同的位置观察，在两平面镜中可以看到该物体的像的个数是( ) A．2个 B．3个 C．4个 D．无数个
运用对称法确定像的位置
画出通过该平面镜所能看到物的范围。
7 ．为了在镜看见自己的全身像，镜子至少应当有多高？
8 ．一个身高1.8m的学生要从平面镜中看到自己的全身像，平面镜的高度至少应多少？若眼睛离头顶10cm，镜应挂在多高的位置？画图说明。
如图，A为头顶 ，E为人眼
由AB=180cm，AE为10cm，可得：BE为170cm根据几何关系可得：OD=85cm OC=5cm因此，平面镜的高度至少90cm，镜子应挂在头顶下5cm处。
9．一面镜竖直挂在墙上，某人站在镜前1m处，从镜子里只看到自己的上半身。他要看到自已的全身，则 ( ) A．应后退到距镜2米远处 B．应前进到距离0.5米远处 C．应后退到距离4米远处 D．无论前进或后退都不能实现
10 ．一般人脸宽（包括两耳）约18cm，两眼的光心相距约7cm，两眼光心离头顶和下巴分别为10cm和13cm。当平面镜竖直放置时，则至少要用多大的平面镜（矩形），才能看到自己脸的全部？
镜宽FG=EG—EF =1/2A'D'一1/2BC =1/2(18—7)cm =5.5cm
镜高PQ=1/2A'C' =1/2×(10+13)cm =11.5cm
11 ．呈球面形状的反射镜叫球面镜，用外表面做反射面的球面镜叫凸面镜，简称凸镜。我们知道，用平行光对着平面镜照射，反射光线也是平行光，也就是说，平面镜对光线既不起会聚作用也不起发散作用，那么球面镜对光线有什么作用呢？下图是一束平行光射到凹面镜上的传播情况。 （1）由图中光路可知，凹面镜对光线起到　 作用。 （2）现在有一点光源，若要利用凹面镜获得平行光，应把点光源放在　　　　，依据的原理　　　　　　 。 （3）请你根据凹面镜对光的作用另举一个应用凹面镜的实例：　　　　 　。
12．小华将好几只激光手电筒捆绑在一起，形成相互平行的光线对凸镜照射，发现平行光线经凸镜反射后形成如图所示的图像。请回答：　　 （1）由此你可以得出什么结论？ （2）这一现象在日常生活、生产中有何应用？
13．李东同学从桌面上的近视眼镜中看到自己身后同一个窗户的两个像，如图，这两个像是____ 像(填“实”或“虚”)，是___面镜(填“平”、“凹”、“凸”)所成的像，其中较大的像是镜片上离李东较____的玻璃面(填“近”或“远”)所成的。
思路点拨： 近视眼镜是凹透镜，而题中反映的是镜面反射问题，即来自窗户的光线在镜面凸面上反射所成的虚像，它既可以来自窗户的光线直接在镜片上离李东较近的玻璃面上反射成像，还可以进入镜片在离李东较远的玻璃面上反射成像，即镜片两面都可以反射成像，由于较近的镜面没有较远的镜面凸，其焦距大，故离李东较近的玻璃面所成的像较大。
14．在研究光的折射时，小明知道了光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角；光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。小明想：光在其他透明介质的分界面发生折射时有什么规律呢？即什么条件下折射角小于入射角 ，什么条件下折射角大于入射角？ 为了研究这个问题，他在老师的指导下做了如下实验：让激光笔射出的光束从水中斜射入玻璃，再从玻璃依次斜射入冰、空气中，其光路如图3所示。然后老师又告诉他光在一些介质中的传播速度，如下表。
试回答： ⑴针对小明提出的问题，仔细观察左图中的光路，对照表格中的数据进行分析，你能得出什么结论？ ⑵根据你得出的结论，请在右图中画出光从玻璃中斜射入酒精中时，折射光线的大致位置。
光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角，不会发生全反射，而光由光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角，随着入射角的增大，折射角先达到90°，就发生了全反射现象。
