《地下结构专业工作手册》系列之一——————————————————————————————————
有限元分析软件sap84
使用手册
城交分院地下结构所
二零零五年五月
目录（SAP84）
1 软件介绍 (1)
1.1 软件概述 (1)
1.2 软件安装 (2)
1.3 获得帮助 (2)
2 工程算例 (3)
2.1 问题描述 (3)
2.2 计算步骤 (4)
3 注意事项 (11)
3.1 建立计算模型 (11)
3.2 选取单位制 (12)
3.3 关于自重 (12)
3.4 关于材料参数 (12)
3.5 荷载工况及组合 (13)
3.6 弹簧刚度 (14)
3.7 梁柱弯矩放松 (14)
4 常用参数表 (15)
4.1 地基土的基床系数 (15)
5 计算单内容 (16)
1 软件介绍
1.1 软件概述
SAP84是以有限元法为基础的结构分析软件，由北京大学力学系袁明武教授主持开发。自1982年开发以来至今已有近二十多年的历史，目前SAP84版本6.5已经推出。为了考证有限元程序的正确性，SAP84对美国CSI公司产品SAP2000的大部分算例都进行了计算和对比。SAP84软件是一个高度模块化的系统，它包括下列模块：
a 平面模型图形输入系统PlanIn。PlanIn能够处理平面框架、桁架、钢架、平面应力和平面应变问题，用荷载结构模型进行地下结构分析一般采用此模块。
b 结构设计图形后处理软件GPOST。
c 与现行规范配套的混凝土配筋模块REIN和钢结构校核模块SS88（2004年）。
d 功能强大的图形交互系统GIS。GIS能够处理空间框架、桁架、网架、钢架、壳体和地下结构问题，对于空间效应明显的地下结构一般采用此模块分析。
e 桩基承载力分析模块GPILE。
f 独特的施工模拟分析模块XCONSTR。
g 二维有限元网格自动生成及建模程序AutoMESH 2D（其功能同时集成在GIS中）
h 三维实体单元网格自动生成及建模程序AutoMESH 3D。
i 高层建筑专用前处理程序SAGS和后处理程序SAGSOUT。
SAP84各模块之间的关系如图1.1所示。
图1.1 模块关系图
1.2 软件安装
用户在购买SAP84后即得到：一张软盘（含同加密狗配套的授权文件SAP84V60.INI）；一张光盘（含安装文件SETUP.EXE）；一个加密插头。
用户可以启动光盘上的SETUP.EXE进行安装，然后按照SETUP的提示进行。如果安装的是正式版，安装过程中需要把授权文件SAP84V60.INI文件拷入SAP84安装目录。如果用户系统为Windows NT或Windows 2000，并且是第一次安装SAP84，安装程序会要求安装并口驱动程序。安装完成之后请将加密插头插到并行口LPT1上，然后就可以通过SAP84程序组启动SAP84集成环境系统SAPGUIDE。
1.3 获得帮助
在学习或者应用软件过程中，如果遇到困难可以通过几种途径来解决：
a 软件配有一套纸质说明书，以供阅读；
b 在软件启动后，按F1键出现在线帮助；
c “开始”→“程序”→“SAP84”可找到帮助系统文件夹和演示程序。
2 工程算例
PlanIn是地下结构专业最常用的模块，这里主要介绍PlanIn的使用方法。如果欲掌握建立空间模型的基本方法，可学习GIS帮助中建立半球壳的例子。
2.1 问题描述
某地铁车站结构横断面如图2.1所示，构件所用材料为C30钢筋混凝土。
图2.2 永久荷载图
图2.3 可变荷载图
2.2 计算步骤
根据已知条件，建立模型，计算该结构的内力和位移。计算步骤如下：
（1）启动软件，选取单位制，进行选项设置。
点击桌面图标启动SAP84，进入后点击，点击“文件”“新建”“保存”，文件名只可以英文字母命名。
点击“参数”“选取单位制”，选择“kN、m”，点击确定。
点击“参数”“选项设置”，确认选择了“考虑材料引起的自重”一项。
（2）生成节点和单元，建立几何模型。
点击“几何”“绝对坐标生成节点”，在界面底部输入表2.1中节点坐标，生成6个节点。点击“显示”“显示选项”，选中“节点号”一项，屏幕显示出节点编号，如图2.4所示。
表2.1 节点坐标值
节点号y z
1 0.000 0.000
2 14.800 0.000
3 14.800 6.800
4 14.800 11.600
5 0.000 11.600
6 0.000 6.800
图2.4
点击“几何”“梁柱生成”，在“常用工具与按钮”中选择“直线生成”，用鼠标连续选择节点1和节点2，在屏幕出现的对话框中输入要生成的单元数目，生成车
站结构的底板。如此方法生成侧墙、顶板和中板，完整的车站结构如图2.5所示。
图2.5
（3）设置构件材料和截面。
点击“参数”“管理材料库”“添加材料”，输入“C30”，“混凝土强度等级”中显示
“30”，其余参数不需输入，软件将自动赋值。
点击“参数”“管理普通截面库”“添加截面”，输入“底板”，在“截面参数”中输入截面高（1.3）和截面宽（1.0）的数值，屏幕如图2.6所示。如此方法生成顶板（截面高1.2和截面宽1.0）、中板（截面高0.6和截面宽1.0）和侧墙（截面高0.8和截面宽1.0）的截面尺寸。
图2.6
点击“属性”“梁柱材料”，选择所有的梁柱单元，选中的单元会改变颜色。单击鼠标右键，选择“应用选择对象”，所有单元被赋予了材料属性。
点击“属性”“梁柱截面”，确认截面参数显示为“底板”，选中所有底板单元。单击鼠标右键，选择“应用选择对象”，所有底板单元被赋予了截面属性。如此方法将截面属性分别赋予给顶板、中板和侧墙单元。此时屏幕如图2.7所示。
图2.7
（4）施加结构荷载，建立荷载工况，设置荷载组合。
点击“荷载”“梁柱荷载”“改变荷载参数”，选中“以插值的方式确定梁柱荷载”。输入插值点1（-66）和插值点2（-66）的“荷载线密度值”，点击“退出然后捕捉2个插值点”，选择节点5和节点4，再选择顶板梁柱单元。单击鼠标右键，选择“应用选择对象”，选中单元被施加了相应荷载。如此方法施加中板荷载（-8）。
点击“改变荷载参数”，选中“以插值的方式确定梁柱荷载”。选择“荷载作用方向”为整体坐标Y方向，输入插值点1（17.82）和插值点2（87.21）的“荷载线密度值”，点击“退出然后捕捉2个插值点”，选择节点5和节点1，再选择左侧侧墙梁柱单元。单击鼠标右键，选择“应用选择对象”，选中单元被施加了相应荷
载。如此方法施加右侧侧墙荷载（-17.82，-87.21）。此时屏幕如图2.8所示。
图2.8
点击“常用工具与按钮”，“工况1”，输入“2”，进入工况2，施加结构承受的活荷载。方法如上所述，顶板施加荷载（-20，-20），左侧侧墙施加荷载（5.4，5.4），
右侧侧墙施加荷载（-5.4，-5.4）。此时屏幕如图2.9所示。
图2.9
点击“荷载”，“荷载组合”，“添加”，“+”，“工况号”中输入“1”，“荷载系数”
