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透镜成像规律研究论文

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透镜成像规律研究论文

光学成像物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然科学认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。随着科学技术的发展,社会的进步,物理已渗透到人类生活的各个领域。 在汽车上,驾驶室外面的观后镜是一个凸面镜利用凸面镜对光线的发散作用和成正立,缩小的虚像的特点,使看到的实物小,观察范围更大,而保证行车安全。汽车头灯里的反射镜是一个凹面镜。它是利用凹面镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成平行光射出的性质做的。 轿车上装有太阳膜,行人很难看清车中人的面孔,太阳膜能反射一部分光,还会吸收一部分光,这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔,必须要从面孔放射足够的光头到玻璃外面。由于车内光线较弱,没有足够的光透出来,所以很难看清乘客的面孔。 当汽车的前窗玻璃倾斜时,反射成的像在过的前上方的空中的,这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来,司机就不会出现错觉。大型客车较大,前窗离地面要比小汽车高得多,及时前窗竖直装,像是与窗同高的,而路上的行人不可能出现在这个高度上,所以司机也不会将乘客在窗外的相遇路上的行人相混淆。 人们利用凸透镜成像的原理,在投影机的镜头上装了一块凸透镜,让原本很小的底片一下子变大了许多,让我们看着很方便。照相机的镜头也是用一个凸透镜,人们通过调节暗箱的长度,来控制照的范围的大小,使我们的生活更加的多姿多彩。现在,人类所有令人惊叹的科学技术成就,如克隆羊、因特网、核电站、航天技术等,无不是建立在早期的科学家们对身边琐事进行观察并研究的基础上的,在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼、小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,不久你就会拥有科学家的头脑,为自己今后惊叹不已的发展,为今后美好的甚或打下坚实的基础。

