物理竞赛__实验培训课件__很全面.

2020年
高中物理学奥林匹克竞赛
考前辅导
2020 江苏南京
1
§18-2 光电效应
(外)光电效应：金属在光 的照射下发射电子的现象 一.光电效应的实验规律
AK
G
V
饱和
电流 I s1
I
截止 I s 2
电压
Ua
光强较强
光强较弱
U
实验规律
饱和电流与入射光强成正比
----单位时间内，阴极溢出的光 电子数与入射光强成正比
谢谢观看！
1、只要有坚强的意志力，就自然而然地会有能耐、机灵和知识。2、你们应该培养对自己，对自己的力量的信心，百这种信心是靠克服障碍，培养意志和锻炼意志而获得的。 3、坚强的信念能赢得强者的心，并使他们变得更坚强。4、天行健，君子以自强不息。5、有百折不挠的信念的所支持的人的意志，比那些似乎是无敌的物质力量有更强大 的威力。6、永远没有人力可以击退一个坚决强毅的希望。7、意大利有一句谚语：对一个歌手的要求，首先是嗓子、嗓子和嗓子……我现在按照这一公式拙劣地摹仿为：对 一个要成为不负于高尔基所声称的那种“人”的要求，首先是意志、意志和意志。8、执着追求并从中得到最大快乐的人，才是成功者。9、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 10、发现者，尤其是一个初出茅庐的年轻发现者，需要勇气才能无视他人的冷漠和怀疑，才能坚持自己发现的意志，并把研究继续下去。11、我的本质不是我的意志的结果， 相反，我的意志是我的本质的结果，因为我先有存在，后有意志，存在可以没有意志，但是没有存在就没有意志。12、公共的利益，人类的福利，可以使可憎的工作变为可 贵，只有开明人士才能知道克服困难所需要的热忱。13、立志用功如种树然，方其根芽，犹未有干；及其有干，尚未有枝；枝而后叶，叶而后花。14、意志的出现不是对愿 望的否定，而是把愿望合并和提升到一个更高的意识水平上。15、无论是美女的歌声，还是鬓狗的狂吠，无论是鳄鱼的眼泪，还是恶狼的嚎叫，都不会使我动摇。16、即使 遇到了不幸的灾难，已经开始了的事情决不放弃。17、最可怕的敌人，就是没有坚强的信念。18、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下 去。19、意志若是屈从，不论程度如何，它都帮助了暴力。20、有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。21、意志坚强，就会战胜恶运。22、只有刚强的人，才有神 圣的意志，凡是战斗的人，才能取得胜利。23、卓越的人的一大优点是：在不利和艰难的遭遇里百折不挠。24、疼痛的强度，同自然赋于人类的意志和刚度成正比。25、能 够岿然不动，坚持正见，度过难关的人是不多的。26、钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出来的，所以才能坚硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中 锻炼出来的，学习了不在生活面前屈服。27、只要持续地努力，不懈地奋斗，就没有征服不了的东西。28、立志不坚，终不济事。29、功崇惟志，业广惟勤。30、一个崇高 的目标，只要不渝地追求，就会居为壮举；在它纯洁的目光里，一切美德必将胜利。31、书不记，熟读可记；义不精，细思可精；惟有志不立，直是无着力处。32、您得相 信，有志者事竟成。古人告诫说：“天国是努力进入的”。只有当勉为其难地一步步向它走去的时候，才必须勉为其难地一步步走下去，才必须勉为其难地去达到它。33、 告诉你使我达到目标的奥秘吧，我唯一的力量就是我的坚持精神。34、成大事不在于力量的大小，而在于能坚持多久。35、一个人所能做的就是做出好榜样，要有勇气在风 言风语的社会中坚定地高举伦理的信念。36、即使在把眼睛盯着大地的时候，那超群的目光仍然保持着凝视太阳的能力。37、你既然期望辉煌伟大的一生，那么就应该从今 天起，以毫不动摇的决心和坚定不移的信念，凭自己的智慧和毅力，去创造你和人类的快乐。38、一个有决心的人，将会找到他的道路。39、在希望与失望的决斗中，如果 你用勇气与坚决的双手紧握着，胜利必属于希望。40、富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈。41、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。42、生命里最重 要的事情是要有个远大的目标，并借助才能与坚持来完成它。43、事业常成于坚忍，毁于急躁。我在沙漠中曾亲眼看见，匆忙的旅人落在从容的后边；疾驰的骏马落在后头， 缓步的骆驼继续向前。44、有志者事竟成。45、穷且益坚，不坠青云之志。46、意志目标不在自然中存在，而在生命中蕴藏。47、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。 48、思想的形成，首先是意志的形成。49、谁有历经千辛万苦的意志，谁就能达到任何目的。50、不作什么决定的意志不是现实的意志；无性格的人从来不做出决定。我终 生的等待，换不来你刹那的凝眸。最美的不是下雨天，是曾与你躲过雨的屋檐。征服畏惧、建立自信的最快最确实的方法，就是去做你害怕的事，直到你获得成功的经验。 真正的爱，应该超越生命的长度、心灵的宽度、灵魂的深度。生活真象这杯浓酒，不经三番五次的提炼呵，就不会这样可口！人格的完善是本，财富的确立是末能力可以慢 慢锻炼，经验可以慢慢积累，热情不可以没有。不管什么东西，总是觉得，别人的比自己的好！只有经历过地狱般的折磨，才有征服天堂的力量。只有流过血的手指才能弹 出世间的绝唱。对时间的价值没有没有深切认识的人，决不会坚韧勤勉。第一个青春是上帝给的；第二个的青春是靠自己努力的。不要因为寂寞而恋爱，孤独是为了幸福而 等待。每天清晨，当我睁开眼睛，我告诉自己：我今天快乐或是不快乐，并非由我所遭遇的事情造成的，而应该取决于我自己。我可以自己选择事情的发展方向。昨日已逝，