中输入“1.485”。“+”，“工况号”中输入“2”，“荷载系数”中输入“1.54”，点击“确定”。
“添加”，“+”，“工况号”中输入“1”，“荷载系数”中输入“1.0”。“+”，“工况号”中输
入“2”，“荷载系数”中输入“1.0”，点击“确定”。点击“确定”。
点击“荷载”，“位移组合”，“添加”，“+”，“工况号”中输入“1”，“荷载系数”中输入“1.0”。“+”，“工况号”中输入“2”，“荷载系数”中输入“1.0”，点击“确定”。点击“确定”。
（5）施加结构约束条件。
点击“节点”，“接地弹簧刚度”，在“Dz”中输入“-1”，在“弹簧刚度”中输入“37000”，选择“只能受压”，用鼠标选择节点1和节点2，点击右键，选择“应用选择对象”，节点1和节点2处显示设置了受压弹簧。如此方法设置表2.2所列节点处的弹簧，结果如图2.10所示。
表2.2 弹簧刚度值
节点号Kz节点号节点号Ky
1370005424000
774000271948000
874000281848000
974000291748000
10740006358000
1174000301668000
1274000311568000
1374000321468000
2370001234000
图2.10
（6）检查数据和删除无用数据。
点击“文件”，“数据检查”，软件警告“结构在UY UZ方向的自由度没有约束”，
由于设置了弹簧，结构是静定的，点击“确定”，忽略软件警告。点击“文件”，“删除无用数据”，软件显示“完成无用信息的删除”。
（7）计算和结果查看。
点击“其他模块”，“计算与分析”，出现“SAP84分析选项对话框”，选择“确定”，软件开始计算。计算完毕后，点击“其他模块”，“后处理SAPOUT”，进入SAP84后处理模块。将“当前公共参数”中的荷载组合选择为“1”，点击“内力与应力”，“一维单元的内力图”，选择“1-2平面内的弯矩”，点击“确定”，屏幕显示结构在荷载组合1作用下的1-2平面内的弯矩图，如图2.11所示。如此方法，能够得到荷载组合1作用下结构的轴力图和剪力图和荷载组合2作用下的结构内力图。得到结构内力图即可对结构截面进行验算和配筋。
图2.11
将“当前公共参数”中的位移组合选择为“1”，点击“位移”，“节点位移的数值显示”，选择“当前位移组合的位移”，和“Z方向平动位移”，点击“确定”，屏幕显示结构在位移组合1作用下的竖直方向的位移图，如图2.12所示。如此方法，能够得到荷载组合1作用下结构在其他方向的位移。
图2.12
3 注意事项
3.1 建立计算模型
计算模型是对实际结构的抽象和简化，计算模型应该能够正确、准确地反映主要构件的主要特征。
SAP84提供了很多单元类型用于模拟不同的构件，单元类型的选择主要取决于构件的受力特点。一般说来，承受轴力和弯矩并且一个方向的尺度比另外两个方向要大得多的构件可以用梁柱单元来模拟，而一个方向的尺度比另外两个方向要小得多的构件可以用板壳单元或墙单元来模拟。如果板壳主要承受面内的轴力，面外弯矩可以忽略的话可以采用板壳单元中的膜模式，如果板壳主要承受面外弯矩，面内的轴力可以忽略的话则可以采用板壳单元中的板模式，其它情况则可以用壳模式来模拟。如果三个方向的尺度相近，则需要用三维实体单元来模拟。
同样一根梁单元，如果把它放在整个结构中考虑，可以用梁柱单元模拟，但是有时候如果需要单独考虑这根梁单元的详细受力状况，这时可以用三维实体单元来模拟，然后把整体计算中的内力结果施加到三维实体单元上。有时如果需要考虑构件衔接部位的受力状况，可以先进行整体计算（忽略衔接处的影响），然
后采用三维实体元计算该衔接部位，同时把整体计算中的内力结果加上。
3.2 选取单位制
GIS和PlanIn不限制使用何种单位制，用户可以根据习惯自己选择。目前，软件提供给用户的单位制选项见图3.1。根据工程习惯，建议选用kN和m单位制。需要注意的是：重量和质量是两个不同的概念，二者有一定的换算关系。
图3.1
3.3 关于自重
“选项设置”提供了一些常见选项的输入与控制，部分选项对于计算结果非常关键。如果在填写各单元的材料参数时输入了材料的重度（包括由混凝土强度等级得到的查询值），并且选中了此选项，SAP84分析程序将自动考虑由材料重度产生的自重，并且把它放在工况1下。但是，如果没有选中此项，SAP84在计算时将不会考虑由材料重度产生的自重。缺省情况下该项是被选中的。
3.4 关于材料参数
在输入材料参数时，如果只输入混凝土强度等级，而其它材料参数保持为零，SAP84分析程序将自动查询该混凝土强度等级对应的弹性模量E、剪切模量G、泊松比v、密度、重度以及热膨胀系数。材料数据对话框如图3.2所示。一般弹性模量、剪切模量和泊松比之间的转换公式为：G＝E/2(1+v)。如果没有输入混凝土强度等级，而输入了其它材料参数，则材料由这些输入的参数决定。如果同时输入了混凝土强度等级和其它材料参数，输入的材料参数将覆盖混凝土强度等级对应的参数。例如：输入混凝土强度等级为40、弹性模量为2.06e8千牛/平方米，其它参数均为零，则这种材料的弹性模量为2.06e8千牛/平立米（40号混凝土对应的弹性模量为3.25e7千牛/平方米），剪切模量为1.25e7千牛/平方米（查询值），密度为2.5吨/立方米（查询值），比重为24.5千牛/立方米（查询值），热膨胀系数为1.0e-5（查询值）。
图3.2
3.5 荷载工况(荷载种类)及组合
这里所说的工况实际上就是荷载种类，在输入过程中一般不限制哪些荷载放置在哪个工况下，但应尽量把组合系数相同的荷载放在同一工况下。程序目前对一些特殊的荷载所在的工况有一些特殊的约定：梁柱、板壳、墙、三维元单元的材料属性中如果输入了单位体积的自重（包括输入了混凝土标号或者钢截面与材料），前处理系统将把这部分自重强制放置在工况1下，除非取消了“选项设置”对话框中的“考虑材料引起的自重”一项；其它的荷载所放的工况没有任何特殊要求。
SAP84中的荷载工况系数与建筑结构荷载规范中的分项（组合）系数有一定的区别，某荷载组合作用下产生的内力指的是如下的荷载组合：工况1的荷载×工况1的荷载系数＋工况2的荷载×工况2的荷载系数＋工况3的荷载×工况3的荷载系数＋……＋工况n的荷载×工况n的荷载系数。荷载组合对话框如图3.3所示。各工况的荷载值并不规定是设计值还是标准值，完全由您所输入的荷载值决定。这里所谓的荷载工况系数是综合了规范中的组合系数和分项系数之后的综合系数。
图3.3
SAP84在进行分析时，位移组合和荷载组合可以不相同。位移组合系数输入方法与荷载组合完全相同。SAP84的荷载组合可理解为承载能力极限状态对应的荷载组合，位移组合可理解为正常使用极限状态对应的荷载组合。
3.6 弹簧刚度
接地弹簧刚度与围岩基床系数和弹簧所覆围岩面积有关，计算公式为
1212(/2/2)(1/21/2)k mA m A A m l l ==+=?+?