凸透镜成像规律是中考必考考点之一

凸透镜成像规律编辑运用凸透镜成像规律画图目录▪ 简介1透镜区别▪ 结构不同▪ 对光线作用不同▪ 成像性质不同▪ 透镜与面镜2成像规律▪ 表格总结▪ 规律总结▪ 记忆口诀3成像实验4应用▪ 人眼▪ 照相机▪ 其他5测量焦距6推导方法▪ 几何法▪ 函数法7规律记忆8应用例题简介在光学中,由实际光线会聚而成,且能在光屏上呈现的像称为实像;由光线的反向延长线会聚而成,且不能在光屏上呈现的像称为虚像。讲述实像和虚像的区别时,往往会提到这样一种区分方法:“实像都是倒立的,而虚像都是正立的。”如果是厚的弯月形凹透镜,情况会更复杂。当厚度足够大时相当于伽利略望远镜,厚度更大时还会相当于正透镜。1透镜区别编辑结构不同凸透镜:边缘薄、中间厚,至少要有一个表面制成球面,亦可两面都制成球面。可分为双凸、平凸及凹凸透镜三种。凹透镜:边缘厚、中间薄,至少要有一个表面制成球面,亦可两面都制成球面。可分为双凹、平凹及凸凹透镜三种。对光线作用不同凸透镜主要对光线起会聚作用。凹透镜主要对光线起发散作用。成像性质不同凸透镜是折射成像,成的像可以是正立、倒立;虚像、实像;放大、等大、缩小。对光线起会聚作用。凹透镜是折射成像,只能成正立、缩小的虚像。对光线起发散作用。透镜与面镜透镜(通常分为凸透镜和凹透镜)能透过光线,当平行光源照射时,能使光线发生折射,光线均遵守折射定律。面镜(通常分为平面镜,凸面镜和凹面镜)不能透过光线,当平行光源照射时,能使光线发生反射,光线均遵守反射定律。凸透镜可以成倒立的放大、等大、缩小的实像或正立、放大的虚像。可把平行于主光轴的光线会聚于焦点,也可把焦点发出的光线折射成平行光线。凹透镜只能成正立、缩小的虚像,主要用于扩散光线。2成像规律编辑表格总结凸透镜成像规律物距(u)像距(v)正倒大小虚实应用特点物,镜,像的位置关系u>2f f2f 倒立 放大 实像 投影仪、幻灯机、电影放映机 - 物像异侧 u=f - - - - 制平行光,强光聚焦手电筒 成像虚实的分界点 -uu 正立 放大 虚像 放大镜 虚像在物体同侧,虚像在物体之后 物像同侧 规律总结规律1:当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距,像比物小,物像异侧。应用:照相机、摄像机。规律2:当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距, 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距,像与物大小相等,物像异侧。规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,则像距大于2倍焦距, 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距,像比物大,物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。规律4:当物距等于1倍焦距时,则不成像,成平行光射出。规律5:当物距小于1倍焦距时,则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距,像比物大,物像同侧。应用:放大镜。记忆口诀(1)一倍焦点分虚实,二倍焦点分大小,二倍焦点物像等。实像总是异侧倒。物近像远像变大,物远像近像变小。虚像总是同侧正。物远像远像变大,物近像近像变小。像的大小像距定,像儿追着物体跑,物距像距和在变。(2)一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小。物近像远像变大,物远像近像变小。注:这里所指的一倍焦距是说平行光源通过透镜汇聚到主光轴的那一点到透镜光心的距离,也可直接称为焦距;两倍焦距就是指该距离的两倍凸透镜成像的两个分界点:2f点是成放大、缩小实像的分界点;f点是成实像、虚像的分界点。薄透镜成像满足透镜成像公式:1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透镜焦距)注:透镜成像公式是针对薄透镜而言,所谓薄透镜是指透镜厚度在计算物距、像距等时,可以忽略不计的透镜。当透镜很厚时,必须考虑透镜厚度对成像的影响。3成像实验编辑光具座为了研究各种猜想,人们经常用光具座进行试验(1)实验时应先调整凸透镜和光屏的高度,使他们的中心与烛焰中心尽量保持在同一水平高度上,以保证烛焰的像能成在光屏的中央。(2)实验过程中,保持凸透镜位置不变,改变蜡烛或光屏与凸透镜的距离,观察并记录实验现象。根据实验作透镜成像光路:①将蜡烛置于2倍焦距以外,观察现象②将蜡烛置于2倍焦距和1倍焦距之间,观察现象③将蜡烛置于一倍焦距以内,观察现象④作凸透镜成像光路5进行重复试验(3-5次,寻找实验的普遍规律)实验研究凸透镜的成像规律是:当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像;在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。4应用编辑人眼人类的眼睛所成的像,是实像还是虚像呢?我们知道,人眼的结构相当于一个凸透镜,那么外界物体在视网膜上所呈的像,一定是实像。根据上面的经验规律,视网膜上的物像似乎是倒立的。可是我们平常看见的任何物体,明明是正立的啊?这个与经验与规律发生冲突的问题,实际上涉及到大脑皮层的调整作用以及生活经验的影响。由于视觉错误,人眼认为光是由物体发出并直射入人眼。当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时,物体成倒立的像,当物体从较远处向透镜靠近时,像逐渐变大,像到透镜的距离也逐渐变大;当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成放大的像,这个像不是实际折射光线的会聚点,而是它们的反向延长线的交点,用光屏接收不到,是虚像。平面镜所成的虚像对比(不能用光屏接收到,只能用眼睛看到)。照相机照相机的镜头就是一个凸透镜,要照的景物就是物体,胶片就是屏幕。照射在物体上的光经过漫反射通过凸透镜将物体的像成在最后的胶片上;胶片上涂有一层对光敏感的物质,它在曝光后发生化学变化,物体的像就被记录在胶卷上而物距、像距的关系与凸透镜的成像规律完全一样。物体靠近时,像越来越远,越来越大,最后再同侧成虚像。物距增大,像距减小,像变小;物距减小,像距增大,像变大。一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。其他放映机,幻灯机,投影机,放大镜,探照灯,摄像机和摄像头都应用了凸透镜,凸透镜完善了我们的生活,时时刻刻都应用在生活中。远视眼镜就是凸透镜,近视眼镜就是凹透镜。另外凸透镜还用于:1、拍摄、录像2、投影,幻灯,电影3、用于特效灯光(聚焦成各种花色)4、成虚像用于放大文字、工件、地图等5测量焦距编辑器材光屏,刻度尺(圆规也可以),待测凸透镜步骤①将凸透镜正对太阳②让光屏与凸透镜在另一侧承接光斑③改变光屏与凸透镜间的距离④当光屏上的光斑最小,最亮时,固定。在白纸与凸透镜的位置,用刻度尺(或利用圆规张角测出凸透镜中心与光斑之间的距离,截取圆规张角间长度)再测量出此时凸透镜中心与光斑之间的距离,此距离即为凸透镜的焦距。注意在阳光下有效,阴雨天气放大镜有可能不能形成光斑!在强光下注意火苗,远离可燃物,以防引发火灾。6推导方法编辑凸透镜的成像规律是1/u+1/v=1/f(即:物距的倒数与像距的倒数之和等于焦距的倒数。)一共有两种推导方法 。分别为“几何法”与“函数法”几何法【题】如右图 ,用几何法证明1/u+1/v=1/f。几何法推导凸透镜成像规律【解】∵△ABO∽△A'B'O∴AB:A'B'=u:v∵△COF∽△A'B'F∴CO:A'B'=f:(v-f)∵四边形ABOC为矩形∴AB=CO∴AB:A'B'=f:(v-f)∴u:v=f:(v-f)∴u(v-f)=vf∴uv-uf=vf∵uvf≠0∴(uv/uvf)-(uf/uvf)=vf/uvf∴1/f-1/v=1/u即:1/u+1/v=1/f函数法【题】 如右图 ,用函数法证明1/u+1/v=1/f。【解】一基础右图为凸透镜成像示意图。其中c为成像的物体长度,d为物体成的像的长度。u为物距,v为像距,f为焦距。步骤(一)为便于用函数法解决此问题,将凸透镜的主光轴与平面直角坐标系的横坐标轴(x轴)关联(即重合),将凸透镜的理想折射面与纵坐标轴(y轴)关联,将凸透镜的光心与坐标原点关联。则:点A的坐标为(-u,c),点F的坐标为(f,0),点A'的坐标为(v,-d),点C的坐标为(0,c)。(二)将AA’,A'C双向延长为直线l1,l2,视作两条函数图象。由图象可知:直线l1为正比例函数图象,直线l2为一次函数图象。(三)设直线l1的解析式为y=k1x,直线l2的解析式为y=k2x+b依题意,将A(-u,c),A'(v,-d),C(0,c)代入相应解析式得方程组:c=-u·k1-d=k2v+bc=b把k1,k2当成未知数解之得:k1=-(c/u)k2=-(c/f)∴两函数解析式为:y=-(c/u)x y=-(c/f)x+c∴两函数交点A'的坐标(x,y)符合方程组y=-(c/u)xy=-(c/f)x+c∵A'(v,-d)∴代入得:-d=-(c/u)v-d=-(c/f)v+c∴-(c/u)v=-(c/f)v+c=-d∴(c/u)v=(c/f)v-c=dcv/u=(cv/f)-cfcv=ucv-ucffv=uv-uf∵uvf≠0∴fv/uvf=(uv/uvf)-(uf/uvf)∴1/u=1/f-1/v即:1/u+1/v=1/f7规律记忆编辑一、[1]>2f,倒立缩小的实像 fu>f 倒立放大的实像 v>2f 放映机,幻灯机,投影机简记为:中外倒大实(或物近像远像变大) 不成像 平行光源:探照灯简记为:点上不成像(或物等焦距不成像)

初中物理实验教学综述论文

无论是在学校还是在社会中,许多人都有过写论文的经历,对论文都不陌生吧,论文是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。你知道论文怎样才能写的好吗?下面是我为大家收集的初中物理实验教学综述论文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