产生全反射的条件：①光线从光密介质射向光疏介质；②入射角大于或者等于临界角。
1．凸透镜成实像且焦距一定时，物距越大，像距越小。
2．凸透镜成实像且物距一定时，焦距越大，像距越大。
凸透镜成像规律（焦距f一定时）
凸透镜成像光路图（焦距f一定时）
结论：凸透镜成实像且焦距一定时，物距越小， 像距越大，像也越大。
凸透镜成像光路图（物距u一定时）
结论：凸透镜成实像且物距一定时，焦距越大， 像距越大，像也越大。
1.二倍焦距分大小； 一倍焦距分虚实。 3.实像异侧倒立，虚像同侧正立。 4.成实像时，物近像远像变大； 成虚像时，物远像远像变大。
15．P33 13题、小明站在同一位置用数码相机(焦距可改变)对着无锡著名景点——锡山先后拍摄了两张照片，如图所示。他产生了这样的疑问：物体通过凸透镜在光屏上所成像的大小与透镜的焦距有何关系呢?小明对此进行了探究。
⑴小明找来了一些凸透镜，但不知道它们的焦距，请你为他提供一种测量透镜焦距的方法。(可画图说明) ⑵测出凸透镜焦距后，小明先后选用了三个焦距分别为15cm、10cm、5cm的凸透镜，在保持物距始终为35cm的情况下依次进行实验，发现所成的像越来越小。请你根据实验结果判断小明在拍摄哪一张照片时照相机镜头的焦距较大。 ⑶在探究过程中，小明总是让物距保持不变，请你说出他这样做的理由。
16．如图所示，小刚将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本，透过玻璃杯观看书上的鹦鹉图片（圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等），他所看到的虚像可能是（ ）
17．图3-10是两个人眼的简图，其中图(a)中眼的晶状体(相当于凸透镜)焦距比正常眼的长，图(b)中眼的晶状体焦距比正常的短。
（1）哪一个眼是近视眼?应配什么眼镜?（2）哪一个眼是远视眼?应配什么眼镜?
18．某校同学在学习了眼睛后，想通过实验探究近视眼的形成原因。他们选择了如下器材：蜡烛、用薄膜充入水后制成的水凸透镜（与注射器相连，注射器里有少量水）、光屏等。水凸透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的多少来调节。其装置如图所示。 ⑴在此实验装置中， 相当于人眼球中的晶状体， 相当于人眼球中视网膜。 ⑵当眼睛看近处的物体时，要在视网网膜上形成清晰的像，晶状体会变得更凸、还是较扁？请你用此实验装置进行探究，要求写出实验过程。 ⑶请你说出近视眼的成因；并用此实验装置设计实验进行验证，要求写出实验过程。
参考答案 ⑵更凸。按图所示将蜡烛、水凸透镜、光屏依次放在光具座上，保持大致在同一高度上，适当调节三者的位置，使蜡烛在光屏上成清晰的像；将蜡烛向水凸透镜靠近，光屏上所成蜡烛的像将变得不清晰，向水凸透镜中注水，使水凸透镜变凸，观察到光屏上会再次出现清晰的像。这说明眼睛在看近处的物体时，晶状体要变得更凸。
⑶近视眼看不清远处的物体，是因为晶状体过凸，像成在视网膜前。将蜡烛放在离水凸透镜较远的位置，移动光屏，使光屏上呈现清晰的像；向水凸透镜中注水，使水凸透镜变凸，观察光屏上所成蜡烛的像将变得不清晰，将光屏向水凸透镜靠近，观察到光屏上会再次出现清晰的像。
显微镜比一般放大镜有更大的放大倍数，显微镜镜筒两端各有一组透镜，每组透镜都起到一个凸透镜的作用。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。
19. 生物课上用显微镜能清楚地观察植物细胞，是由于显微镜比放大镜的放大倍数高得多．显微镜的镜筒两端各有一个凸透镜，靠近被观察物体的透镜叫物镜，靠近眼睛的叫目镜（物、目镜的焦距分别为f1、f2），被观察物体到物镜的距离u1应满足 ，经物镜成 的 像，像到物镜的距离v1在 范围；这个像到目镜的距离u2应满足 ，再通过目镜成 的 像。
普通望远镜和折射式天文望远镜