k —接地弹簧刚度
m —围岩基床系数
A —弹簧所覆围岩面积
1A 、2A —与弹簧相连单元的面积
1l 、2l —与弹簧相连单元的长度
3.7 梁柱弯矩放松
PlanIn 生成的梁柱单元在缺省情况下两端采用刚接，如果用户想把构件的一端或两端作为铰接处理，可以通过弯矩放松功能实现。梁端放松对话框如图3.4所示。100表示完全放松，0表示刚接，弯矩放松的项可以是0—100中的任何一个数据（半刚接，介于完全刚接和完全铰接之间）。
图3.4
4 常用参数表
4.1 地基土的基床系数
图4.1基床系数m 的经验值（MPa/m ）
基床系数应依据工程地质勘察报告进行取值。国内外通过大量荷载板试验已积累了许多垂直基床系数v m 的经验参考值，而水平基床系数x m 与垂直基床系数v m 的关系，今后还需进一步研究。
5 计算单内容
（1）工程概况
a 工程名称、设计阶段等工程的基本情况。
b 各结构构件采用的材料、截面、结构断面图。
（2）地质条件
包括地层的物理力学参数和地下水情况。
（3）结构模型
a 基本假定
b 结构模型图，约束条件。
c 弹簧刚度列表
（4）荷载计算
a 荷载计算
b 荷载组合
c 荷载图
（5）计算结果
a 结构内力图：基本组合、标准组合等各荷载组合的弯矩图、轴力图和剪力图。
b 结构位移图：Y方向位移图和Z方向位移图。
Tecplot的使用入门与技巧 汪继文 前言 Tecplot 是一种绘图视觉处理，使用Tecplot来驾驭您的资料会更显轻松无比，从简单的xy图到复杂的3d动态模拟，Tecplot可快捷地将大量的资料转成容易了解的图表及影象。表现方式有等高线、3d流线、网格、向量、剖面、切片、阴影、上色等… Tecplot是一种资料视觉化软件，可以进行科学计算，将电脑计算后的资料进行视觉化处理，便于更形象化地分析一些科学数据，是一种传达分析结果功能最强大的视觉化软件。Tecplot可以用来建立一个图形，二维数据的等高线和矢量图块。使用Tecplot可以很容易地在一页上建立图形和图块或者对它们进行定位。每一个图形都是在一个文本框中，而这些框架可以被复制再修改，这就会使你很容易地对一个数据集显示其不同的视图。 本文主要对Tecplot的使用做一个简单的说明，先简单介绍一下各菜单及其选项的一些基本而主要的功能，然后说明一下边框工具栏的基本用法，最后会分别就几个一维和二维图形来说明一下Tecplot中一些常用的概念和一些基本图形的处理方法。 目录 第一章菜单功能 (2) 1.1文件菜单 (2) 1.2编辑菜单 (2) 1.3视图菜单 (2) 1.4轴菜单 (2) 1.5域菜单 (3) 1.6xy菜单 (4) 1.7格式菜单 (4) 1.8数据菜单 (5) 1.9框架菜单 (5) 1.10 工作空间菜单 (6) 1.11 工具菜单 (6) 第二章边框工具栏选项的用法 (6) 第三章XY图形的绘制实例 (7) 3.1边框的编辑 (7) 3.2关于轴线坐标的编辑 (7) 3.3在XY图形中关于symbol的设置 (8) 3.4坐标调整 (8) 3.5 XY图形的存储与输出 (9) 3.6 两个XY图形的叠加 (9) 3.7 图形的复制 (10) 第四章2D和3D图形的绘制实例 (10) 4.1 文件头说明 (10) 4.2 有限元与数据的结构 (11) 4.3 等高线与3D图形的绘制 (13) 第一章：菜单功能 打开Tecplot之后，可以看到Tecplot的界面，最上面一行是菜单栏，且每一菜单下都有其对应的
分析：红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色； 红光和绿光混合是黄色，红光和蓝光混合是品红色，绿光和蓝光混合是黄色；三种色光混合是白色．解答：解：转盘上红色部分反射出红光，黄色部分反射出黄光，红光和黄光混合是白色． 故选D． 例3 五一佳节，在常州紫荆公园月季花展上，小明将红色滤色镜（即红色玻璃）挡在照相机镜头前给一株绿叶黄花的月季拍照，照片上该花卉的颜色是（） A、绿叶黄花 B、黑叶红花 C、黑叶黑花 D、红叶红花 考点：． 专题：． 分析：不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的，其它色光照在它上面时全部被吸收；透明物体的颜色是由它透过的光色决定； 解答：解：月季的绿叶只能反射绿光，黄花只反射黄光，而红色玻璃只允许红光通过，所以月季的绿叶黄花所反射的绿光和黄光照到红色玻璃上时，绿光和黄光都不会通过红色玻璃，没有光线进入照相机，于是拍摄的照片是黑叶黑花，选项C正确； 故选C． 例4 在太阳光下我们能看到鲜艳的黄色的花是因为（） A、花能发出黄色的光 B、花能反射太阳光中的黄色光 C、花能发出白色的光 D、花能吸收太阳光中的黄色光 例5 在没有其他光照的情况下，舞台追舞灯发出的红光照在穿白色上衣、蓝色裙子的演员身上，观众看到她（） A、上衣呈红色，裙子呈黑色 B、上衣、裙子都呈红色 C、上衣呈白色，裙子呈蓝色 D、上衣、裙子都呈黑色 考点：． 专题：． 分析：不透明物体的颜色由它反射的色光决定，白色的物体能反射所有的色光，反射什么色光就是什么颜色；单色物体只反射与本身相同的色光，其它色光不反射． 解答：解：白上衣能反射所有的色光，红光照上就反射红光，呈现红颜色；蓝裙子只能反射蓝光，红光照上不反射，呈现为黑色，所以现象A正确． 故选A． 例6 如果一个不透明的物体是红色的，是因为它只；如果一个透明的物体是蓝色的，是因为它只． 考点：． 专题：． 分析：（1）彩色不透明的物体只能反射和它本身相同的色光，白色不透明物体反射所有的色光，黑色不透明物体吸收所有的色光． （2）无色透明的物体能透过所有的色光，彩色透明物体只能透过和它本身相同的色光． 解答：解：（1）红色不透明物体只能反射红光． （2）蓝色透明物体只能透过蓝光．
2m 1m 初中物理知识点及典型例题汇总--光现象 知识点1：光在 中是沿直线传播的。光在真空中传播速度是 m/s 。应用：影的形成、小孔成像、日食、月食的成因、激光准值等。 应 用：1、光在真空中传播速度为＿＿＿＿＿＿＿＿＿m/s ；为实现我国的探月计划，向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2．56s ，则地球和月球间的距离是＿＿＿＿＿＿m 。 2、下列现象中，不属于光的直线传播的是： （ ） A ．立竿见影 B ．阳光照射浓密的树叶时，在地面上出现光斑 C ．树木在水中形成倒影 D ．在河岸上能看到水中游动的鱼 3、下列说法中正确的是 （ ） A ．射击瞄准时运用了光的直线传播 B ．光在任何介质中都是直线传播 C ．电灯一定是发光体 D ．光在不均匀介质中传播时，传播的路线会弯曲 知识点2：在光的反射中 角等于 角。在反射时，光路是 的。反射类 型分为 反射和 反射，他们都遵守 。能从各个方向 都能看到本身不发光的物体是因为它的表面发生了 。 应 用：1、下列有关光的现象中，正确的说法是： （ ） A.阳光下，微风吹拂的河面，波光粼粼，这里蕴含着光的反射 B.光与镜面成30°角射在平面镜上，则其反射角也是30° C.人在照镜子时，总是靠近镜子去看，其原因是靠近时像会变大 D.老年人通过放大镜看书，看到的字的实像 2、晚上，在桌子上铺一张白纸，把一块小平面镜平放 在纸上，熄灭室内灯光，用电筒正对着平面镜照射，如 所示。从侧面看去：( )选择并说明理由。 A ．白纸比镜面亮 B ．镜面比白纸亮 C ．白纸与镜面一样亮 简述理由：_____________________________________. 知识点3：平面镜成像特点：物体在平面镜里成的是 立的 像，像与物到镜面的 距离 ，像与物体大小 ；像和物对应点的连线与镜面 。成像原 理：根据 成像。 “正立、等大、对称、虚像” 应 用：1、一个人从远处走向一块坚直放置的平面镜，他在镜内所成的像将（ ） A ．逐渐变大 B ．逐渐变小 C ．大小不变 D ．无法确定 2．利用平面镜可以： （ ） A ．成缩小的像 B ．改变光的传播方向 C ．成倒立的虚像 D ．成正立的实像 3、测量视力时，利用平面镜成像的特点可以节省空间． 如下图所示，让被测者面对镜子背对视力表，此人看到视力表的像离他的距离是 （ ） A ．3m B ．4m C ．5m D ．6m 4、杨刚和程力两同学探究平面镜成像的特点，他们在桌面上 竖一块玻璃板，把一只点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，再拿 一只没点燃的同样的蜡烛，竖立在玻璃板的后面．根据实验 现象回答问题： （1）实验中用玻璃板代替平面镜的主要作用是 _________________，看到玻璃板里面一支点燃的蜡烛是因为________________ ，看到没点
