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波与透镜概念板

波和透镜的题目都藏着一条短公式,难的是看出题目到底要你求哪一个量。

本页内容
  1. 怎么使用?
  2. 示例演示
  3. 怎么看结果?
  4. 有哪些限制?
  5. 哪些课程能帮你理解结果?

你输入的所有内容只保存在此设备上,不会发送给我们。

这块概念板只支持两种模型。第一种是波的公式 v = fλ,你自己选择要求哪个量。第二种是薄凸透镜公式,给出像距、成实像还是虚像、正立还是倒立,以及放大率。

波的模型下方有一个概念性的波动画,显示波长和振幅的样子。它不是按比例绘制的。

怎么使用?

  1. 选择模型: 波的公式或薄凸透镜。
  2. 波的模型请选要求的量(波速、频率或波长)。另外两个框是已知量,都必须是正数。
  3. 透镜模型请输入 焦距 f 和物距 u,单位 cm,都必须为正。想知道像高,就再填物高(cm)。
  4. 按 计算。按 重置 恢复起始例子。
  5. 波的模型中,可按需要使用 暂停动画 或 播放动画。

示例演示

波的模型一打开是“求波速”,f = 50 Hz,λ = 2 m。所以 v = 50 × 2 = 100 m/s,周期 T = 1 / 50 = 0.02 s。把“求”改成频率,输入 v = 340、λ = 0.5,得到 f = 340 / 0.5 = 680 Hz。

换到透镜,f = 10 cm,u = 30 cm。公式 1/v = 1/10 - 1/30 得 v = 15 cm。

放大率是 15 / 30 = 0.5,所以成的像是实像、倒立、比物体小。物高 4 cm 时,像高是 -2 cm,负号表示倒立。

再把物体移近:u = 5 cm,f = 10 cm。像距为负,所以是虚像,在物体一侧、距透镜 10 cm。

放大率是 2,所以是正立、放大的像,4 cm 的物体得到 8 cm 的像。把 u 设为 10 cm,可以看到不成像的情况。

怎么看结果?

  • 波的结果: 同时显示 v、f 和 λ,以及周期 T = 1 / f。
  • 透镜公式一行: 显示代入过程,让你看到每一步。
  • 实像或虚像: 像距为正是实像(另一侧),为负是虚像(同一侧)。
  • 大小与方向: 这里实像都是倒立的,虚像是正立的,放大率告诉你比物体大还是小。

有哪些限制?

概念板只涵盖波的公式和近轴薄凸透镜。它不计算凹透镜、厚透镜或其他光线规则,也不提供实验操作说明。

波的动画只是概念图,里面的振幅和波长与你输入的数字无关,所以数值请看结果文字。

哪些课程能帮你理解结果?

先看 联系波长、频率与波速 和 读振幅而不要加倍。透镜部分请看 画简单的透镜成像 和 实像与虚像的作图。

综合题在 波的行为练习 和 光与成像练习。更多工具见 工具页面。

当你的光线图和公式给出不同答案时,我们的老师团队可以陪你对照。请看 线上一对一物理补习 了解运作方式。

常见问题

波长、频率和波速分别是什么意思?

波长是相邻两个波峰之间的距离,频率是每秒经过某一点的波的个数,波速是波形前进的快慢。它们由 v = fλ 联系起来,知道其中两个就能求第三个。

怎么分辨实像和虚像?

物体离透镜比焦距远时,像距为正,成实像,在透镜另一侧。物体比焦距近时,像距为负,成虚像,与物体在同一侧。

为什么 u 等于 f 时,概念板说不成像?

物体正好在焦点上时,光线从透镜射出后互相平行。平行光线永远不会相交,所以在任何距离都没有像。

可以暂停动画吗?

可以,使用暂停按钮。如果设备要求减少动态效果,动画默认暂停,计算结果不受影响。

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下一步

如果公式你已经清楚,但图或单位还是让你出错,老师可以看你自己的解题过程,指出想法和计算是在哪里分开的。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。 其他费用、时间安排及后续课程,在试听课后由家长与老师直接确认。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

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