31
找出电源 ⑹ ⑾ 接有电源，且⑹为电源正 极，这两个端子在余后的检测中无须检测；
32
测出图中标示的Ra、Rb的阻值，以便确定另外 的Ra和Rb
33
黑盒中的器件布局图
检测电阻、电容、发光二极管和按钮开关等器件。
34
2、组装自动控制航标灯
注意：本题要求旨在 自动控制，因此按钮 开关不接（接了不扣 分？）得分（16线） 8分 灯亮得4分、连 线图正确的4分
38
T (°C) 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 10
0
Rt (Ω)
529 448 380 32 27 23 20 17 13 368597
39
2、电子温度计定标（10分） 根据原始电路参数和测量参数，接通mA表开 关，将电子温度计定标于30℃（0mA）和 100℃（10mA），简述定标过程。
子的检测方法和判断流程
26
电学黑盒子的检测方法和判断流程图
27
Байду номын сангаас
【点评】
第20届全国中学生物理奥林匹克竞赛复赛（山 东赛区）实验试题 考查学生对电子元件特性的理解、分析判断能 力，从黑盒子中找到航标灯所需有关元件； 考察学生对新知识的接受能力和实验技能； 通过手动和自动不同方案，让学生体会知识的 重要性，进一步激发学生的求知欲望。
黑盒子器件布局图
24
【说明】
1、黑盒子中的每个器件接在两个接线端子上， 器件之间不混联（即一个端子上只接一个器 件引脚）
2、电容极性约定，接线端子序号小的一端为 “+” ，序号大的一端为“-”
【题说】第20届全国中学生物理奥林匹克竞赛 复赛（山东赛区）实验试题

