光学作图
一:复习目标
1.能利用光在同种均匀介质中沿直线传播,解决小孔成像、影子、日食月食的形成。
2.能根据光的反射定律和成像特点,作平面镜成像的光路图
3.能根据光的折射规律作相应光路图
4.会画凸透镜和凹透镜的三条特殊光线,理解凸透镜、凹透镜对光线作用
二:知识储备
1.光的反射作图要点:
a.根据光的反射定律,反射角_______入射角,______是反射光线和入射光线夹角的角平分线,且_____与镜面垂直,平面镜成像时,所有反射光线的反向延长线一定经过镜后的________。用此法完成图1
b.根据物、像关于平面镜对称完成图2
2.光的折射作图要点:
当光从空气斜射入玻璃或水等其它介质时,折射角入射角;反之则折射角入射角。完成图3
3.作图注意事项:
(1)要借助工具作图,作图一定要规范。
(2)是实际光线画实线,不是实际光线画虚线。
(3)光线要带箭头,光线与光线之间要连接好,不要断开。
(4)作光的反射或折射光路图时,应先在入射点作出法线(虚线),然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线。
三、典型例题解析
一、光的直线传播类
例1:如图4所示。AB为一不透明的挡光板,CD为一日光灯管,EF为光屏,请用作图找出光屏上没有照亮的区域。
针对练习:
通过作图说明为什么睁开两只眼睛比闭上一只眼睛更能准确地确定物体的位置。
二、直接用光的反射定律类
例2:通过作图表示一束太阳光沿与水平面成45°射到水平地面上,并作出其中的一条光线的反射光线。
针对练习:
一条与水平地面成60°角的入射光线如图7所示,若使它的反射光线与地面平行,应该怎样放置平面镜?
三、平面镜成像特点类
例3: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8中画出平面镜的位置和光线SA经平面镜反射后的反射光线。
针对练习:
如图10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).
四、光的折射规律类
例4:李华在洪泽湖乘船游玩时,发现水面下某处有一只青蛙(如图11所示),他用激光笔照射到了这只青蛙。请你在图中画出李华在照射青蛙时的入射光线、折射光线和反射光线。
解析:因李华是在空气中用激光笔发射光线,照射到青蛙的光线应是折射光线,画图时只要注意折射角小于入射角就行(如图12所示)。
针对练习:
在研究光的折射时,小明知道了光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角;光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角。小明想:光在其他透明介质的分界面发生折射时有什么规律呢?即什么条件下折射角小于入射角,什么条件下折射角大于入射角?为了研究这个问题,他在老师的指导下做了如下实验:让一激光手电筒射出的光束从水斜射入玻璃,再从玻璃依次斜射入冰、空气中,其光路如图13所示。然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度,如下表。
针对小明提出的问题,仔细观察图中的光路,对照表格中的数据进行分析得出自己的结论,并根据你得出的结论,在图14中画出光由玻璃斜射入酒精时,折射光线的大致位置。
五:透镜的特殊光线类
例5:如图15所示,AO是入射光线,OB是光通过凸透镜或凹透镜折射后的传播方向,试在图中的适当位置填上适当的光学元件,并画出主光轴的位置。
解析:根据透镜成像的三条特殊光线可知,当入射或折射光线平行于主光轴时,就可确定折射或入射光线的传播方向。由以上特点,当入射光只有一条时,可添加一条与入射光线平行的辅助线,使之形成一束平行光,然后再看这束平行光经过光学元件折射后光路宽窄的变化,以区分是会聚还是发散了,若是发散,则填个凹透镜(如图16左图);若是会聚就填个凸透镜(如图16右图)。辅助线可加在入射光线的上方,也可以加在下方,同时将辅助线当作主光轴,这样一来就能得到两个解答。
