光学作图.docx

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光学作图

姓名

杨义平

学生姓名

陈梓怡

填写时间

2013.01.28

学科

物理

年级

初二

教材版本

阶段

维护期□：

第（）周维护期□

本人课时统计

第（5、6）课时

共

（2）课时

课题名称

光学作图

课时计划

第（）课时

共（）课时

上课时间

2013.01.29

教学目标

同步教学知识内容

会利用平面镜成像规律作图

个性化学习问题解决

会根据凸透镜成像规律大致作出物体的像。

教学重点

光路作图

教学难点

光的直线传播作图与光的反射定律作图

教学过程

教师活动

光学作图

★要点梳理整合★

1.光的直线传播

光在同一种均匀介质中是沿的，如小孔成像、影子的形成、日食、月食的形成等。

利用光的直线传播还可以解释从门缝里看人及看到的范围大小等。

2.光的反射

三线共面、两角相等、两线分居。

在利用光的反射定律作图时注意要结合平面镜成像规律，反射光的反向延长线过。

3.平面镜成像

像与物关于镜面，像的特点为：

等大、正立、虚像。

4.光的折射

光从空气斜射入水（或玻璃）时，折射角入射角；当光从水（或玻璃）斜射入空气时，折射角

入射角，即空气中的角总是的。

5.透镜的三条特殊光线

凸透镜

凹透镜

即：

平行于主光轴的光线、经焦点（或正对另一侧焦点射出）的光线和经过光心的光线。

★重难剖析突破★

1．理想化模型法及作图

为了更形象、简单地描述和研究光现象及其规律，物理学采用理想化模型的方法，用光线来表示光的传播路线，用作图法解决光学问题。

作图法就是根据题目所给的条件，灵活运用有关物理概念和规律，通过作图求解未知量的方法。

因此必须注意作图的规范性，掌握光线、光线的反向延长线，实像、虚像等画法的规定，逐步学会这种研究问题的方法。

利用对称法作图就是根据平面镜成像的对称性完成光路，平面镜成像的特点是：

物体在平面镜中所成的像是像，像和物体的大小，它们的连线于镜面，它们到镜面的距离相等；简记为：

正立、等大、对称，虚像。

利用对称法可以方便的解决四种类型的平面镜作图题：

（1）确定虚像的位置；

（2）确定观察范围或光照范围，（3）确定光路；（4）确定发光点的位置。

在作图过程中，我们可以发现，对称法的核心是平面镜成像的规律，从根本上讲是光的反射定律的应用．

2．光学中的“黑箱”问题

在光学部分的学习中，我们经常遇到这样的问题：

已知入射光线和出射光线的方向，确定所用的光学器材．这类问题被称作光学中的“黑箱”问题，这类题目的解题步骤一般为：

（1）把题目所给定的入射光线和出射光线连接起来，使光路保持持续；

（2）通过与入射光线的传播方向作观察对比，判定光学器件使光线发生反射还是折射，以确定用反射镜（包括平面镜、球面镜）还是透镜；

（3）分析光学器材的作用，看它使光线如何改变方向，是会聚还是发散，确定镜的种类；

（4）在光路发生改变的位置上填入被选定的光学器材。

由此看来，根据光路判定所用的光学器材的方法是：

连接成光路图→判定反射还是折射→判断会聚还是发散→判定所用的光学器材。

★典题精讲精析★

题型一：

光的直线传播作图

【例1】如图所示为一个反射式路灯，S为灯泡位置，图中已画出灯泡射出的两条最边缘的出射光线，MN是一个可以调节倾斜程度的平面镜。

请在图中画出灯S照亮路面的范围（保留作图中必要的辅助线）．请提出一种能够增大灯照亮范围的方法：

．

【例2】（2011∙河北）你能解释“坐井观天，所见甚小”吗？

请你在图中用光学知识画图说明。

若井中有水，井底青蛙的位置不变，由于，青蛙观察到的井上范围将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【课堂训练】

如图所示，小孔前有一物体A、B，请画出AB经过小孔成像的光路图，并在光屏MN上标出AB所成的像．

题型二、光的反射定律作图

【例3】有一光电控制液面的仪器，是通过光束在液面上的反射光线打到光电屏（能将光信号转化为电信号进行处理）上来显示液面高度，然后通过装置调节液面的高度，如图所示的光路图，当光电屏上的光点由S1移到S2时，表示液面高度（）

A.上升B.下降C.不变D.都有可能

【例4】（2011∙山东菏泽）如图所示，考古人员需要对一口古井进行清理，为了解决照明问题，请你帮他们把太阳光反射到井里，并能垂直照亮井底。

【课堂训练】

1．自行车的“尾灯”是由许多很小的角反射器组成的.角反射器其实就是两个相互垂直的平面镜，如图所示.请在图上准确画出所给入射光线经两平面镜反射的反射光线.