本次课任务:
• • • • • • • 实验课的目的与任务 测量与误差 测量不确定度的评定 有效数字及有关规定 数据处理基本方法 数据处理举例 物理实验课须知
测量重力加速度g
1. 重力加速度的提出 2. 测量g的各种方法比较 3. 单摆法测量g的原理 4. 所需实验仪器 5. 实验操作步骤 6. 实验注意事项 7. 实验数据记录 8. 数据处理方法 9. 实验结果表述 10.实验结果分析与总结 11.实验结果的推广及应用
3、误差的表示
绝对误差：测量结果与被测量真值之差。 表明了误差本身的大小。位的量。 相对误差：表明了误差的严重程度。
| 绝对误差 | 相对误差 100% 真值
随机误差 服从一定的统计规律。大多数实 验测量中的随机误差服从正态分布规律。 最佳值：最为接近真值的量值。 从理论上可以证明，无穷多次等精度测量 的算术平均值是最为接近真值的量值。 对物理量X做 n 次等精度测量，得到包含n 个测量值x1 ，x2 ， x3 …， xn的一个测 量列。 1 n x lim xi n n i 1
实际值：满足规定准确度的用来代替真值 使用的量值。实际值不是真值，但它接近 真值，又称为近真值 测量结果：由测量所得到的被测量值。
二、误差与误差的表示
1、误差 误差 = 测量值 – 真值
x x0
由于测量对象的变化、测量方法的不完善、 测量装置的精度所限、周围测量环境的波 动和测量人员因素的影响等原因，导致测 量结果与真值的不一致。所以，测量的结 果都存在误差，而误差自始至终存在于一 切科学实验和测量过程中。
2.直接测量与间接测量 直接测量：可以用测量仪器或仪表直接读出 测量量值的测量 。 如：长度、时间、质量、温度、电流等 直接测量是测量的基础。 间接测量：依据待测量量与若干个直接测量 值的函数关系确定待测量量值的测量。 如：体积、速度、动量、流量、电阻等 一个物理量是直接测量量，还是间接测量 量，是由测量方法决定的。

PET装置的原理图 PET装置的剖面图
2．相关学科
辐射物理与技术（GB/T 490.10） 核探测技术与核电子学(GB/T 490.15) 探测和成像技术(自然科学基金委，F010205) 高能物理（GB/T 13745-92, 140.7074）
3 ．相关的本科生课程
原子核物理 辐射剂量防护 核技术应用 核与粒子物 理实验方法 粒子探测技术 计算物理 核与粒子物理 导论 软件技术基础 模拟电子线路 脉冲数字电路 微 机原理和系统 核电子学方法 计算机在核物理中的应 用 快电子学 接口与总线 物理实验信号采集处理
（二）射线成像实验特色
1．跨专业﹑多学科综合性教学
实验的内容体现了各学科之间的交叉（射线物理﹑ 核物理﹑探测技术﹑计算物理﹑剂量防护﹑快电子学 ﹑计算机和图像处理等等） ，实验内容还体现理论和 实际的结合，把物理基础和射线实验技术作为实验教 学的切入点， 使学生掌握粒子与物质相互作用的过程 的原理和规律，了解计算机Monte-Carlo模拟以及射线 成像数据获取和信号处理的原理和方法，计算机断层 扫描图像的获取过程，图像重建技术等基础知识。可 以对学生进行多方位的全面的综合培养。
2020高中物理竞赛
物理实验A
射线成像实验
• 射线成像实验教学背景 • 射线成像实验特色 • γ相机成像实验 • CT成像实验
(一) 射线成像实验教学背景
1.1 射线物理基础
—γ通过物质时的吸收
γ射线通过物质时可与物质原子发生光电效应，康普顿散射和电子 对产生三种过程。通过这三种过程，γ射线损失能量，每发生一次相 互作用，原来能量为hν的光子消失, 或散射后能量和方向的发生改变, 发生相互作用的光子就从原来γ束中移去。γ射线通过物质时, 是强 度逐渐减弱的过程，而能量保持不变。以上三种效应中，对于低能γ 射线和Z高的吸收物质, 光电效应占优势；对于中能γ射线和Z低的吸 收物质, 康普顿散射占优势；对于高能γ射线和Z高的吸收物质, 光电 效应占优势。