【摘要】 在初中物理的教学中,进行物理实验是一个重要的环节,通过实验,可以加深学生对物理知识的理解,提高其学习的积极性,在动手进行实验的过程中,学生的动手能力、思维能力和观察能力也能得到提高。本文从初中物理实验的意义和存在的问题入手,以苏科版为例,探究初中物理实验有效教学方法,以期达到更好的教学效果。

【关键词】 初中物理;实验探究;教学策略

初中物理是一门注重培养学生分析能力、逻辑思维能力和观察能力的学科,但是因为其内容具有一定的抽象性,难以被学生所理解,仅通过老师的讲解,学生并不能对物理知识了解透彻。通过进行物理实验,可以调动学生学习的积极性,在实验过程中,学生会动手进行操作,其观察分析能力和实践能力都能得到培养。在目前实际课堂教学中,物理实验的实施还存在一些问题,本文对初中物理实验教学存在的问题进行分析,探究物理实验教学新方法。

一、进行初中物理实验探究教学的意义

1.激发学生学习物理的兴趣:物理的学习有一定难度,所以很多学生会产生逃避的心理,不愿学习。通过物理实验探究教学,让学生参与到问题的提出-探索-解决的过程中,亲自去揭开问题的答案,能将学生的学习兴趣调动起来。实验的过程中提出的问题将由学生通过自主探索得到解决,在这个过程中学生主动学习的意识得到了培养,最后问题得到解决也能增强学生的自信心,从而激发他们学习和探索的兴趣。2.使学生对物理知识的理解加深。在物理实验探究过程中,要想问题得到解决,需要学生有一定的物理知识基础,通过对实验过程的观察、分析、操作,学生会自然而然的将所学知识和实验中所展现的物理规律进行对比、验证,最终得出结论,在这个过程中就加深了对物理知识的印象和理解。3.使学生综合能力得到提高。实验探究过程是一个培养学生综合能力的过程,在实验中就行探索,需要学生亲自去动手操作、观察分析,最后问题的解决方法也需要学生总结提出,在这个过程中,学生的动手能力、分析能力、总结能力都逐渐得到了提高。

二、物理实验探究教学中存在的问题

1.实验教学方式不合理。要想实验探究教学在实际运用中达到很好的教学效果,就需要教师根据教学内容,调整教学方式,保证其灵活性。然而很多老师在实际教学过程中,很难做到这点,在进行物理实验时,没有充分考虑到教学内容、进度以及学生的物理水平来,制定合理的实验内容。通常是仅根据课本上的介绍,组织学生进行实验。这其中存在的问题就是课本上有的实验内容过于简单,不能对课本知识进行深化,而有的实验操作过于复杂,学生不能独立完成,造成预期的实验效果难以达到。2.重理论、轻实验。实验探究教学在初中物理教学中被广泛使用,但在实际应用中仍存在一些局限性,教学运用不够灵活。很多老师难以摆脱传统的教学观念,在教学时仍然采取大量讲解理论知识的方式进行,实验过程少之又少。同时由于课时的限制,要做到一课理论一课实验也比较难,通常在进行大量理论知识的讲解后再进行实验,在这个过程中学生对于之前讲解的重难点知识的印象会逐渐模糊,在实验中会难以进行操作,久而久之会失去进行实验的兴趣,影响学习效果。

三、初中物理实验探究的有效教学策略

1.让实验贴近生活,激发学生兴趣。为了让实验能够激发起学生的学习兴趣,实验的设置需要贴近生活,具有代表性,当学生有了学习兴趣,才能积极的参与到实验探究中来,教学效果才能达到。以苏科版八年级上册“光现象”这一章节中“光的发射”实验为例,在进行理论知识的讲解,使学生明白光反射的原理后,教师可向学生提问他们在生活中见到的光反射现象,并通过实验展示一些常见的光反射。2.实验设计要有目的性。为了达到教学效果,实验的设计应该具有目的性,要有一个明确的目标,通过各个实验环节的衔接,达到实验的目的。以苏科版八年级下册中“力”的实验为例,首先要明确实验的目的,这个实验是为了证明“力与力的作用是相互的”,因此实验内容可以设计为将两个充满气的气球进行挤压,在这个过程中可以明显看到气球因为挤压而变形,以此达到证明力的作用是相互的目的。3.根据实验灵活调整教学策略。除了根据教学内容制定实验外,还可以根据实验的内容将教学策略进行灵活的调整,除了教师进行演示外,也可要求学生独立完成实验,或分组合作完成实验。例如在苏科版八年级下册进行关于“浮力”的实验时,目的是为了求证物体是否在水越深的地方受到的浮力越大,教师可以要求学生相互合作进行实验。让学生自行准备铁块、线、容器、水、弹簧测力计等实验器材,由一名学生对水中铁块进行控制,将铁块置于水中深浅不同的位置,另一名学生对处于水中不同位置时弹簧测力器显示的重力数进行记录,并对铁块在空中的重力进行测量。通过两个人的配合,得出物体在水越深的地方受到的浮力越大这一观点是错误的结论,加深学生对于“力”的认识。

综上所述,在初中物理实验探究教学中应该注重结合实际情况展开教学工作,除了贴近课本内容外,还要通过不同方式激发学生的学习兴趣,从而实现教学目标。除此之外,教师也要不断完善自身,提高实验操作技能和专业水平,以为学生传授更多的知识。

参考文献:

[1]卢观音.初中物理实验探究的教学策略分析[J].考试周刊,2016,(70):144-144.