望远镜利用物镜使远处的物体成一缩小的实像，这个实像再经过目镜放大，就能看清楚较远处的物体，这就是望远镜。物镜使远处的物体在焦点附近成缩小的实像，目镜则把这个实像进行放大。
不管物距多大，总成正立、缩小的虚像。
注意： 1、物距u总取正值。 2、若成实像，v为正值；若成虚像，v为负值。 3、若凸透镜，f为正值；若凹透镜，f为负值。
19．居民住宅大门上装的“猫眼”是个小圆玻璃片，室内的人将眼贴近可以清楚地看到被缩小的室外来客，而门外的人却无法窥视室内的动静，这个小圆玻璃片是 ( ) A．圆形平板玻璃片 B．凸透镜 C．凹透镜 D．平面镜
20．人在水中看物体会成像在视网膜后，相当于人眼的晶状体变_____ （选填“厚”或“薄”）。潜水员戴上潜水镜实质上是在眼前加上一个空气层，如图。请根据图中已有的光路，完成光路图，画出物体A的大致位置。
21．电影技术是利用了人的视觉具有__________的特性，当景物从人的眼前消失后，其视觉并不马上消失，视神经对景物的印象还会保留约_____秒的时间。拍电影时，摄像机每秒钟拍24张照片，放映时，这些照片按每秒_____张的速度依次从镜头处通过。有时电影技术中还采用“慢镜头”和“快镜头”，拍摄时可加快拍摄速度，每秒钟拍摄的照片应__________，放映时按正常速度每秒钟放____张，银幕上出现的动作就比实际动作要____些。
22．照相时，选择不同的“光圈’’以控制镜头的进光面积；选择不同的快门速度，以控制镜头的进光时间。两者结合的目的是使底片受到的光照能量保持一定，光照能量过大或过小都不能得到好照片。下面的表格是某种情况下光圈与快门的几种正确组合。在“光圈”一行中，“16”表示镜头透光部分的直径等于镜头焦距的1/16依此类推。在“快门”一行中，“15”表示快门打开的时间是(1/15)s，依此类推；计算光圈一行的最后一格应填的数字。
彩虹是太阳光射向空中的水珠经过折射→反射→折射后射向我们的眼睛所形成。
“霓”比“虹”多经过了一次的反射（两次反射及 两次折射），霓的光线强度会比虹弱很多。
这是2009年8月26日在英国出现的罕见的“双重彩虹” 。26日晚，正当唐卡斯特球队同托特纳姆热刺球队开始进行英国联赛杯第二轮比赛时，球场上空忽然出现了罕见明艳的双重彩虹，形成了一幅漂亮的球场背景。
这幅画是电视屏的局部特写，可以看出画面是由红、绿、蓝三种色光组成的。
光的三基色
1 ．透明物体的颜色是由它 的色光决定的，且某种颜色的透明物体只 颜色的光，而其它色光几乎都被 。
2．不透明物体的颜色是由它 的色光决定的，且某种颜色的不透明物体只 颜色的光，而其它色光几乎都被 。
3．混合颜料的颜色是由组成它的颜料 的色光决定的。
23．我们看到大海平静时，海水呈蓝色，其主要原因 是（ ） A．海水里有盐分 B．太阳光中的其他色光被海水吸收，被反射的主要是蓝光 C．太阳光经海水发生漫反射的缘故 D．蔚蓝色天空映照的结果
24．关于雨后的彩虹有以下说法：①由于地球是球形的，故彩虹是圆弧形的；②观察彩虹应该迎着阳光观察；③彩虹现象实质是光的色散现象；④彩虹常在雨过天晴时出现，是因为雨过天晴时空气可见度高。其中正确的说法是（ ） A．③ B．①③ C．①③④ D．①②③
25．一支没有刻度的温度计，在20℃时测得它的液柱长为10cm，100℃时液柱长为30cm，当液柱长为15cm时，所测温度是____________。当所测温度为30℃时，液柱长为________cm。
26．有一支被分成120格的内径均匀的玻璃管，下方玻璃泡中有水银。把它放在冰水混合物中，管中水银面在30格处，放在一个标准大气压的沸水中，管中水银面在80格处，它能测量的最高温度是____℃，当气温为零下4℃时，管中水银面在______格处。