地球绕太阳公转：分 析地球公转轨道、周 期、速度等参数
02
月球绕地球公转：分 析月球公转轨道、周 期、速度等参数
03
太阳系行星运动：分 析各行星公转轨道、 周期、速度等参数
04
双星系统：分析双星 系统的形成、运动规 律等
05
黑洞与恒星运动：分 析黑洞对恒星运动的 影响
06
星系运动：分析星系 的形成、运动规律等
地球环境与天体运动的关系：天体运动的研究将有 助于我们更好地了解地球环境变化和应对气候变化
5
天体运动的总 结与反思
总结天体运动的主要内容
天体运动的基本概念：
01 包括天体、轨道、周
期、速度等
天体运动的基本规律：
02 开普勒三定律、牛顿
万有引力定律等
天体运动的计算方法：
03 轨道方程、能量守恒、
角动量守恒等
引入更多天体运动 的实际案例，提高 学生的兴趣和认知
引入天体运动的前 沿研究，提高学生 的创新意识和能力
增加天体运动实验 环节，提高学生的
动手能力
增加天体运动的互 动环节，提高学生 的参与度和积极性
谢谢
阐述天体运动的基本原理
01
01
万有引力定律：天体运动的基础， 描述物体之间的引力关系
02
02
开普勒三定律：描述天体运动的规 律，包括轨道形状、周期和速度
03
03
牛顿第二定律：描述物体运动的规 律，包括加速度、质量和力
04
04
角动量守恒定律：描述天体运动的 稳定性，包括角动量、质量和速度
2
天体运动的计 算方法
物理竞赛精品课件： 天体运动
演讲人
目录
01. 天体运动的基础知识 02. 天体运动的计算方法 03. 天体运动的典型问题 04. 天体运动的拓展应用 05. 天体运动的总结与反思

（1879－1955）
目
§1－2 测量与误差
录
4 7
§1－1 物理实验课的基本程序和要求
§1－3 系统误差
§1－4 偶然误差
9 11
§1－5 实验中的错误与错误数据
§1－6 测量结果的不确定度 15 §1－7 有效数字 23 §1－8 数据处理的基本方法
30
14
结束放影
§1－1 物理实验课的基本程序和要求 在实验前必须预习，弄清实验原理和内容，并 对测量仪器和测量方法有所了解。在此环节，重 点解决三个问题： （1）做什么（这个实验最终要达到什么目的)； (2) 根据什么去做（实验课题的理论依据和
结束放影
目录
2. 测量结果的含义
N -e ~ N +e 范围包括真值的概率为100％.
e为极限不确定度。表示真值一定在[ N-e ,N+e ]中.
N - N ~ N + N 范围包括真值的概率为68.3％.
N 为测量列算术平均值的标准误差.
98.4s； 96.7s； 97.7s. T≈2s 98.4-96.7=1.7s; 97.7-96.7=1.0s
误差在半个周期以上。 这显然是测量错误。 1. 剔除错误数据拉依达准则（ 3 准则）
x x 3 (n 10)
目录
*（ 2. 肖维涅准则 ， 3. 罗布斯判据 ）
结束放影
§1－6 测量结果的不确定度
1. 什么是不确定度
所谓不确定度，可简单理解为测量值不确 定的程度，是对测量误差大小取值的测度。它 合理地说明了测量值的分散程度和真值所在范 围的可靠程度。不确定度亦可理解为，一定置 信概率下误差限的绝对值。测量不确定度是测 量质量的指标，是对测量结果残存误差的评估。

谢谢观看！
61.书是知识的宝库；书是进步的阶梯；书是人类的高级营养品。我们可以通过读书学习获得大量的知识，从而提高自己的才能，使自己变得 聪明起来。
84.优点一天比一天多，缺点一天比一天少。 88.我不去想是否能够成功，既然选择了远方，便只顾风雨兼程！ 12、我眺望，向着你来的方向，知道我变成了稻草人，不会说话，也不会歌唱，只有一群麻雀陪伴我，一边吃掉我，一边替我守候远方;他们 告诉我，你的名字叫夕阳，可是有没有人能够告诉我，为什么，我和你相依为命的家乡，变得如此荒凉。——席慕容 38.时间告诉我，无理取闹的年龄过了，该懂事了。 44.信心毅力勇气三者具备，则天下没有做不成的事。 95.忍别人所不能忍的痛，吃别人所不能吃的苦，是为了收获得不到的收获。 22、石榴半吐红巾蹙，待浮花浪蕊都尽，伴君幽独。 87.把生活当作游戏，谁游戏人生，生活就惩罚谁，这不是劝诫，而是--规则！ 20、相对于角色的复杂，我的心比较简单。我的情商和智商都一般，好多智商都是角色带给我的，这种简单让我的生活很坦然，同时也让我 很放肆，就像杜小月一样，我有时天不怕地不怕。戏外的我非常简单、放松、泰然。从电影学院毕业11年，一直是角色在陪伴我成长。欧阳 兰兰教会我爱情是那样的，慈禧让我明白一个女人怎么去权衡利弊，韩琳教会我坦然地去生活，做事要淡定、从容。
2020年
高中物理学奥林匹克竞赛
考前辅导
2020 江苏南京
1
§18-2 光电效应
(外)光电效应：金属在光 的照射下发射电子的现象 一.光电效应的实验规律
AK
G
V
饱和
电流 I s1
I
截止 I s 2
电压
Ua
光强较强
光强较弱
U
实验规律
饱和电流比