[ 摘要 ]实验教学是初中物理教学的关键。优化实验教学,用灵活、个性化的方式开展物理教学,能更好地发挥教师和学生的潜力。基于整合理念,巧妙结合物理模型、信息技术、生活情境等手段优化物理实验教学,能让物理课堂充满生机和活力,更有利于学生物理学科核心素养的提升。

[ 关键词 ]初中物理;实验教学;有效策略

物理课程立足于帮助学生从物理学视角认识自然,理解自然,建构关于自然界的物理图景;引导学生经历科学探究过程,使用科学研究方法,养成科学思维习惯,增强创新意识和实践能力;引领学生认识科学的本质以及科学技术社会环境(STSE)的关系,形成科学态度、科学世界观和价值观,为做好有责任感的未来社会公民奠定基础。初中物理教学是学生物理知识体系构建的奠基阶段,对学生进入后续物理学习,培育核心素养,实现全面发展有着非常关键的作用。当前的初中物理教学还存在一些弊病,比如教学形式僵化、课堂气氛不够活跃、课堂思维含量不高、学习趣味性不浓等问题,影响了学生的学习效率和学习积极性。如何有效提高课堂教学效率?优化物理实验是关键,以实验教学为突破口,引领课堂教学的改革与创新,是提高初中物理教学质量的必由之路,这就迫切要求教师对物理实验教学进行创新。基于整合理念,落实以下策略,可以有效提升物理实验教学的质量。

一、结合信息技术开展实验教学,实现优势互补

兴趣永远是学生最好的老师。信息技术的迅猛发展给物理教学带来了更多的选择,教师完全可以将实验教学与多媒体技术相结合,使教学智慧化、数字化。从心理学的角度来说,多媒体多样的技术手段和生动的表现形式,非常适合初中生好动、注意力不集中和好奇心强的学习心理特性,对提高教学效率非常有帮助。如果只是单纯地照本宣科,对学生灌输长篇大论的理论知识,会令课堂变得枯燥无味。物理实验本来就具有新奇活泼的优势,在实验教学中运用信息技术增强表现力,能够更好地激发学生的探究兴趣。例如,在“凸透镜成像规律”的教学中,因为凸透镜成像的规律,对初中生来说,非常复杂,有点类似于数学中的分段函数,成像结果分为三种情况:有实像和虚像、放大和缩小、正立和倒立,还有物距和像距的动态变化规律、物距和像距的大小关系,更有一倍焦距和二倍焦距特殊点的成像性质,以及光路可逆知识点的融入。面对这样复杂的知识点,实验教学的重要性更是体现得淋漓尽致,优化凸透镜成像规律的实验探索是本课教学的关键。同时,针对这一教学难点,在实验得出成像规律后,或者是第二课时教学中,用凸透镜成像规律的Flash动画课件再一次演示凸透镜成像的几种情况,既可有效进行巩固复习,也更有利于将学生头脑中零碎的实验片段组合成整体,进而动态并整体地把握凸透镜成像的各种情况,实现真正意义上的深入理解。在突破这样的教学难点时,多媒体课件辅助实验教学,利用虚拟实验的高效、动态功能,实现传统实验与信息化手段的优势互补,是优化实验教学的一种有效手段。又如,学生首次接触“光的折射”的概念时,光靠课本上的简单内容和教师的简单演示并不足以让学生完全掌握各种物理现象的特点。教师可以在课前制作好教学PPT,并通过多媒体设备展现出来。如在“光的折射”教学中,可以顺势让学生联想站在岸上看水中物体的'情景,利用多媒体制作动画,展示光路的传播路径和成像,这样能够让学生对光的折射以及在生活中的应用有更深入的理解。多媒体技术支持下的虚拟实验,能够让实验教学变得更加有趣,也更高效。

二、配合物理模型开展实验教学,提升推理能力

教学的较高境界,不是让教师成为课堂的中心,而要把课堂的主动权交还给学生,充分发挥学生的主体作用。在物理实验教学过程中,教师要鼓励学生发挥想象力和联想能力。科学推理不是毫无根据的胡思乱想,但也不必太过拘泥于形式,只要是有道理的、比较符合情理的,即使猜测有些偏差,也应该给予充分的肯定。为了便于学生理解,还可以在需要时使用物理模型辅助实验教学。例如,水在固态、液态和气态三种形态上的变化是一个比较容易混淆的问题,但它又是一个必须掌握的重点知识。这种知识光靠一遍遍地重复强调是没有用的,只有学生自己理解了才能准确掌握。为了培养学生的推理能力,笔者在课前要求学生讲讲自己对“水是怎么凝结成冰”和“水是怎么变成水蒸气的”这两个问题的理解。有学生用热胀冷缩的生活经验来解释:冷的时候水分子缩成一团就变成了固态,受热膨胀散开后就成了气态。还有学生补充说:水分子之间应该有相互吸引力,冷的时候吸引力变强,热的时候吸引力变弱。这些推测虽然不完全正确,但是却比较合理,所以笔者首先肯定了它们合理的地方,然后抛出正确的思路让学生再去思考。在这个过程中,用了水分子的模型,模拟水的变化,每个水分子用一个小圆球来表示,水分子间的相互吸引力用一根小木棍来表示。在低温时表现为吸引力,所以水的形态是相对稳定的固态和液态,而随着温度升高,水分子获得了足够的内能后,分子间的力转化为斥力,分子间的距离增大就变成了气态。在这样的启发下,学生的探究积极性得到了极大的提高,都争先恐后地提出了自己的想法,这样的课堂思维活跃,教学效果很好。