《光现象》典型例题1 【典型例题精析】光的直线传播 【例题1】图1所示各物体中不属于光源的是（ ） 【变式练习1】图2所示各物体中不属于光源的是（ ） 【变式练习2】唐诗《秋夕》：“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤，天街夜色凉如水，坐看牵牛织女星。”分析诗句描述中的光源有哪些：___________________________________。 【例题2】小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图3）；②在A 点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。根据上述现象得出的结果，正确的是（ ） A ．光的传播需要介质 B ．光只有在水中才沿直线传播 C ．光在海波溶液里不能沿直线传播 D ．光在同一种均匀介质中才沿直线传播 【变式练习】在天高气爽的秋夜，为什么星光闪烁不定 【例题3】汉朝时，勤奋好学的匡衡家里很穷，他白天必须干活挣钱糊口。只有晚上，才能安心读书。由于他买不起蜡烛，天一黑就无法看书了。他的邻居家里很富有，晚上好几间屋子都点起蜡烛照得通亮。匡衡悄悄地在墙上凿了个小洞，烛光就从这洞中透过来了。他借着这微弱的光线，如饥似渴地读起书来……，匡衡后来他做了汉元帝的丞相，成为西汉有名的学者。这就是《凿壁借光》的故事。请你在图4中画出匡衡通过小洞A 从邻居家所借来的烛光能够照亮的范围。 【变式练习】“坐井观天，所见甚少”；请你在图5中画出井底之蛙所能看到天空的范围。 【例题4】如图6所示，A 为发光体，B 是不透明的遮挡物，C 为光屏，试用作图法确定屏上最暗部分的范围。 【变式练习1】如图7所示，阴影B 是不透明物体A 在点光源S 的照射下，投影到竖直墙壁上的影子。请你确定出点光源S 的位置。（保留作图痕迹） 【变式练习2】在无云的晴天，如果你在野外迷失了方向，可以在平地上竖立一根杆，地面上OA 是这根杆在阳光下的影子，过一段时间后，影的位置移到了OB ，如图8所示．则AB 箭头所指的方向是________方． 【例题5 】如图9所示是月球的影区分布，当人随地球运动到 _________ 区时会看到日全食，运动到 _________ A B 图3 图5 A 图4 A 台灯 B 水母 C 太阳 D 火柴 图2 A 星空闪烁 B 萤火虫飞舞 C 明月皎洁 D 灯笼鱼游弋 图1
Tecplot软件使用指南 Part1:软件简介 Tecplot是Amtec公司推出的一个功能强大的科学绘图软件。它提供了丰富的绘图格式，包括x-y曲线图，多种格式的的2-D和3-D面绘图，和3-D体绘图格式。而且软件易学易用，界面友好。而且针对于Fluent软件有专门的数据接口，可以直接读入*.cas和*.dat文件，也可以在Fluent软件中选择输出的面和变量，然后直接输出tecplot格式文档。 Tecplot是绘图和数据分析的通用软件，对于进行数值模拟、数据分析和测试是理想的工具。作为功能强大的数据显示工具，Tecplot通过绘制XY，2-D和3-D数据图以显示工程和科学数据。 它主要有以下功能 1、可直接读入常见的网格、CAD图形及CFD软件（PHOENICS、FLUENT、STAR-CD)生成的文件。 2、能直接导入CGNS、DXF、EXCEL、GRIDGEN、PLOT3D格式的文件。 3、能导出的文件格式包括了BMP、AVI、FLASH、JPEG、WINDOWS等常用格式。 4、能直接将结果在互联网上发布，利用FTP或HTTP对文件进行修改、编辑等操作。也可以直接打印图形，并在MICROSOFT OFFICE上复制和粘贴。 5、可在WINDOWS 9x\Me\NT00\XP和UNIX操作系统上运行，文件能在不同的操作平台上相互交换。 6、利用鼠标直接点击即可知道流场中任一点的数值，能随意增加和删除指定的等值线（面）。 7、ADK功能使用户可以利用FORTRAN、C、C++等语言开发特殊功能。 随着功能的扩展和完善，在工程和科学研究中Tecplot 的应用日益广泛，用户遍及航空航天、国防、汽车、石油等工业以及流体力学、传热学、地球科学等科研机构。 其最新的版本为tecplot10.0 和最近推出的tecplot360 Part2 经典算例展示 以下是一些用tecplot软件作分析得到结果。 图1；网格生成
题型一、光源的识别 1、生活中许多物体都可以发光，下列物体不属于光源的是（ A. 水母 B.萤火虫 C.月亮 D.霓虹灯 ）
题型二、三种光现象的识别，描述 2、下列各种现象中，由于光的直线传播形成的是 （ ）
3．下列光学现象及其解释正确的是
A．图甲中，漫反射的光线杂乱无章，因此不遵循光的反射定律 B．图乙中，木工师傅观察木板是否光滑平整是利用了光沿直线传播的性质 C．图丙中，钢笔“错位”了是因为光的反射 D．图丁表示太阳光经过三棱镜色散后的色光排列情况 4、我国古代诗词中有许多描述光现象的精彩诗句，如辛弃疾的“溪边照影行， 天在清溪底，天上有行云，人在行云里”．其中“天在清溪底”的现象与图中现 象相似的是（ ）
5、下列四个物理现象中，有一个现象形成的原因与另外三个不同，这个现象是 （ ） A．人站在太阳光下会有影子
B．对镜梳妆时能看到镜中的“自己” C．镜子在阳光下会晃眼睛 D．河水中有岸边的树的倒影 6．下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是：
A．图甲中，小孔成的是倒立的虚像 B．图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正远视眼 C．图丙中，白光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光 D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
题型三、小孔成像
1．如下图所示，某同学用硬纸筒探究小孔成像。
（1）小孔成像的原理是_______________________________________。 （2）请在下图中作出蜡烛 AB 在屏上所成的像 A′B′（要求标出 A′、B′） 。 ⑶该同学将一根高 3cm 的蜡烛固定在小孔前 6cm 处，改变像到小孔的距离，测出 了不同距离时像的高度，填在表格中：
根据表中的数据及实验观察到的现象可以得到的结论是： 蜡烛和小孔的位置固定 后，像的高度 h 与像到小孔的距离 S 成 （选填“正比”或“反比” ） ， 当像到小孔的距离小于蜡烛到小孔的距离时， 所成的像是________(选填 “放大” 、 “缩小”或“等大” ）的，物体通过小孔所成的像一定是____________(选填： “倒 立的” 、 “放大的” 、 “等大的” 、 “缩小的” ） 。
题型四、光反射定律的应用
1．一束光线与水平面成 24°角，要使反射光线沿水平方向传播，那么平面镜与