P = P0 e -Mgh /RT
1°C），等温线接近双曲线，实际根气体据的行压为与强理想变气体化的行测为接高近。度，实际温度也随高度变化，测大气温
度有一定的范围，是近似测量。
例如在登山运动和航空驾驶中，通过测出不同高度处压强 的变化，根据(3)式可以计算出测点的高度。
理想气体等温线的p－V 图是一条双曲线。真实气体(例如 CO2 气体)的等温线是什么样呢?
1、 麦克斯韦速率分布律的实验验证
随着真空技术的发展，二十世纪二十年代后，陆续有许多 实验成功地验证了麦克斯韦速率分布律。
称为玻耳兹曼因子（式中 E 为粒子总能量），是决定粒子数分布的要素。
随★着重真力空场技中术的的气发体展分，子二按十高世度纪分二布1十9年2代0后年，陆法续有国许多的实验物成功理地验学证了家麦克施斯韦特速率恩分布(律O。．Stern，1888──1969)最
★ 玻耳兹曼分布率
以理想气体在重力场中分子按状态区间的分布为例。分子
处在重力场中受重力作用，分子的空间分布是“下密上
疏”，请看示意图。设气体分子在 x ~ x + dx， y ~ y + dy，
z ~ z + dvzx和~ vx dvx vy ~，vy dvy vz ，~ vz dvz 的总能为：
区间
E
Ek
Ep
1 2mv2Fra bibliotekEp1 2
m(vx2
v
2 y
vz2 )
Ep
玻耳兹曼分布律给出在状态区间 dvxdvydvzdxdydz 内的分子数为：
dN Ce(Ek Ep )/kTdvxdvydvydxdydz (1)
重力场中分子的分布
式中C为与速度和位置均无关的比例常数，其值为

详细描述
当导体在磁场中运动时，会产生感应 电动势。楞次定律指出感应电流的方 向总是阻碍产生它的磁场的变化。应 用楞次定律可以判断感应电流的方向 。
02 电磁学基本定律
库仑定律与电场力
库仑定律
描述两个点电荷之间的作用力，与各 自电荷量成正比，与两者间距离的平 方成反比。
电场力
电场线
为了形象地描述电场中各点电场强度 的方向和大小，引入电场线的概念， 电场线上各点的切线方向即为该点的 电场强度方向。
详细描述
当导体在磁场中做切割磁感线运动时，会在导体中产生感应电动势，从而产生电流。这 个过程中，机械能转换为电能，实现了能量的转换。了解这一规律有助于解决相关问题
。
电磁波的传播特性
总结词
理解电磁波的传播特性是解决涉及电磁波问 题的基础。
详细描述
电磁波是一种以光速传播的能量形式，具有 波粒二象性。它具有特定的传播速度、频率 和波长等特性。这些特性决定了电磁波在传 播过程中的行为和表现，对于解决相关问题
高中物理竞赛培训课 件
目录
CONTENTS
• 电磁学基础 • 电磁学基本定律 • 电磁学中的重要实验 • 电磁学在生活中的应用 • 电磁学中的疑难问题解析
01 电磁学基础
电场与电场强度
总结词
描述电场的基本概念和电场强度的计算方法。
详细描述
电场是由电荷产生的，对放入其中的电荷有力的作用。电场强度是描述电场对 电荷作用力大小的物理量，其计算公式为E=F/q，其中E表示电场强度，F表示 电场力，q表示电荷量。
磁力的应用
总结词
磁力在日常生活中有许多应用，如磁铁、电 磁铁和电机等。
详细描述
磁力是电磁学中的重要概念。磁力可以用于 固定物体、存储数据和驱动机械装置。例如 ，磁铁可以用于固定门窗，磁力也可以用于 制造磁悬浮列车，以减少摩擦和噪音。此外 ，电机是利用电磁感应原理将电能转换为机 械能的装置，广泛应用于各种设备和机器中 。

