初中物理竞赛解题技巧概说.docx

初中物理竞赛解题技巧概说.docx初中物理竞赛解题技巧概说
初中物理竞赛解题技巧概说
初中物理竞赛解题技巧概说
一、等效概念的应用
例 1、 一对火线和零线从一堵正方形墙上走过，墙的正中央开了一扇正方形木窗（如
图 1）。火线在 A b）所示。
因为： 1/R AB＝ 1/R 12 ＋（ 1/2R）× 6＝（ 4/R ）。
则： RAB＝ 0．5Ω。
流经 R12 的电流为
（ UAB/R 12）＝ 5A，
流经其余 6 个节点电流均为
（ UAB/2R ）＝ 2． 5A。
电路消耗总功率为
2
Ｗ。
P ＝（ U /R ）＝ 200
AB
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。
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，
A 处的人向 O点看（） 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
所以

7（ b）所示， S1 是钟表 S 关于镜 M1 所成的像，像是 9 点整的钟表；现 S1 处在 M2 镜前， S1 在 M2 镜后还要继续成像为 S2，在 A 处的人向 O点看，看到的是 3 点整的钟表。
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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
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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
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（1） M、 N之间夹角 φ 至少多大

?
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（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
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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
O 10 120
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
初中物