14章TECPLOT简介 Tecplot是Amtec 公司推出的一个功能强大的科学汇图软件。它提供了丰富的绘图格式，包括x-y曲线图，多种格式的的2-D和3-D面绘图，和3-D体绘图格式。而且软件易学易用，界面友好。而且针对于Fluent软件有专门的数据接口，可以直接读入*.cas和*.dat文件，也可以在Fluent软件中选择输出的面和变量，然后直接输出tecplot格式文档。现在tecplot软件的最新版本为9.2试用版，本章将根据9.0版进行介绍。 14.1 Tecplot基本功能 本章将介绍tecplot的基本界面并将根据Tecplot软件自带的数据例子，通过简单的创建各种图形的过程，对Tecplot的强大功能作一个基本介绍。 14.1.1 Tecplot软件的启动 在windows 操作系统中启动tecplot软件极为简单，可以从开始按钮或者直接从桌面的快捷图标直接启动。 从开始按钮启动步骤如下： 1．单击开始按钮，并选择程序。 2．选择tecplot9.0文件夹。 3．单击tecplot. 随着启动标志的加载完成，Tecplot窗口就出现了，窗口如下图14-1-1所示：
图14-1-1 windows操作系统下Tecplot界面 14.1.2 界面 图14-1-2为在没有加在任何数据的情况下，tecplot的开始界面。界面共可以分成四个区，菜单条，工具栏，工作区和状态栏。 图14-1-2 Tecplot界面分析 1．菜单栏 菜单栏，如图14-1-3，通过它可以使用绝大多数tecplot的功能，它的使用方式类似于一般的windows程序是通过对话框，或者二级窗口来完成的。 图14-1-3 菜单栏 Tecplot的功能都包含在如下菜单中： ? File: 进行文件的读写，打印，输出曲线，记录宏，设定记录配置，退出。 ? Edit: 进行剪切，复制，粘贴，清除，上提与下压显示顺序，修改数据点等功能。Tecplot的剪切，复制和粘贴只在tecplot内部有用。如果想和windows的其它程序交换图形，可以用copy plot to clipboard 功能。 ? View: 用来控制观察数据位置，包括比例，范围，3-D旋转，还可以用来进行祯之间的粘贴。? Axis: 控制XY, 2D,3D祯模式。 ? Field: 用来控制控制XY, 2D,3D祯模式中的网格，等值线，矢量，阴影，流线，3-D等值面，3-D切片，边界曲线等。 ? XY: 控制X-Y曲线绘制。 ? Style: 控制文本，几何体（多线，园，矩形，椭圆，正方形），数据标签，空格等功能。? Data:用来创建，操纵，检查数据。在tecplot中可以进行的数据操作包括，创建区域，插值，三角测量以及创建和修改由类似Fortran公式创建数据。 ? Frame: 创建，编辑，控制祯。 ? Workspace: 用来控制工作区的属性，包括色彩图例，页面网格，显示选项，和标尺。
2m 1m 初中物理知识点及典型例题汇总--光现象 知识点1：光在 中是沿直线传播的。光在真空中传播速度是 m/s 。应用：影的形成、小孔成像、日食、月食的成因、激光准值等。 应 用：1、光在真空中传播速度为＿＿＿＿＿＿＿＿＿m/s ；为实现我国的探月计划，向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2．56s ，则地球和月球间的距离是＿＿＿＿＿＿m 。 2、下列现象中，不属于光的直线传播的是： （ ） A ．立竿见影 B ．阳光照射浓密的树叶时，在地面上出现光斑 C ．树木在水中形成倒影 D ．在河岸上能看到水中游动的鱼 3、下列说法中准确的是 （ ） A ．射击瞄准时使用了光的直线传播 B ．光在任何介质中都是直线传播 C ．电灯一定是发光体 D ．光在不均匀介质中传播时，传播的路线会弯曲 知识点2：在光的反射中 角等于 角。在反射时，光路是 的。反射类 型分为 反射和 反射，他们都遵守 。能从各个方向 都能看到本身不发光的物体是因为它的表面发生了 。 应 用：1、下列相关光的现象中，准确的说法是： （ ） A.阳光下，微风吹拂的河面，波光粼粼，这里蕴含着光的反射 B.光与镜面成30°角射在平面镜上，则其反射角也是30° C.人在照镜子时，总是靠近镜子去看，其原因是靠近时像会变大 D.老年人通过放大镜看书，看到的字的实像 2、晚上，在桌子上铺一张白纸，把一块小平面镜平放 在纸上，熄灭室内灯光，用电筒正对着平面镜照射，如 所示。从侧面看去：( )选择并说明理由。 A ．白纸比镜面亮 B ．镜面比白纸亮 C ．白纸与镜面一样亮 简述理由：_____________________________________. 知识点3：平面镜成像特点：物体在平面镜里成的是 立的 像，像与物到镜面的 距离 ，像与物体大小 ；像和物对应点的连线与镜面 。成像原 理：根据 成像。 “正立、等大、对称、虚像” 应 用：1、一个人从远处走向一块坚直放置的平面镜，他在镜内所成的像将（ ） A ．逐渐变大 B ．逐渐变小 C ．大小不变 D ．无法确定 2．利用平面镜能够： （ ） A ．成缩小的像 B ．改变光的传播方向 C ．成倒立的虚像 D ．成正立的实像 3、测量视力时，利用平面镜成像的特点能够节省空间． 如下图所示，让被测者面对镜子背对视力表，此人看到视力表的像离他的距离是 （ ） A ．3m B ．4m C ．5m D ．6m 4、杨刚和程力两同学探究平面镜成像的特点，他们在桌面上 竖一块玻璃板，把一只点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，再拿 一只没点燃的同样的蜡烛，竖立在玻璃板的后面．根据实验 现象回答问题： （1）实验中用玻璃板代替平面镜的主要作用是
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第 15 章 TECPLOT 实战
本章通过一些例子来讲解 Tecplot 的具体使用方法。
15.1 绘制 XY 曲线
Tecplot 中的所有 XY 曲线都是由一个或者多个 XY 对构成的。 XY 对之间的关系以及曲 线绘制方式，在 Tecplot 被统称为 XY 绘图。XY 绘图有三种方式： 1. 直线式（Lines）: 用线段连接所有的数据点。 2. 符号式（Symbols）:每个数据点由一个符号代表，例如圆、三角形、方形等。 3. 柱状式（Bars）:每一个数据点由一个水平或垂直柱代表。 下面我们结合tecplot自带的rain.plt文件进行实例讲解XY曲线的绘制。 1．首先打开rain.plt文件 1）点击菜单 File，选择 New Layout。 2）顺次点击 File/Load Datafile,在 Tecplot 的安装目录 TEC90 下顺序选择 Demo/plt/rain.plt。 2．然后调整绘图选项 3）在 XY 菜单中，选择定义 XY 绘图（Define XY Mappings）项。选中 Map 2 和 3，然后点 击 Map Show 项会出现一个选择窗口，选择激活（Activate） 。 如图14-4-1所示。
图14-4-1 显示XY曲线 4）在XY-Mappings窗口中有许多选项，可以方便的用来改变曲线形式，定义XY轴变量，改
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变柱状图形式等等功能，由于其操作过程非常简单，这里不作一一赘述。图14-4-2为做好的 一个示例图。
图14-4-2 XY曲线绘制示例
15.2 绘制矢量图
1．首先打开示例文件，velocity.plt 1)点击菜单 File，选择 New Layout。 2)顺次点击 File/Load Datafile,在 Tecplot 的安装目录 TEC90 下顺序选择 Demo/plt/velocity.plt。 2.下面对矢量图进行绘制属性设定。 1）在工具栏中，不选 Mesh 前的 ，选择矢量（Vector）前的 。在弹出的 Select Variables 对话框中设置 U 为 V4：U/RFC，V 为 V5：V/RFC，点击 OK。 2）由于默认的颜色为红色，不能反映出速度的大小。所以下面选择新的矢量着色。点击工 具栏中的绘图属性（plot attribute）,打开绘图属性窗口。
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T e c p l o t入门与技巧
