初中物理竞赛解题技巧概说.doc

初中物理竞赛解题技巧概说.doc初中物理竞赛解题技巧概说
初中物理竞赛解题技巧概说
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一、等效概念的应用
例1、 一对火线和零线从一U2
/R
AB
Ｗ。
）＝200
二、对称性概念的应用
对称性分析在电路中有重要应用，在光学考题，特别是关于镜面成像，更要注意它的应
用。
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例5、如图

7（A）所示，两面竖直放置的平面镜互成直角，

一只没有数字的钟为

3点整，
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在A处的人向

O点看（ ）
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A．看见九点的钟；
B．看见三点的钟；
C．能看见钟，但指针位置不正常；
D．根本看不见钟。
解：平面镜成像，规律是物、像左右对称；
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如图7（b）所示，S1
是钟表S关于镜
1
所成的像，像是9
1
处在M
2
镜前，
所以S1
M
点整的钟表；现S
2
2
，在A处的人向O点看，看到的是3点整的钟表。
在M
镜后还要继续成像为S
例6、一光学系统如图
8（A）所示，A为物平面，垂直光轴，L为凸透镜，M为与光轴
成45°角的平面镜。像平面
P垂直于经平面镜反射后的轴。图
8（b）为同一光学系统的实物
图。设物为
A面上的一个“上”字，在像平面P上能得到物体的清晰像，试在图
8（b）中的
像平面P上画出像的形状。
解：凸透镜成像，其规律是像是绕光轴旋转180°的倒立实像。如图8（c）所示，假设无平面反射镜M，像平面应放在P′处，像平面P′上的像相对物恰好以光轴旋转180°。现在像方空间增加平面镜，光轴被弯折90°成像在P平面，依对称性P′上的假想像与P上实际像应关于镜面M对称（把P′与P平面上的像逆着光轴推移到M处，两像应完全重合），最后的成像如图8（c）像平面P上像的形状。
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用作图来处理例

6题，显然是不方便的，注意成像的对称性原则，思路就十分清晰和明
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朗。
例7、平面镜M、N互成φ角放在水平桌面上，它们均与桌面垂直。如图9所示，放在两镜面前的点光源S（图中未标出），随着它位置的变化，既可能在M、N两镜中共成3个像，也可能在两镜中仅成2个像。求：
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图9
（1）M、N之间夹角φ至少多大?
（2）在图中画出并标明仅能成
2个像和仅可成3个像的区域，说明仅可成
2个像区域
的形状及范围。
解：由例5题分析可知：若处在两镜间光点对一镜所成的像点是处在另一镜的前面，则
该像点对另一镜还可继续成像，
直至最后的像点落在两镜的镜面之后，
成像才终止。考虑到
对称性，对两镜以其交点
O为圆心作一圆周，如图10所示。若两镜的夹角
φ恰为120°，光
点S又恰在角平分线上，
S对M镜的像点N′恰落在N镜的反向延长线上；
S对N镜的像点
M′恰落在M镜的反向延长线上。这种情况S对两镜只能成两个像；若光点不在角平分线上，
而是在其它区域，则可成
3个像。如图10所示，S1是光点S关于M镜所成的像，S2是光点
S关于N镜所成的像，S是像点S关