三、联系生活情景开展实验教学,培养物理思维

思维能力是学生解决物理问题的关键。教学过程中培养学生的物理思维就显得非常重要了。初中物理课堂中培养物理思维,以下两个方面必不可少:直觉思维的培养和生活化的物理探究。例如,在“光的折射和反射”教学中,就可以渗透直觉思维的培养:关于光线在折射现象和反射现象中的夹角关系,不妨先由教师给学生做演示,通过直接观察做出猜测。大部分学生都会发现,反射现象中反射角和入射角的大小是一样的。而在折射现象中,有一些学生观察不太仔细,因此误以为折射角和入射角一样大或更小。随后经过实践证明,学生能够快速地纠正自己的错误,同时观察同类型的现象时也形成了更准确的直觉思维。对生活化的物理探究,以学生理解漫反射和镜面反射之间的区别为例,可以采取将实验教学与实际生活相联系的方式进行。比如老式的电影放映机,投影仪的光照射到幕布上,因为幕布的表面并不是光滑的,光线在粗糙的表面上发生了漫反射,所以坐在任何位置的人都能欣赏到电影。而如果取一面镜子,用激光笔把一束光打在镜面上,此时发生的却是镜面反射,所以只有站在特定方向上的人才能看到镜子上的光点。这样通过与实际生活相结合,就能够把实验教学融入真实的生活情境中,帮助学生探究实际生活中的物理现象。综上所述,教师在物理实验教学过程中要善于运用多媒体技术、构建物理模型、结合生活情境等,充分发挥学生的想象力,促使学生自主学习,培养学生的物理思维能力,在有限的课堂时间里,优质高效地完成教学目标,用智慧设计课堂,用兴趣引领学习,用灵性升华教学。优化物理实验教学,对提高教学效率、完成既定的教学目标和培养学生的科学素养,都有非常重要的作用。

[参考文献]

胡建乐.浅析教学实验在初中物理教学中的巧妙应用[J].中学物理,2016(4).

毕业论文透镜成像规律

透镜成像规律就是:

物体放在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像有缩小、等大、放大三种。物距越小,像距越大,实像越大。物体放在焦点之内,在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越大,像距越大,虚像越大。凹透镜对光线起发散作用,它的成像规律则要复杂得多。

凸透镜成像规律的应用:

根据凸透镜成像特点,我们发明了很多诸如照相机之类的光学元件。

照相机就是利用凸透镜成倒立缩小的实像的特点,那么被拍照的景物就应该在照相机镜头的2倍焦距以外。

幻灯机、投影仪,利用凸透镜成倒立放大的实像的特点,这时幻灯片,胶片就要放在2倍焦距和焦距之间,又因为此时所成的像是倒立的,所以为了看到正立的像,幻灯片就要倒放在幻灯架上。

放大镜,利用凸透镜成放大的虚像的特点,这时被观测的物体必须放在焦距以内。

凸透镜成像有以下几种规律:

规律1:当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距,像比物小,物像异侧。

规律2:当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距, 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距,像与物大小相等,物像异侧。

规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,则像距大于2倍焦距, 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距,像比物大,物像异侧。

规律4:当物距等于1倍焦距时,则不成像,成平行光射出。

规律5:当物距小于1倍焦距时,则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距,像比物大,物像同侧。

凸透镜的应用:

照相机的镜头就是一个凸透镜,要照的景物就是物体,胶片就是屏幕。照射在物体上的光经过漫反射通过凸透镜将物体的像成在最后的胶片上;胶片上涂有一层对光敏感的物质,它在曝光后发生化学变化,物体的像就被记录在胶卷上。

而物距、像距的关系与凸透镜的成像规律完全一样。物体靠近时,像越来越远,越来越大,最后再同侧成虚像。物距增大,像距减小,像变小;物距减小,像距增大,像变大。一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。

关于凸透镜的研究论文

前言:科学技术,简称科技,科学与技术的通称,通常人们先于掌握科学的原理之前,早有利用该原理的技术。它的竞争性和渗透性强,对人类社会的发展进步具有重大影响的前沿科学技术。这将是推动各行各业发展的关键因素。科学与技术是集辩、证一体,技术提出课题,科学完成课题,科学是发现,是技术的理论指导;技术是发明,是科学的实际运用。 论文主题:放大镜的改良 谈到放大镜大家一定都非常熟悉,放大镜是用来观察物体细节的简单目视光学器件,是焦距比眼的明视距离小得多的会聚透镜。物体在人眼视网膜上所成像的大小正比于物对眼所张的视角。视角愈大,像也愈大,越能分辨物的细节。移近物体可增大视角,但受到眼睛调焦能力的限制。使用放大镜,令其紧靠眼睛,并把物放在它的焦点以内,成正立虚像。放大镜起放大视角的作用。 早于几千多年前,人们已把透明的水晶或透明的宝石磨成“透镜”,这些透镜可放大影像。也成为凸透镜。 放大镜主要是由固态镜柄和可视性透镜构造而成的,玻璃——一种透明的固体物质。广泛应用于建筑物,隔风透光,属于混合物,且不可回收。此次的论文就是围绕玻璃进行的。 众所周知,放大镜所用的可视性透镜一般是由玻璃做成的。玻璃不仅造价高,而且废弃的玻璃作为世界各国环保部门共同的难题之一,废玻璃本身就是固体垃圾,也是对人类的一项威胁。制造放大镜难免会有废弃的玻璃,而那些废弃的玻璃也不可回收,我觉得这是一笔极大的浪费。何不换一种方向思考:把玻璃调换成另一种材质——平滑的高透明度薄塑胶。 塑料——可回收再利用,且造价低,价格实惠。 有人会说:把玻璃调换成塑料会妨碍放大镜的`使用,达到反效果。这样虽然节省了材料,却改变大大地改变了放大镜本身的用途。 但是,我还没说完:虽然把玻璃调换成平滑的塑料会改变放大镜的用途,但是我也想出了对策——往两片镜片间的隔层里注满水,水可以起到放大物的作用,于是——我便有了这个大胆的想法。 这个想法源自我的生活中偶然的一个小发现。 记得那是在夏天的时候。天气炎热,酷暑难耐,有很多同学爱买那种进口矿泉水,我也不例外。瓶身的形状不同于康师傅矿泉水有凹凸不平的花纹,它是完完全全的和医用吊瓶一样的平平整整,透过水瓶可以看见上面的营养成分表,而且字体又大又清晰,手捏在水瓶上还可以清晰地看出指纹。而把水倒出来后,看到的事物便与平常无异,这是为什么呢?我做了个简单的小实验:A组:把同一个矿泉水瓶剪下一部分,然后滴一滴清水进去,往下面垫一张报纸,看看报纸的字体有没有变化,是否清晰。B组:同样的把同一个矿泉水瓶剪下一部分,直接放在报纸上,看字体有没有变化。而得到的结果却是:A组的字体确实放大了,但是却因为水是液体而摇曳不定,看的不是十分清楚。B组的字体没有变化。我想:如果水没有摇曳不定的话,那么是否可以将报纸的字体看得更加清晰?说做就做,我拿出了一个0。5厘米高的正方形的固体封口透明模具,注满水,把盖子盖上。果然,水没有摇曳了,把模具放到报纸上,报纸的字体不仅被放大了,而且十分清晰。 综上所述,说明了用塑胶代替玻璃成为放大镜的可视性透镜这个想法是可行的,相信在不久的将来,这个想法可以实现, 此次的论文话题到此结束!谢谢大家。