M B (T )
2hc 25
e hc
1
kT
1
第7页/共123页
普朗克公式→维恩公式
M B (T )
2hc 25
1 e hc kT
1
λ很小或T很小
hc 1
kT
M B (T ) 2hc25ehc kT
令：
C1 2hc2
C2
hc k
即得维恩公式：
M
B
(T
)
C e 5
C2
T
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
第8页/共123页
普朗克公式→瑞利-琼斯公式
波动观点： 电子密集处波强大， 波幅平方大；电子稀 疏处波强小，波幅平 方小。
可见，电子出现的几率与该处波强成 正比，与波幅平方成正比。
第30页/共123页
测不准关系
x px h
Et
第31页/共123页
自由粒子波函数
x,
t
(
x)e
i
Et
(
x)
0
e
i
px
x,t 2 ----概率密度
第40页/共123页
5）粒子出现的几率密度（概率密度）
n x 2
2 cos a
2n
a
x
n 1,3,5
n x 2
2 sin a
2n
a
x
n 2,4,6
随n和x变化。
xa 2
n x 2 0 此处找不到粒子；
n
粒子在各处出现的概率相等 量子理论→经典理论
第41页/共123页
非对称一维无限深势阱
M B (T )
2hc 25
1 e hc kT

（4）逆推法
•把运动过程的“末态”作为“初态”，一般用于末态已知的 情况。如匀减速直线运动至静止的问题，可以逆推为初速度 为零的匀加速直线运动。
（5）比例法 •对于初速度为零的匀变速直线运动或匀减速直线运动到静止 的运动，可利用匀变速直线运动的五个二级结论，用比例法 求解。
（6）图像法 专题一：图像方法
t1 : t2 : : tn 1: 2 : : n
⑤第1m、第2m、…第nm所用时间之比：
t : t : : tN 1: ( 2 1) : : ( n n 1)
5.匀变速直线运动解题方法及典型例题 （1）一般公式法
•利用匀变速直线运动的三个规律进行求解，需要注意的有以 下三点：
①匀变速直线运动的规律有三个公式，但只有两个独立方程， 是典型的“知三求二”的问题，即要找出三个已知条件，才 能求出两个未知量；
②受力分析，牛顿运动定律是基础。
③注意矢量的方向性，一般以初速度方向为正方向，其余矢 量与正方向相同者为正，与正方向相反者取负；
（2）平均速度法 例3.做匀加速直线运动的物体途经A、B、C三点，已知AB=BC， AB段的平均速度为3m/s，BC段的平均速度为6m/s，则B点的 瞬时速度为 （ ）
A．4m/s B．4.5m/s C．5m/s D．5.5m/s 点评：求平均速度的两个公式的联系、区别与应用
方法二：由平均速度与推论求解
vA vB 3 2
vA 6 vB
vB vC 6 2
vC 12 vB
vB
v
2 A