2．如图是某吸音室墙壁上的楔形物体．

（1）请作出图中光线在楔形物之间的反射路径（仅作两次）．

（2）根据你的作图，吸音室墙壁做成这种形状的目的是．

题型三、平面镜成像作图

【例5】（2010∙广东）如图所示，在练功房里，小红同学利用平面镜来帮助矫正舞蹈姿势。

画出她的脚上B点的光线经过平面镜后进入人眼A点的光路图。

【例6】如图所示，S/为点光源S在平面镜MN中的像，SA为光源S发出的一条光线．请画出平面镜MN，并完成光线SA的光路．

题型四、光的折射作图

【例7】（2010∙山西）如图所示，A′为水面下的物体A经光的折射所成的像，请据此画出过b点的折射光线及其所对应的入射光线。

【例8】如图所示中的两架飞机，一架是实际飞机，一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，请用光的作图法确定哪架是实际飞机。

【课堂训练】

（2011∙湖北黄冈）如图所示，小阳在公园水面上玩水上滚球的游戏，人处于充足空气的薄壁透明塑料圆球里，他发现水下A处有一条金鱼，设小阳的眼睛在B处，圆球的球心在O点。

请你作出小阳观察到金鱼的光路图及确定金鱼实际的大致位置。

题型五、透镜对光线的作用

【例9】（2011∙昆明）完成图中两条光线经过凸透镜后的传播路径。

【例10】（2011∙安徽）图中L为凸透镜，MN为其主光轴，O为光心，若物体AB经凸透镜成的实像为A′B′，试用作图的方法确定凸透镜的一个焦点F，并在图中标出F的位置。

题型六、组合元件作图

【例11】一条光线与凸透镜主光轴夹角为60°，斜向上入射到放在主光轴上方的平面镜上，如图所示，入射光线与镜面夹角为30°，请完成经平面镜反射后的光路，并标明光射向平面镜时的反射角的度数。

过关基础训练

1.（2011∙山东聊城）请在图中，作出光线由空气斜射到玻璃表面时的反射光线和大致的折射光线。

2．（2010∙昆明）请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。

3．如图所示，S为某发光点，SO是它发出的其中一条光线．根据平面镜成像特点，画出入射光线SO的反射光线。

4．（2010∙黄冈）如图所示，潜水员眼睛在水下A点处，B点有条小鱼，C点有只小鸟，请作出潜水员观察鱼、鸟的光路图．

5．（2011∙广州）如图所示，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。

6.光源S射出一条光线，经平面镜反射后过A点，在下图中画出光线光路图。

7．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，如图所示，请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图。

8．为了把太阳光反射到一座洞口朝向正东方向的水平涵洞中去，小明设计安装了一块能够自动调节方向的平面镜M，如图所示。

正午时刻，太阳光垂直于水平地面直射，图中表示平面镜方向的那个角度应为α＝______；午后，随着太阳西斜，α应适当（选填“增大”或“减小”）。

9.（2011∙江苏苏州）.如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径.由图可知：

（甲透镜/乙透镜）是凹透镜，可用于（近视/远视）眼的矫正。

10.用两种方法作出发光点S的像（如图所示），并简要说明作题步骤。

11．水平方向的光线与平面镜成30°角入射到平面镜上，如图所示．在图上画出反射光线，并标明入射角和反射角．

12.如图所示，这是一个近视眼观察远处物体的未完成的光路图，请在图中将光路补充完整。

培优提升训练

13.（2011∙山东济宁）如图所示，小聪通过一平面镜看到小猫要偷吃小鱼。

图中画出了入射光线和反射光线，但未标出光的传播方向。

请你在图中用箭头标出小聪看到小猫偷鱼吃时的光的传播方向，并根据光的反射规律画出平面镜。

14.（2011∙呼和浩特）某人站在木架上，眼睛P正下方的地面有一光源S，眼睛到地面的高度为3m.现在人面前2m处竖直立一块平面镜MN，如图所示。

通过平面镜成像特点，作图求出光源S发出的光经平面镜反射到达人眼所走过的距离是m。

15．如图所示，平面镜上方有一竖直挡板户，在AB和CD之间的区域内可以看见挡板左侧一个发光点S在平面镜中的像，在图中找出这个发光点的位置。

16．如图所示，S/为点光源S在平面镜MN中的像，SA为光源S发出的一条光线．请画出平面镜MN，并完成光线SA的光路。

17.如图所示，OO′为凸透镜的主光轴，S′为点光源S经凸透镜成的像，SA为光源S发出的一条光线，请在图中适当的位置画出凸透镜，并完成光线SA通过凸透镜的光路图。

课后练习

课后记

本节课教学计划完成情况：

照常完成□提前完成□延后完成□_____________________________

学生的接受程度：

完全能接受□部分能接受□不能接受□________________________________

学生的课堂表现：

很积极□比较积极□一般□不积极□________________________________

学生上次作业完成情况：

数量____%完成质量____分存在问题______________________________

配合需求：

家长___________________________________________________________________________

学管师_________________________________________________________________________

备注

提交时间

教研组长审批

家长签名