星期六的自然课,我已经盼望好几天了,因为这节课要做凸透镜实验,我可以在这节课亲自做实验,开开眼界。 上课了,我们高高兴兴地来到实验室。老师神秘地举起手中的小镜说:“这就是凸透镜,它的作用可大了,我们可以通过实验知道凸透镜的神威。”接着,老师又讲了实验的具体次求。老师的话象火苗一样点燃了我们心中智慧的火花。一张张兴奋的脸望着老师。老师把实验用的器材发下未,每桌一套。我一看,这些器材很简单:蜡.w;,白纸、火朱、凸透镜。我仔细地看着,这个小钝和妈妈杭头用的小镜不一样,象是一块碧玉,中间凸起边缘很薄、唤,原来凸连镜就是这样的。 实验开始了。首先,我们按照实验次求做了第一个实验。小华点着蜡烛,我把着白纸做纸屏,小刚把凸透镜放在蜡烛和白纸中间,这三样东西放在同一高度同一直线上。啊,奇迹出现了,在白纸上映出了火焰的倒像,那火苗也是一见一见的特别清晰。我赶紧把纸屏递给身旁的同学把着,抢过凸透钝移动凸透镜。“呀1”真有趣1凸透镜越靠近蜡烛,倒像越大,越模糊,再向纸屏那边移动,蜡烛火苗的倒像礼小了,而且清晰多了,我们大字互相惊奇地看着,齐道凸透f ;. 能使物体成像。 这个实验做完了突然,我心里一惊,,我好奇地拿着凸透钝这照照那日孚日孚看到了一个可怕的情景。原来我无意中照到一个同学的头上,下凸透镜,仔细一看,这个同学的头大了好几倍。我急忙放没有什么变化,那个同学的头还是那么大。我又拿起凸透镜照钢笔,照自然书上的字和图,都大了许多、我心里一乐,不禁喊起来:“哎呀,凸透镜还能才大物体呀1” 这时,不知道是谁带的头,到窗台那,,指手划脚的,有的人还小声嘀咕着。我好奇地凑过去,原来,一个同学于拿着凸透镜,对准太阳,下面放着一根火柴,这时凸透镜下面一个金灿灿的小圆.点照在火柴头上。过了一会儿,只一听 “咏”的一声,火柴点着了。我们大家惊喜万分,这个实验使我们明白了凸透镜还有聚光作用。我们在老师的指导下,实验结束了,一个一个奇迹在我眼前出现了。我想:是谁这么聪明,第一个发现了这个奇我也要遇事多动脑筋,去认识和发现 迹?他肯定爱动脑筋。新的科学奥秘。

上网查查资料,照资料写

镜像论文研究方法

镜像,顾名思义就是镜面效应,相对的一方呈现出相同但是角度不同的结果

对称,两句中上句个下句对称。

我们经常能见到一种神奇的现象:平面镜成像。   我们常见的镜子、以及平静的水面,还有手机屏幕,都是非常平滑的物质,我们能在里面看到自己的“镜像”。当我们看到它的时候,我们会发现:镜子里的自己与你真实的自己是一模一样的。整个人都一模一样,身高一样,胖瘦一样,用肉眼完全看不出不一样的地方。   当你动的时候,你会发现镜子里的你会跟着移动,跟你的动作几乎一模一样,就好像有两个你一样。但是平面镜里面的你跟你的左右方向是互相颠倒的。这句话怎么解释呢?假设你在现实世界中举的是左手,但是在镜子里面,你举的就是右手了。相反,如果你举右手,镜子里的你就会举左手。   当你与镜子有一定距离的时候,你会发现镜子里的自己似乎与平面镜(这是对镜子的科学称呼)的距离是与真实的自己与平面镜的距离似乎是相等的。你离平面镜越远,你的镜像也就离平面镜越远(进大远小,你的镜像距离平面镜更远,它会变小),你离平面镜越近,你的镜像离平面镜也就越近(看上去会变大)。总之,我们可以得到不少关于平面镜成像的神奇现象。   所以我们主要得到的现象如下:   1.你和镜子中的你看上去是高度相同的。   2.你和你的镜像与平面镜的距离看上去是相等的。   就分为以下这几种情况,这就属于平面镜成像的问题。那我们已经有问题了,下一步要做什么?没错,我们要提出猜想。毕竟这只是我们肉眼看到的现象,并没有论证,我们怎么能确定,这是不是精准无误的呢?所以你提出猜想,配合实验,结果,得出的结论才是真实的。   针对每一个问题,我们都可以提出不同的猜想:   1.高度的确是相同的。   2.距离是相等的。   针对这些猜想,我们就要开始做实验了。但毕竟你不能利用自己做实验啊,你得利用一些实物来做实验材料,比如:一根蜡烛。   我们把蜡烛放在平面镜前面做实验,同时我们需要测量蜡烛的高度,然后再测出镜子里的蜡烛高度。  可以看到,他们的高度都是15厘米,可见成像的高度与实体是相等的,这就达成了我们的第一个结论。 接下来我们要做第二个实验:距离测试。 这个问题测试起来难度系数较高,毕竟我们不能穿越到镜像里面,测量成像位置到平面镜的距离,所以我们以第二根蜡烛为镜像,做一个成像位置,找到与镜像位置重合的地方,可以做实验了。  我们找到了成像的位置,接下来就要测量他们分别到平面镜的距离了。  成像的位置到平面镜是15厘米的距离,实体也是一样,那么这个实验就成功了。结论我们基本上已经达成了:一个物体在镜子面前,它的实体和镜像到平面镜的距离分别相等。   总结一下:1.实体和镜像的高度通过测量是可以看出相等的,当然有工具并不一定代表准确无误,可能在某些方面,我们还存在着一定的偏差,或许会有更高级,更精准的验证方法。2.实体和镜像到平面镜的距离都是通过测量可以看出来的——一样的。   那么这就是我们这次要探索的了。