vC2
2
方法三：图像法
v/ms-1
vC
6 vB
23 3 vA
o
t/s

第5页/共17页
6
✓ 莫尔条纹的基本性质
1、放大性
w
2
d
sin(
)
d
2
90
2
2、同步性
栅距放大了1/θ倍
微小位移变化放大 提高了测量的灵敏度
光栅移动一个栅距，莫尔条纹就移动一个条纹宽度w
3、准确性
当光栅有局部误差时，由于平均效应，使光栅缺陷或
局部误差对测量精度的影响大大减少。
6
第6页/共17页
Matlab计算机视觉库进行图像数据的测量与提取，进而得出相应微小
转角所对应的莫尔条纹变化。
第2页/共17页
实验仪器及原理介绍
实验设备图
第3页/共17页
实验仪器及原理介绍
• 实验设备简图 实验光路示OpenCV意图
1为氦氖激光发射器（提供光源）
实验简图
1
2为两朗奇光栅（经过平行光照射后 自成像形成莫尔条纹）
第11页/共17页
实验莫尔条纹图像处理
四、骨架提取
•
为了获得条纹的中心线需对该条纹图像进行骨架提取,骨架提取不改变图像的本质结构.提取骨架过
程是不断地去掉条纹中不影响条纹连通性的像素,最终能够得到骨架的中心.运用到二值化，细化
第12页/共17页
实验莫尔条纹图像处理 • 五、通过程序测出条纹中心间距
实验设想的主要内容 • 测量微小扭转角得微小形变 背景
滚转角测量在军事、国防领域的各种精密测控系统中具有广泛的 需求。例如船体的扭曲形变角度会对船载武器系统的精度产生影响，通 过测量船体的扭曲形变角度对武器系统进行补偿，从而提高武器系统的 精度。
设想
测量方法已很多, 光学测角方法由于具有非接触 、高准确度和高灵 敏度的特点而倍受人们的重视, 尤其是稳定的激光光学测角法, 其它新 的光学测角方法也都很有应用意义。我们的设想是由老师指导、基于莫 尔条纹的扭转角测量。利用朗奇光栅产生莫尔条纹进而测量微小转角是 李向荣发明。

和物理素养。
物系相关速度在日常生活和工 程领域也有广泛应用，如车辆 运动分析、航空航天等领域。
对未来发展的展望与建议
01
深入研究物系相关速度的原理和应用，拓展其在不同领域的应 用范围。
02
加强物理竞赛中物系相关速度的培训和教学，提高学生对该领
域的理解和掌握程度。
鼓励学生在解决实际问题时运用物系相关速度的知识，培养其
相对于地面或绝对静止参考系
的速度。
02
在经典物理学中，绝对速度是存在的，但在相对论中
，由于光速不变原理，绝对速度的概念被舍弃。
03
绝对速度的大小和方向是绝对的，不依赖于观察者的
参考系。
速度的叠加原理
速度的叠加原理是指当两个物体在同一方向上运动时，它们的相对速度等于它们各 自速度的矢量和。
详细描述
在碰撞实验中，我们需要精确测量和计算物体的速度，以便了解碰撞过程中的能量交换、动量传递和散射角度等 参数。通过高速摄影技术和计算机模拟，科学家可以更准确地分析碰撞实验中的速度数据，从而提高实验的精度 和可靠性。
粒子加速器的速度控制
总结词
粒子加速器的速度控制是实现高能物理实验的关键技术之一。
详细描述
在高速测量中，速度的变化会导致时间的测 量出现误差，从而影响测量的精度。为了提 高测量精度，科学家需要采用高精度的计时 设备和高速数据采集技术，同时对测量数据 进行后处理和校准，以减小速度变化对测量 精度的影响。此外，还需要考虑温度、气压
和湿度等环境因素对速度的影响。
05
物系相关速度的未来发展
当两个物体在相反方向上运动时，它们的相对速度等于它们各自速度的矢量差。
速度的叠加原理适用于经典物理学中的低速运动，但在相对论中，由于光速不变原 理，该原理不再适用。