Tecplot的使用入门与技巧 汪继文 前言 Tecplot 是一种绘图视觉处理，使用 Tecplot来驾驭您的资料会更显轻松无比，从简单的xy图到复杂的3d动态模拟，Tecplot可快捷地将大量的资料转成容易了解的图表及影象。表现方式有等高线、3d流线、网格、向量、剖面、切片、阴影、上色等… Tecplot是一种资料视觉化软件，可以进行科学计算，将电脑计算后的资料进行视觉化处理，便于更形象化地分析一些科学数据，是一种传达分析结果功能最强大的视觉化软件。Tecplot可以用来建立一个图形，二维数据的等高线和矢量图块。使用Tecplot可以很容易地在一页上建立图形和图块或者对它们进行定位。每一个图形都是在一个文本框中，而这些框架可以被复制再修改，这就会使你很容易地对一个数据集显示其不同的视图。 本文主要对Tecplot的使用做一个简单的说明，先简单介绍一下各菜单及其选项的一些基本而主要的功能，然后说明一下边框工具栏的基本用法，最后会分别就几个一维和二维图形来说明一下Tecplot中一些常用的概念和一些基本图形的处理方法。 目录 第一章菜单功 能 (2) 1.1文件菜 单 (2) 1.2编辑菜 单 (2) 1.3视图菜 单 (2) 1.4轴菜 单 (2) 1.5域菜 单 (3)
1.6 xy菜 单 (4) 1.7格式菜 单 (4) 1.8数据菜 单 (5) 1.9框架菜 单 (5) 1.10 工作空间菜 单 (6) 1.11 工具菜 单 (6) 第二章边框工具栏选项的用 法 (6) 第三章XY图形的绘制实例 (7) 3.1边框的编 辑 (7) 3.2关于轴线坐标的编 辑 (7) 3.3在XY图形中关于symbol的设 置 (8) 3.4坐标调 整 (8) 3.5 XY图形的存储与输出 (9) 3.6 两个XY图形的叠 加 (9) 3.7 图形的复 制 (10) 第四章 2D和3D图形的绘制实 例 (10) 4.1 文件头说明 (10) 4.2 有限元与数据的结 构 (11) 4.3 等高线与3D图形的绘 制 (13) 第一章：菜单功能
初中物理光现象试题经典及解析 一、初中物理光现象 1．对如图所示的四种情景，下列说法中正确的是（） A. 小芳站在平面镜前照镜子，在她向后退的过程中，她在镜中的像变小 B. 针孔照相机是利用光的直线传播成像的 C. 小猫看到水中的鱼是光的折射形成的实像 D. 侧面看到白纸很亮，是因为光照到白纸上发生了镜面反射 【答案】 B 【解析】【解答】A.平面镜成像的特点是物与像等大，A不符合题意； B.针孔照相机是利用光的直线传播成像的，B符合题意； C.小猫看到水中的鱼是光的折射形成的虚像，C不符合题意； D.侧面看到白纸很亮，是因为光照到白纸上发生了漫反射，D不符合题意， 故答案为：D. 【分析】要熟悉平面镜成像的特点是物与像对称，小孔成像是光的直线传播等知识. 2．如图所示的光现象中，主要是由于光的反射形成的是（） A. 路灯下的“人影” B. 海面上的“海市蜃楼” C. 菜园坝大桥的“倒影” D. 看见溪水下的“石
头” 【答案】 C 【解析】【解答】解：A．路灯下的“人影”是光沿直线传播形成的现象，故A不符合题意；B．海面上的“海市蜃楼”是光在不均匀的介质中传播时发生折射形成的，故B不符合题意；C．菜园坝大桥的“倒影”属于平面镜成像，平面镜成像是由于光的反射形成的，故C符合题意； D．看见溪水下的“石头”是由于从池底发出的光由水中射入空气中时，发生折射，折射角大于入射角而造成的，故D不符合题意． 故选C． 【分析】①光的折射是指光线从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向发生改变的现象，比如透镜成像、水变浅了、水中的筷子折断了等；②光的反射是指光线在传播的过程中遇到障碍物被反射出去的现象，比如平面镜成像；③要掌握光沿直线传播现象，知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的． 3．关于生活中遇到的各种波，下列说法中正确的是（） A. 遥控器发出的红外线不能在真空中传播 B. 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 C. 太阳光中的可见光和医院B超中的超声波传播速度相同 D. 遥控器发出的红外线波长和医院C T中的X射线波长相同 【答案】B 【解析】【解答】解：A、遥控器发出的红外线是一种光，能在真空中传播，故A错误； B、手机用电磁波传递信息，人说话时发出声波；故B正确； C、可见光在真空中传播速度为3×108m/s；常温下，声波空气中传播速度大约为340m/s；故C错误； D、遥控器发出的红外线波长要大于医院CT中的X射线波长，故D错误； 故选B． 【分析】电磁波是电磁场的一种运动形态，可以传递信息； 声波是机械波，也可以传递信息． 4．在图所示的四种现象中，属于光的反射现象的是（） A. 花朵在水珠中成像 B. 霞光中跑步者的“剪影”
Tecplot9.0用法简介 Tecplot9.0十分友好，用户打开后会看到如下的界面: 下面将用一些例子来讲解Tecplot的使用方法。 一、创建三维（3D）等高图 1、点击File菜单，选择New Layout。 2、顺次点击File/Load Datafile(s),在Tecplot的安装目录TEC90下顺次选择 Demo/plt/skirt.plt。
3、点击界面左上角的按钮。对弹出的消息框均点“确定”。 4、在界面左侧边栏中的工具按钮栏中，选择“定Z轴旋转”按钮（左起第二列倒数第 二个按钮），用鼠标单击图象将其拖动旋转180度，直至面向使用者。
5、在边栏左上方Zone Layers栏目中,去掉Mesh前的,选中Contour前的。在弹出的 Contour variable对话框中选择V4：P（N）。关闭对话框。 6、在Field菜单中点击Boundary Attributes项，在弹出的对话框中选择所有区域，然后将
Bndy Color设置为Black。 7、仍在 Boundary Attributes窗口中选择Effects标签，将Lighting Effects设置为Gouraud。 关闭对话框。 最终结果如下：
二、用结构化排列的数据绘制等高图 1、点击菜单File，选择New Layout。 2、顺次点击File/Load Datafile(s),在Tecplot的安装目录TEC90下顺次选择 Demo/plt/cylinder.plt。
3、在边栏左上方的Zone Layers处,去掉Mesh前的,选中Contour前的。在弹出的Contour variable对话框中选择V5：V（M/S）。关闭对话框。 4、在Field菜单中选择Contour项,点击Contour Attributes。选中zone 1,将Contour Plot Type
Tecplot的入门与技巧 汪继文 前言 Tecplot 是一种绘图视觉处理，使用Tecplot来驾驭您的资料会更显轻松无比，从简单的xy图到复杂的3d动态模拟，Tecplot可快捷地将大量的资料转成容易了解的图表及影象。表现方式有等高线、3d流线、网格、向量、剖面、切片、阴影、上色等… Tecplot是一种资料视觉化软件，可以进行科学计算，将电脑计算后的资料进行视觉化处理，便于更形象化地分析一些科学数据，是一种传达分析结果功能最强大的视觉化软件。Tecplot可以用来建立一个图形，二维数据的等高线和矢量图块。使用Tecplot可以很容易地在一页上建立图形和图块或者对它们进行定位。每一个图形都是在一个文本框中，而这些框架可以被复制再修改，这就会使你很容易地对一个数据集显示其不同的视图。 本文主要对Tecplot的使用做一个简单的说明，先简单介绍一下各菜单及其选项的一些基本而主要的功能，然后说明一下边框工具栏的基本用法，最后会分别就几个一维和二维图形来说明一下Tecplot中一些常用的概念和一些基本图形的处理方法。 目录 第一章菜单功能 (2) 1.1文件菜单 (2) 1.2编辑菜单 (2) 1.3视图菜单 (2) 1.4轴菜单 (2) 1.5域菜单 (3) 1.6xy菜单 (4) 1.7格式菜单 (4) 1.8数据菜单 (5) 1.9框架菜单 (5) 1.10 工作空间菜单 (6) 1.11 工具菜单 (6) 第二章边框工具栏选项的用法 (6) 第三章XY图形的绘制实例 (7) 3.1边框的编辑 (7) 3.2关于轴线坐标的编辑 (7) 3.3在XY图形中关于symbol的设置 (8) 3.4坐标调整 (8) 3.5 XY图形的存储与输出 (9) 3.6 两个XY图形的叠加 (9) 3.7 图形的复制 (10) 第四章2D和3D图形的绘制实例 (10) 4.1 文件头说明 (10) 4.2 有限元与数据的结构 (11) 4.3 等高线与3D图形的绘制 (13)