先通过大范围写一个故事,再从小方面细写,在相互交织,多线发展,整个是一个故事,分看也是一个故事,从一个角度看是正义的,另一个是邪恶的,成相对应,起矛盾感。

弱引力透镜研究现状论文

产生引力透镜效应的原因:引力透镜效应是由于时空在大质量天体附近会发生畸变,使得光线经过大质量天体附近时发生弯曲。如果在观测者到光源的直线上有一个大质量的天体,则观测者会看到由于光线弯曲而形成的一个或多个像,这种现象称之为引力透镜现象。引力透镜:强引力透镜强引力透镜指能够明显地改变星像,形成双像、多重像以及环半弧和弧。强引力透镜主要存有两种情况,源和观测者的连线位于星系团的中心区域或位于星系的核心区域,且强引力透镜的放大率很大。强引力透镜因其较强的增亮效应,可用于研究较远、较暗的背景星系。例如,星系团Abell2218中的子星系baby galaxy就是通过强引力透镜发现的。此外,强引力透镜还用来做星系、星系团的质量测定以及哈勃常数的测量。弱引力透镜弱引力透镜是由于宇宙物质密度场的扰动透过广义相对论效应所引起的空间弯曲所产生的一种光学现象。弱引力透镜一般不再明显地形成虚像,而是会使星像变亮,从而使可观测的天体增多。在没有弱引力透镜现象时,星系的分布在理论上是已知的。再通过观测被扭曲的像的分布情况可以得到这种弱透镜的性质。而由弱透镜的性质就可以估算出构成它的星系或星系团的质量,这是宇宙学中相当重要的一种天体质量测量方法。微引力透镜微引力透镜现象是由前景运动的天体产生的透镜现象。它与发生在星系尺度上的引力透镜现象相比,微引力透镜的源天体质量很小,因此光的偏转也小得多。通常通过微引力透镜只能观测到光度的瞬间增亮现象。微引力透镜的一个重要应用在于,通过研究微引力透镜的出现率和特征可以估算星空中运动客体(特别是行星)的数目、质量以及一些其他相关信息。、引力透镜效应的研究:引力透镜效应发展不过几十年时间,但现在已经成为宇宙学中的一种重要测量手段。针对不同的尺度、距离、质量的天体,三种引力透镜交替发挥作用,提供了大量信息,这也为宇宙学的发展做出了重大贡献。可以预见,引力透镜效应的研究及其应用在将来具有巨大的前景。

原因是引力使光线弯曲

引力透镜是阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)于100多年前首次提出的理论,用于描述光线穿过诸如星系和星系团之类的大物体时是如何弯曲的。这些透镜效应通常被分别为弱引力透镜或强引力透镜,并且透镜的强度与物体的位置,质量以及距透镜光源的距离有关。强透镜的质量可能是太阳的1000亿倍,可使来自同一路径中距离较远物体的光放大并分裂为多个图像,或者显示为剧烈的弧形或环形。

强引力透镜的主要局限性在于其稀缺性,自1979年首次观测以来,仅有数百个得到证实,但这种情况正在迅速发生变化。

一个国际科学家团队的一项新研究揭示了335个新的强引力透镜的候选者,他们根据对亚利桑那望远镜项目“暗能量光谱仪(DESI)”的数据进行深入研究而得出。 该研究于5月7日在《天体物理学杂志》上发表,得益于在国际科学竞赛中获胜的机器学习算法。

参与这项研究的劳伦斯·伯克利国家实验室(伯克利实验室)物理部门的资深科学家戴维·施莱格尔说:“这些物体就像寻找一个银河系的望远镜一样。 它们是暗物质和暗能量的有力探测器。”如果通过这些新发现的引力透镜候选者观测到超新星并精确跟踪和测量它们,可以为精确测量到古老宇宙中星系的距离提供特定的标记。强透镜还打开了通往看不见的暗物质宇宙的窗口。暗物质约占宇宙物质的85%,因为大多数产生透镜效应的就是暗物质。暗物质和由暗能量驱动的宇宙加速膨胀是物理学家正在努力解决的最大谜团。

在最新研究中,研究人员应用伯克利实验室国家能源研究科学计算中心(NERSC)的超级计算机Cori自动比较来自暗能量相机(DECaLS)的成像数据,这是为准备DESI(训练样本为423个已知镜片和9,451个非镜片)而进行的三项调查之一。

研究人员根候选强引力透镜分为三类:A:最有可能是引力透镜的60个候选者;B:特征较差的105个候选者;C:其他两个类别相比,具有较弱和较小的透镜功能的176个候选者。

该研究的主要作者黄晓生指出,该团队已经在哈勃太空望远镜上开始实施,以确认研究中揭示的一些最有希望的透镜候选者,并观察了从2019年底开始的哈勃太空望远镜的观测结果。哈勃太空望远镜可以看到精细的细节,且不会受地球大气的影响而模糊。借助于神经网络来识别候选透镜,该神经网络是人工智能的一种形式,可以训练计算机程序以逐渐改善其图像匹配度,提高识别透镜的成功率。训练神经网络需要几个小时,有一个非常复杂分类问题:“什么是透镜?”和“什么不是透镜?”