B1 B
三个质点相遇？
解析：根据题意，三质点均做等速率曲线运动，而且任意时刻
三个质点的位置分别在正三角形的三个顶点上，但是这个正三角 形的边长不断缩小，如图所示。现把从开始到追上的时间t分成n
个微小时间间隔△t（△t→0），在每个微小时间间隔内，质点的 运动可以近似为直线运动。于是，第一个末三者的位置A1、B1、 C1如图所示。这样可依次作出以后每经△t，以三个质点为顶点组
例2 如图所示，一个质量均 匀、半径为R、质量密度为σ 的薄板。现沿着一条半径挖去 其中半径为R/2的圆形薄板， 求剩余薄板的质心位置。
R
R/2
●
●
O
质心在原来圆心、挖去薄板圆心所在的直径 上，在圆心O的另一侧，与O点距离为 R/6.
例3 如图所示，一根细长轻质硬棒上等距离地固定着n 个质量不等的质点小球，相邻两个小球之间的距离为a。已 知最左端小球与左端点之间距离也为a，它的质量为m，其 余各球的质量依次为2m、3m、……，一直到nm。求整个 体系的质心位置到左端点的距离。
斜面上放上一块质量为m的滑块B。现将系统由静止释放，求释
放后劈A对物块B的压力、劈A相对地面的加速度各是多少？
（不计一切摩擦）
解析方法1：－牵连加速度
对A, Nsinθ=MaA,
(1)
对B, Nsinθ=maBx,
(2)
mg－Ncosθ=maBy, (3)
A、B加速度关联,
aBy = (aBx+aA)tanθ (4)
（2）若面物体上各质点速度不等，质心将沿曲线运动， 平面物体在空间扫出一个不规则体积。定理可证成立。
例4 一直角三角形板质量分布均匀，两直角边长度分别 为a和b，求质心位置。

第二章标题
本章目录
Contents chapter 2
质量与动量
mass and momentum
动量定理与动量守恒定律
theorem of momentum and law of conservation of momentum
牛顿运动定律及其应用
Newton’s law of motion and its application
第一节质点运动的描述
1-1
Description of particle motion
固联在参考系上的正交数轴组成的系统，可定量描 述物体的位置及运动。如直角坐标系、自然坐标系等。
坐标系 θ 卫星
r
φ
运动质点
切线
法线
n
τ
自然坐标系
由运动曲线上任 一点的法线和切 线组成
矢量知识
有大小、有方向，且服从平行四边形运算法则的量。
质点动量定理 质点的动量定理 theorem of momentum of particle
线段长度（大小）；箭头（方向）。
A
手书
A （附有箭头）
印刷
（用黑体字，不附箭头）
在 X-Y 平面上的某矢量矢A量表示该矢式量 A 的坐标式
Y
y
手书
A = xi +yj
j
A
0i
xX
i 、j 分别为 X、Y 轴的
单位矢量（大小为1，方向
分别沿 X、Y 轴正向）。
印刷
= x +y
在课本中惯用印刷形式。 在本演示课件中，为了 配合同学做手书作业，采 用手书形式。
矢量加法
服从平行四边形法则 为邻边 为对角线 若 则

电容器的充放电过程
当电容器与电源相连时，电荷会从电源流入电容 器，使电容器两极板间形成电场，电容器的电压 会逐渐升高；当电容器与电源断开时，电荷会从 电容器流出，形成电流。
电容器在电路中的作用
在电路中，电容器可以起到滤波、耦合、旁路、 储能等作用。
电容器的应用实例
在电子设备中，电容器被广泛应用于信号处理、 电源滤波、旁路、谐振等场合。
详细描述
环路定理是由英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出的。该定理表明，磁场沿闭合回路的线积分等于穿过该 回路所围区域的电流总量。这个定理在电磁学中有着广泛的应用，可以用来解决各种与磁场和电流相关的问题。
欧姆定律与基尔霍夫定律
总结词
欧姆定律和基尔霍夫定律是电路分析中的基本定律，它们描述了电路中电流、电压和电阻之间的关系。
VS
详细描述
库仑扭秤实验是电磁学中一个非常著名的 实验，通过这个实验，科学家们验证了库 仑定律，即两个点电荷之间的作用力与它 们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的 距离的平方成反比。这个实验对于理解电 磁学中的基本概念和规律非常重要。
法拉第电磁感应实验
总结词
法拉第电磁感应实验揭示了磁场与电场之间的相互作用关系， 是电磁学中的一个里程碑实验。
详细描述
法拉第电磁感应实验是电磁学发展史上的一个重要实验。通 过这个实验，科学家们证明了变化的磁场可以产生电场，从 而揭示了磁场与电场之间的相互作用关系。这个实验对于现 代电磁技术的发展和应用具有重要意义。
霍尔效应实验
总结词
霍尔效应实验揭示了磁场对电流的影响，对 于现代电子技术和磁学研究具有重要意义。
法拉第电磁感应定律
感应电动势的大小与磁通量变 化率成正比。
麦克斯韦方程组