整个光现象知识点总结及典型练习题 一、光源 1、定义：本身能够发光的物体叫做光源。（不是光源的物体：月亮、钻石） 2、分类：（1)天然光源，如太阳、灯笼鱼、斧头鱼、水母、萤火虫（2)人造光源，如正在发光的电灯、点燃的蜡烛、点燃的火把、正在工作的电脑、正在发光的手电筒 二、光沿直线传播的条件：同种均匀介质，即光在同种均匀介质中沿直线传播。 例题：当太阳、水星、地球运行到一条直线上时，在地球上可以观察到太阳上有一个小黑斑在缓慢移动，这种现象称为“水星凌日”，是难得的天文奇观。下列关于该现象的说法中正确的是（） A、小黑斑是水星在太阳上形成的影子 B、小黑斑是由于水星挡住了太阳射向地球的一部分光而形成的 C、小黑斑是水星在太阳上形成的像 D、小黑斑是地球在太阳上形成的像 三、光沿直线传播的应用： 1、小孔成像： （1）原理--光的直线传播（2)成像特点：倒立、实像 （3）像的形状由物体的形状决定，与孔的形状无关 例题：太阳光垂直照射到一很小的正方形小孔上，则在地面上产生光点的形状是 （4）像的大小由物体到孔的距离及像到孔的距离决定。 （5）典型例子：树荫下圆形的光斑，就是太阳的像 （6）小孔成像，所称的像不但左右相反而且上下也相反。 例题：（2016?常州）2009年夏季，中国出现了日食奇观．小华借助小孔成像实验装置对“”形太阳进行观察，纸盒上扎有圆形小孔，则她在半透明光屏上看到像的形状是（） 2、日食与月食的形成 （1）发生日食时月亮在中间；发生月食时，地球在中间 （2）月食是地球挡住了太阳到月球的光，月球在地球的影子中 打靶时“三点一线”，即眼睛、准星、靶心在同一直线、激光掘进机 5、影子的形成：光沿直线传播且光不能穿过不透明物体，不透明物体后光无法到达的区域就形成了影子 6、“一叶瞕目，不见泰山” 7、“管中窥豹，可见一斑” 四、光的速度 （1）雷声和闪电是同时发生的，但是我们总是先看到闪电，后听到雷声。这是因为光的传播速度比声的传播速度快得多。 光在真空中的传播速度约为3×108米／秒，它是宇宙中最快的速度。光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度小。光在空气中的速度十分接近光在真空中的传播速度，所以计算时也近似的取3×108米／秒。光在水中的速度是真空中的3/4，在玻璃中的速度是真空中的2/3。 光年 光年指的是光在真空中行走一年的距离，它是由时间和速度计算出来的。它是一个长度单位，一般用于计算恒星间的距离。 典型考题：
题型一、光源的识别 1、生活中许多物体都可以发光，下列物体不属于光源的是（） A. 水母 B.萤火虫 C.月亮 D.霓虹灯 题型二、三种光现象的识别，描述 2、下列各种现象中，由于光的直线传播形成的是（） 3．下列光学现象及其解释正确的是 A．图甲中，漫反射的光线杂乱无章，因此不遵循光的反射定律 B．图乙中，木工师傅观察木板是否光滑平整是利用了光沿直线传播的性质C．图丙中，钢笔“错位”了是因为光的反射 D．图丁表示太阳光经过三棱镜色散后的色光排列情况 4、我国古代诗词中有许多描述光现象的精彩诗句，如辛弃疾的“溪边照影行，天在清溪底，天上有行云，人在行云里”．其中“天在清溪底”的现象与图中现象相似的是（） 5、下列四个物理现象中，有一个现象形成的原因与另外三个不同，这个现象是（） A．人站在太阳光下会有影子
B．对镜梳妆时能看到镜中的“自己” C．镜子在阳光下会晃眼睛 D．河水中有岸边的树的倒影 6．下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是： A．图甲中，小孔成的是倒立的虚像 B．图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正远视眼 C．图丙中，白光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光 D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律 题型三、小孔成像 1．如下图所示，某同学用硬纸筒探究小孔成像。 （1）小孔成像的原理是_______________________________________。 （2）请在下图中作出蜡烛AB在屏上所成的像A′B′（要求标出A′、B′）。⑶该同学将一根高3cm的蜡烛固定在小孔前6cm处，改变像到小孔的距离，测出了不同距离时像的高度，填在表格中： 根据表中的数据及实验观察到的现象可以得到的结论是：蜡烛和小孔的位置固定后，像的高度h与像到小孔的距离S成（选填“正比”或“反比”），当像到小孔的距离小于蜡烛到小孔的距离时，所成的像是________(选填“放大”、“缩小”或“等大”）的，物体通过小孔所成的像一定是____________(选填：“倒立的”、“放大的”、“等大的”、“缩小的”）。 题型四、光反射定律的应用 1．一束光线与水平面成24°角，要使反射光线沿水平方向传播，那么平面镜与
物理光现象解题技巧及经典题型及练习题(含答案) 一、初中物理光现象 1．在物理课上“给三根大头针排排队”的活动中，下列属于利用光的直线传播原理的方案是（） A. 甲、乙 B. 乙、内 C. 甲、丙 D. 甲、乙、内【答案】 D 【解析】【解答】利用光是在同一直线上的传播规律，当一根针挡住其它针说明针排齐了，图中三种方法都可以判断，D符合题意。 故答案为：D. 【分析】利用光沿直线传播可以判断物体是否在同一直线上。 2．小明用棋子和如图所示的装置探究平面镜成像问题． ①他将一个棋子A作为物体放在平面镜前5cm处，看到这个棋子在平面镜中成的像．用大小不同的棋子放在棋子A像的位置，发现只有当把与棋子A大小相同的B棋子放在棋子A像的位置时，棋子B与棋子A的像完全重合．②他将棋子A放在平面镜前10cm处，看到这个棋子在平面镜中成的像．用大小不同的棋子放在棋子A像的位置，发现仍然是只有当把与棋子A大小相同的B棋子放在棋子A像的位置时，棋子B与棋子A的像完全重合．③仿照步骤②再做四次实验．均发现棋子B与棋子A 的像完全重合．由此可知，小明探究的问题是（） A. 像的大小与物体大小的关系 B. 像的大小与物距的关系 C. 像距与物距的关系 D. 像距与物体大小的关系 【答案】 A 【解析】【解答】解：小明将一个棋子A作为物体放在平面镜前5cm处，看到这个棋子在平面镜中成的像．用大小不同的棋子放在棋子A像的位置，发现只有当把与棋子A大小相同的B棋子放在棋子A像的位置时，棋B与棋子A的像完全重合，据此可知小明探究的问题是像与物的大小关系． 故选：A． 【分析】探究平面镜成像时，当物像重合时，可以确定像的位置，同时也可以说明物像大小相等，据此分析即可解答．