一般物质由于温度影响，其体积为热胀冷缩。但也有少数热缩冷胀的物质，如水、锑、铋、液态铁等，在某种条件下恰好与上面的情况相反。实验证明，对0℃的水加热到4℃时，其体积不但不增大，反而缩小。当水的温度高于4℃时，它的体积才会随着温度的升高而膨胀。因此，水在4℃时的体积最小，密度最大。湖泊里水的表面，当冬季气温下降时，若水温在4℃以上时，上层的水冷却，体积缩小，密度变大，于是下沉到底部，而下层的暖水就升到上层来。这样，上层的冷水跟下层的暖水不断地交换位置，整个的水温逐渐降低。这种热的对流现象只能进行到所有水的温度都达到4℃时为止。当水温降到4℃以下时，上层的水反而膨胀，密度减小，于是冷水层停留在上面继续冷却，一直到温度下降到0℃时，上面的冷水层结成了冰为止。以上阶段热的交换主要形式是对流。当冰封水面之后，水的冷却就完全依靠水的热传导方式来进行热传递。由于水的导热性能很差，因此湖底的水温仍保持在4℃左右。这种水的反常膨胀特性，保证了水中的动植物，能在寒冷季节内生存下来。这里还应注意到，冰在冷却时与一般物质相同，也是缩小的。受热则膨胀，只有在0℃到4℃的范围内的水才显示出反常膨胀的现象来。
27．如图所示是一定质量的水的体积随温度变化的图象，观察这个图象可知，水在______时的密度最大。
28．阅读理解题：新型导热装置 —— 热管
热管是 20 世纪 80 年代制出来的一种导热本领非常大的装置，它比铜的导热本领大上千倍，而它的结构却并不复杂。在热管的内壁衬了一层多孔的材料，叫做吸收芯，它吸收了一些象酒精、乙醚之类的易挥发的液体，然后把两头密封起来，这就是其貌不扬，能力过 “ 人 ” 的热管。
为什么当管的一端受热时，热量会很快从一端传到另一端？ 原来，在所有的普通导热材料中，以金属导热为最快，但金属的热传导有一个过程。而热管的“高明”之处在于巧用汽化热，当管子一头受热时，吸液芯中的液体马上吸热汽化，液体分子变为速度极高的气体分子很快“飞”到管子另一端，与管壁相碰交出了热量冷却为液体，经吸液芯毛细管的作用回到热端再重复以上的过程，不一会儿，热量就传过去了，所以它的导热比金属快得多。
热管是极有用的特殊人工材料，在宇宙飞船、卫星等人造天体中装上热管，可使晒太阳的一面与不晒太阳的一面温差大大减小，保持人造天体各部分温度基本均匀，保证了人造天体内各种仪器、仪表的正常工作。 开采石油的输油管在冬天易冻结，利用热管可以把地下深处的地热引到输油管中，达到防冻的目的；在公路下埋上热管，则成了寒冬的不结冰的公路。有些不允许直接加热的设备可以利用热管间接加热，颇为方便。同时，热管也可以作为高效散热器，提高热效率。
（1）下列物体都能导热，其中导热本领最好的是（ ） A．铁管 B．铝管 C．铜管 D．热管
（2）青藏铁路路基两旁各插有一排碗口粗细、高约2米的铁棒(如图所示)，我们叫它热棒。热棒在路基下还埋有5米深，整个棒体是中空的，里面灌有液氨。热棒的工作原理很简单：当路基温度上升时，液态氨受热发生 ，上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气，气态氨由此冷却 变成了液态氨，又沉入了棒底。这样，热棒就相当于一个天然“制冷机”。请在空格处填上物态变化名称。
29．小明与小芳同学为了研究泡沫塑料和棉絮的保温性能好坏，两人设计并做了一个实验。他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶，让它们自然冷却，利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况。
（1）为保证实验的准确性，实验前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外，还应考虑影响水温变化的其他因素，即保持烧瓶相同、水的初温相同、环境因素相同和 相同。 （2）按照计划操作，小明与小芳同学把实验测得的时间和温度数据填在下列表格中：
分析上表数据可知：他们实验时的室内温度是 ℃。经过40min后，泡沫塑料包的烧瓶水温降低了 ℃，而棉絮包的烧瓶水温降低了 ℃，由此可以得出的实验结论是： 。（3）除了采用相同时间内观察水降低的温度来比较这两种材料的保温性能外，根据上表数据你还可以采用 来比较这两种材料的保温性能。
泡沫塑料比棉絮的保温性能好
降低相同的温度比较所用的时间