首先对透镜图像进行了一些繁杂的人工分析,以帮助计算机程序从数以万计的图像中选择最佳图像来训练神经网络。这些选择不仅仅是随机选择,需要挑选看起来像透镜但不是透镜的人工选择的例子来扩充这个训练集。

研究人员已经对最新研究中使用的算法进行了改进,以加快识别可能的透镜的速度。虽然估计每10,000个星系中只有1个可能确认是透镜,但神经网络可以排除大多数非透镜。最新的程序只需要几十张图像,而不是浏览10,000张图像。

该神经网络最初是为2016年11月至2017年2月举行的编程竞赛——``强引力透镜发现挑战赛''而开发的,旨在激发程序员开发用于寻找强引力透镜的自动化程序。随着观测数据以及像各类大型天气观测望远镜项目的增长,使用复杂的人工智能工具来挖掘这些数据的竞争日益激烈。

在天文学研究中,人们一般习惯把引力透镜现象分为强弱两种。有意思的是,分类的标准并不是非常严格。一个引力透镜现象中涉及两种天体,一个是在遥远处的作为光源的天体相当于透镜试验中的蜡烛,称为背景天体,另一个是在背景和观测者之间存在的,使背景光源发出的光线弯曲的透镜天体。简单的说,强引力透镜现象就是你可以直接从照片上看出来的引力透镜现象,而弱引力透镜现象则是你不能从单个引力透镜系统中得到引力透镜的信息,要通过大量样本的统计提取信息。那么是不是质量大的天体就一定能造成强引力透镜效应呢? 答案是否定的,从透镜方面说,强的引力透镜源并不需要是质量很大,却需要投影在垂直视线平面上的面密度高。一块浮游在星系中的星云可能质量很大,但因为面密度太低,不能成为很强的引力透镜源。相反的,一个黑洞的质量可能只有几个太阳质量,却可以使周围的空间极大的扭曲。另外,一个引力源即使可以造成强引力透镜现象,也只是在靠近它的区域内,在远离它的地方,时空的扭曲变得比较弱,背景的扭曲就不那么明显了。对于一个点质量来说,人们可以定义一个爱因斯坦环,强引力透镜效应范围就是这个环的尺度,如果背景星系刚好和透镜天体在视线方向重合,则它的像变成一个圈,成在爱因斯坦环上。最后,正好像透镜试验一样,引力透镜天体在背景和观测者之间的位置也决定了它能够造成背景扭曲的程度,一般的说,当透镜天体正好位于背景和观测者中间的时候,透镜的效应最强。实际上还有一种叫弱引力透镜现象。弱的意思就是表现不出前面说的好几个像,背景天体也基本上没被增亮多少,就象是在没引力场的情况下加了一点扰动。但是背景天体的形状被稍稍拉长了一点点(专业术语叫切变),比如一个原本投影是圆的星系被稍微拉扁了一点儿。由于这种效应实在是太小了,而且星系本身也有圆有扁,所以我们要从大量的数据中做统计分析。这种分析能告诉我们星系里物质(包括暗物质)是怎么分布的,宇宙中物质分布起伏如何等等,还能对一些宇宙学参数给出限制。这对于我们研究宇宙密度的扰动谱和结构形成很有用。 微引力透镜,其实是强引力透镜的一种。回顾以前的内容,强引力透镜现象是由于有一个强大的引力源,比如星系团之类的存在,而使得在这个引力源背后的天体发出的光产生强烈扭曲的情况。微引力透镜效应在这一点上并没有什么本质的不同。之所以称为'微',是因为作为透镜的天体质量很小,小的只有太阳质量的量级,这种效应的时标很短,发生的概率很小。 爱因斯坦实际上很早就计算过微引力透镜的有关性质,不过他发现这种事件的观测效应太小了,所以放弃了进一步的工作。但随着技术的不断进步,在60年代以后,微引力透镜又进入了人们的视野。1986年,著名天体物理第一次引入了“微引力透镜”这个称呼。 最早,寻找微引力透镜现象的人主要想研究的是银河系伴星系中那些一小团一小团的暗物质。但最近几年里,人们发现,微引力透镜实际上是寻找地外行星的有力手段。 想法还是挺简单的,近处作为透镜的恒星与背景恒星在天球上很近的擦肩而过(实际距离很远,但我们看到两个恒星在天空中的位置重合在一起了)。这样背景恒星的亮度会由于透镜的影响发生突然的光变。如果作为透镜的恒星并不孤独,而是带有一个或者多个伴侣的话,那么引起背景恒星的光变便会非常的有特点。人们可以通过模型拟和定出行星系统到恒星的距离,行星和恒星的质量之比。 这一寻找地外行星的方法非常的有吸引力。第一,这个方法对行星的质量不敏感。不像其他的方法,只能看到比较大的地外行星。微引力透镜使我们可以追踪地球质量的行星。这个方法对行星相对恒星位置很敏感,而最容易探测到的区间,恰好和最可能存在生命的行星所在的区间类似。 然而观测的难度是巨大的,首先恒星对恒星的引力透镜现象就是非常难以发生的。大约每看到几百万颗麦哲伦云里的恒星,才能够目睹一次恒星对恒星的引力透镜事件。行星系统的微引力透镜现象可以看作一个由恒星引起的主光变,加上一个由行星引起的次级光变。而次级光变的时间非常短暂。并且,虽然可以用这种方法看到行星,但之后,随着两颗恒星位置的离开,我们没有什么办法可以做跟踪观测。 然而科学家们还是乐观的。当年爱因斯坦认为完全不可能看到的事件,我们今天已经以相当高的精度观测到。也许在不久的将来,以上的困难都会被克服。

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