一、初二物理光现象实验易错压轴题（难） 1．在“探究平面镜成像的特点”实验中，小明用玻璃板、相同的两个棋子A及B、刻度尺、橡皮泥、白纸等器材进行实验，如图所示. (1)实验时玻璃板应该__________放置在水平桌面上. (2)实验器材选择相同的两个棋子A、B，其目的是为了___________________. (3)为了说明平面镜中所成的像是实像还是虚像，应采取的具体操作步骤是:____________;直接观察白纸，可发现_____________，所以，平面镜所成的像为_____________像. (4)小明在实验过程中，让玻璃板沿OO'轴(玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动，结果他发现镜中的像相对于A_________移动(选填“向右”.“向左”或“不”);他又将玻璃板绕OO'轴转向自己，发现镜中的像__________(选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”). 【答案】竖直比较像和物的大小移去棋子B，在B处放置一白纸像不能成在白纸上虚不转向自己 【解析】 【分析】 （1）像与物关于玻璃板对称，玻璃板的摆放角度要能够使后面的棋子与前面棋子的像完全重合； （2）实验中让A棋子与B棋子完全相同，B又与A的像完全重合，结果就可以得出A的像与A大小相同的结论； （3）平面镜所成的像不是实际光线会聚成而，所成的像是虚像，用光屏接收不到，只能用眼睛观察； （4）平面镜成像特点是：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等，据此判断像的变化。 【详解】 （1）平面镜成像时，像与物关于玻璃板对称，如果玻璃板不竖直，则后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度上，所以怎样操作都不会重合的，也就无法比较像与物的大小关系，故实验时玻璃板应该竖直放置在水平桌面上； (2)实验器材选择相同的两个棋子A、B，其目的是为了比较像与物的大小关系； （3）为了说明平面镜中所成的像是实像还是虚像，可以将白纸竖直放在蜡烛B处，移开蜡烛B，观察像能否成在白纸上（或白纸上有没有像）；若像不能成在白纸上（或白纸上没有像）；则说明平面镜所成的像为虚像；若像能成在白纸上（或白纸上有像）；则说明平面镜所成的像为实像；
人教版八年级上册——光现象典型例题【例题1】光在水里传播的速度是（）。 A.等于3× 108 m/s B.小于3× 108 m/s C.大于3× 108 m/s D.以上答案都不对 答案：B 【例题2】一台激光器朝着月球发射激光讯号，经过2.7 s后才接到从月球返回的信号，那么月球到地球的距离为（）。 A.8.1× 108 m B.4.05× 105 km C.8.1× 105 m D.4.05× 108 km 答案：B 【例题3】彩色电视机呈现出的各种颜色都是由三种颜色混合而成的，这三种颜色是（）。 A.红、绿、蓝 B.红、黄、蓝 C.红、绿、 靛 D.红、黄、绿 答案：A 【例题4】晚上，人在马路上走过一盏路灯的过程中，其影子的长度变化情况是（）。 A.先变短后变长 B.先变长后变短 C.逐渐变 短 D.逐渐变长 答案：A 【例题5】在纸上剪一个很小的方形孔，让太阳光垂直照在方形孔上，那么地面上产生的光斑（）。 A.是方形的 B.是圆形的 C.它是太阳的像 D.是长方形的 答案：B，C 【例题6】如下物体中不是光源的是（）。 A.月亮 B.萤火虫 C.烛焰 D.太阳
【例题7】下列现象中能说明光的直线传播的是（）。 A.射击时，常提到的“三点一线” B.黑板上笔直的粉笔线 C.夏天树阴下的圆光斑 D.月食的形成 答案：A，C，D 【例题8】一束光斜射到平面镜上，当入射光束与镜面的夹角逐渐减小时，则（）。 A.入射角逐渐增大，反射角逐渐增大 B.入射角逐渐减小，反射角逐渐减小 C.入射角逐渐增大，反射角逐渐减小 D.入射角逐渐减小，反射角逐渐增大 答案：A 【例题9】下列说法中不正确的是（）。 A.镜面反射遵从光的反射定律 B.平行光束经平面镜反射后，仍然是平行光束 C.漫反射入射的平行光束经反射后，不再是平行光束 D.漫反射不遵从反射定律 答案：D 【例题10】一束太阳光沿着与水平地面成60°角的方向照射到水平放置的平面镜上，则反射光线与入射光线的夹角是（）。 A.120° B.60° C.30° D.0°
玻璃砖 50° 图11 图1 图 15 图9 60° 图 2 图 3 图5 图14 图13 图16 图 17 图18 光现象作图专题 考点一：小孔成像：①原理：光沿直线传播②像和物体的形状相似，像相对于物体上下、左右颠倒，像的形状跟小孔的形状无关 1.小明同学根据课本中的“试一试”用易拉罐做小孔成像实验：请在图1中做出蜡烛AB 的像A'B'； 2.2009年夏季，中国出现了日食奇观．小华借助小孔成像实验装置对“”形太阳进行观察，纸 盒上扎有圆形小孔，则她在半透明光屏上看到像的形状是( ) 考点二：入射角、反射角和折射角的大小。注意：①入射角、反射角和折射角都指的是与法线的夹角②光在介质里速度越快，则对应的角度越大（v 空气＞v 水＞v 玻璃） 一大类：3.画出图3中相应的入射光线或反光线，并标出入射角和反射角的大小。 4．如图4，太阳光与水平面成60°角，要利用平面镜使太阳光沿竖直方向照亮井底，则平面镜与水平面所成的角是________度，在图中画出平面镜的位置。 5.光线从空气斜射入某种液体中，被水平放置在液体底部的平面镜反射，最后返回到空气中，如图5所示．请在图中画出经平面镜反射的光线和在水面处的折射光线，并标出角度的大小。 二大类： 6.如图6所示，请画出光从空气射入玻璃再从玻璃到空气的光路图． 7.如图7所示，一束光线垂直射到玻璃砖的一个面．作出这束光线进入玻璃砖内的径迹和从斜面离开玻璃砖后的大致径迹．要求在斜面处标出法线． 8.将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射向水面，如图8所示，请画出这束光线 三大类：9.画出图9中入射光线经两面平面镜反射的反射光线，并标出入射角、反射角的大小。 10.自行车是一种便捷的交通工具，它包含了许多物理知识．例如，自行车尾灯就包含了光学知识．它本身不发光，但在夜晚，当有汽车灯光照射到尾灯上时，就会发生反射，以引起司机注意．尾灯的结构如图10所示，请在图10中画出反射光线，并说明反射光线有什么特点． 11.如图11所示，一束光射向一块玻璃砖。画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的径迹，并在图中标出光线离开玻璃后的折射角（注意标出法线）。 12．在公园的海洋馆里，人们可以透过厚厚的玻璃看到海底景观，请作出图12中AB 光线透过玻璃的光路。(已知v 空气 ＞v 水＞v 玻璃 ) 反思：图11中离开玻璃后的折射光线跟射向玻璃砖的入射光线之间是 关系，为什么？图11中AB 射向玻璃的入射角 AB 透过玻璃射向空中的折射角（填“大于”“小于”“等于”）， 为什么？ 考点三：一大类：根据平面镜成像的特点作图：像和物关于平面镜对称 13. 根据平面镜成像特点，在图13中画出S 所成的像 14.根据平面镜成像特点，在图14画出物体AB 所成的像． 15.如图15所示，S 是一个发光点，S’是它在平面镜中成的像，SA 是S 发出的一条光线，请在图中画出平面镜的位置和SA 经平面镜反射后的光线。 16.如图16所示，MN 是竖直放置的平面镜，请画出字母“L ”在平面镜中的像。 17. 图17中一平面镜水平放置，根据平面镜成像的特点，请画出三角形ABC 在平面镜中所成的像． 18.图18中是钟在平面镜中的像，（1）当平面镜挂在竖直的墙壁上时则实际时间为（ ） （2）当平面镜放在水平地面上时则实际时间为（ ） A 、11：45 B 、12：15 C 、5：15 D 、6：45 反思：图16和图17对我们做18题有什么启发呢？小结：当平面镜竖直放置时，像相对于物体 相反；当平面镜水平放置时，像相对于物体 相反 二大类：①首先画出像点②反射光线的反向延长线相交于虚像点③像和物关于平面镜对称 19.如图19所示，平面镜前有一点S ，从S 发出的光线经平面镜反射后经过A 点，请作出光路图。 20．如图20所示，平面镜上方有一竖直挡板P ，AB 和CD 是挡板左侧的发光点S 经过平面镜反射后的两条反射光线，请在图上作出发光点S ．（要求留下作图痕迹） 21.已知点光源A 和两条反射光线，试在图21中画出平面镜的位置。 22．如图22所示为一辆轿车的俯视示意图。O 点为司机眼部所在位置，司机在右侧的后 图7 空气 图6 图8 图10 图12