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1、简析光学新颖试题一、结合光学开展史例1.如图1所示,这是法国菲索设计的,他在世界上第一个测出了地面上光速。光源S发出的光被毛玻璃片也能透过光线反射后,穿过齿轮A的齿隙如图中P,然后经过相当长的距离AB,从B处的平面镜M循原路反射回来,仍然通过齿隙P而被观察到。假设齿轮以某一转速转动时,从P穿出的光线恰被齿1挡住,从Q穿过的光线返回时恰被齿2挡住,这时观察者便看不见光线。如果齿轮的齿数为Z,每秒钟转n转,AB距离为L,由这个实验测得光速的表达式是O析与解要测出光速,必须测得AB之间的距离和光通过AB距离所用的时间t,由于光速太大,故时间很短,因此必须通过巧妙的方式才能精确测得,此题利用齿轮转动时
2、,光在AB间来回传播的时间与齿轮从P的中心转到1的中心时间相等来精确测定时间,这样,问题就获得解决。因此t=12nZ光速的表达式为c=2L12nZ)=4nZL例2.古希腊地理学家通过长期观测,发现6月21日正午时刻,在北半球B城阳光与竖直方向成7.5度角下射,而B城正南方,与B城距离为L的4城,阳光恰好沿竖直方向下射如图2甲所示,射到地球的太阳光可视为平行光。据此他估算出她球的半径。试写出估算地球半径的表达式R=析与解地球的载面可看作一个圆,如图2乙所示,那么A、B两地的距离L等于弧AB的长,弧AB所对的圆心角为=7.5o=24,由弧长公式L=R得:R=L/=24Lo二、结合课本内容设计探究性
3、试题例3.请同学们阅读下面的短文反射面是球面一局部的镜子叫球面镜,用球面的内外表作反射面的镜子叫凹面镜,简称凹镜,那么凹镜对光有什么作用呢?小明首先进行了大胆的猜测,先找到所有可能的情况,即会聚、发散、既不会聚又不发散,只有这三种情况,但究竟哪一种情况是正确的呢,小明做了以下实验他将10只激光手电筒捆在一起,形成一束平行先,然后对着凹镜照射,发现了如图3所示的现象,请同学们根据上述短文答复以下问题1通过实验小明可得到的结论是;2你认为凹镜的应用有试举一例。3通过小明和你对凹镜的学习,想一想这个过程是经过了大致怎样的程序步骤?析与解1由图可知:平行光经凹镜反射后,反射光线会聚于焦点,因此凹镜对光
4、有会聚作用;2凹镜的应用有太阳灶、探照灯、手电筒、汽车头灯等;3通过小明和你对凹镜的学习,这个过程大致经过的程序步骤是:提出问题T进行猜测T设计实验T实验探究T得出结论T迁移应用。三、关注德育渗透例4.很早的时候,我们的祖先就注意观察天象,商朝甲骨文里有许多日食、月食的记载,如图4所示,近年,我国科学家根据古书中“懿王元年天再旦于郑的记载,猜测“天再旦是天亮的两次,即发生在早晨的日全食。恰巧,2019年3月9日,我国境内发生了20世纪最后一次日全食。日全食发生时,新疆北部正好是天亮之际。这次日全食的观测,证实了我国科学家对“天再旦的猜测,为我国的“夏商周断代工程的课题研究提供了重要的依据。经过推算,我国科学家得出周懿王元年是公元前899年,陕西省的学者和科技工为此项研究工作作出了杰出奉献。日全食现象可以用来解释。科学家们的这次研究中采用了多种科学方法,请你任意写出两种,O析与解日全食现象可以用光的直线传播来解释。科学家们在这次研究中采用了猜测、观测、推算、验证等多种科学方法O