针对练习:如图17所示,入射光线AB经过凸透镜L后沿BC方向射出,用作图法确定此凸透镜焦点的位置。
达标测试:
1、根据课本中的“试一试”用易拉罐做小孔成像实验。在图18中作出蜡烛AB的像AB。
2、完成图19中的光路图
3、如图20所示青蛙在井中的P点,画光路图确定青蛙在无水和有水时能看到的范围。
4、完成图21中光线由空气进入玻璃砖和玻璃三棱镜两次折射的光路图。
5、完成图22中光线经过各透镜后的光路。
6、在图23方框中填入适当的透镜
7、如图24所示,在平面镜上有从某一点光源发出的两条光线射到平面镜上反射时的两条反射光线,请通过作图法找到这个发光点。
8、如图25所示,A为发光点,B为反射光线上的一点试画出经过B点的反射光线和这束入射光线。
9、黑箱内有一只焦距为3cm的凸透镜和一只平面镜,请你画出图26黑箱内的光路图,并标出平面镜上入射角的度数。
跟踪练习参考答案
根据课本中的“试一试”用易拉罐做小孔成像实验。在图23中作出蜡烛AB的像AB。
光的折射教案之一
(南京四十六中学周永昌)
(一)教材:人教社九年义务教育初中物理第一册
(二)教学目的
1.知道什么是光的折射现象及折射光线、折射角。
2.知道光从空气斜射入水、其他介质中及光从水、其他介质斜射入空气中的折射情况。
3.知道折射现象中光路是可逆的。
4.能用光的折射解释生活中的一些简单现象。
(三)教具
碗、适量的水、筷子一根、全反射演示器(或光的折射演示器)。
(四)教学过程
一、观察本节课文“?”中的现象,引出课题请同学们观察几个现象。
1.教师出示一只碗,让学生观察确定的深浅。给碗加入适量的水,再让学生观察碗的深浅,有什么变化。
2.取一根筷子,让学生看是直的。将筷子斜放入水中,再让学生观察筷子有什么变化。
教师问:看到了什么现象?(学生回答:碗加水后好像变浅了。筷子放入水中好像在水面处折断了。)教师再问:这是什么原因呢?今天我们来研究光的另一种现象。学习后,同学们就能解释这些现象了。引出课题并板书。
二、讲授新课
1.通过演示,讲解什么是光的折射现象及折射光线、折射角。
教师用“全反射演示器”演示光从空气斜射入水中的折射现象。演示时,在入射点处垂直水面插入一细木棒作法线。学生看到光在水面处改变方向继续在水中传播。教师讲述什么是光的折射现象。在黑板上画出折射光路图。接着讲述什么是折射光线、折射角。同时强调指出:折射角是折射光线与法线的夹角,而不是与界面的夹角。
2.通过演示,研究光的折射情况
①教师用“全反射演示器”演示课本上图6-2的实验,光从空气斜射入水中的折射情况及垂直入射的情况。让学生观察折射角与入射角的大小关系。改变入射角再做一次。
演示完在黑板上画出光路图。教师先画出入射光线,然后让学生画出不同入射角的折射光线(如图1)。
教师引导学生小结:光从空气斜射入水时,折射角小于入射角,折射光线向法线偏折。光线垂直水面入射时,折射角等于入射角都等于零,即方向不改变。(在黑板上板书)
教师补充讲述,如果光从空气射入玻璃、水晶等一些透明介质中时,情况和上述相同。
②再演示光从水斜射入空气和垂直射入空气时的折射情况。先让学生小结,然后教师再给出结论,并板书。
比较①、②的情况。教师指出折射现象中,光路也是可逆的。在图6-1中用反向箭头标出光路。
师生共同小结光的折射规律。让学生阅读教材上本节课文方框中“光的折射”一段。
3.举例应用光的折射规律解释生活中的一些简单现象。
分析课本图6-4所示的现象。画出光路图,教师解释池底变浅的原因。强调:人看到池底是因为池底射出的光经过折射后进入人眼。人眼的生理功能只能感觉光是沿直线射来的。所以池底好像抬高了,也就是变浅了。需要指出:人们看到池底的A′点是A点的虚像。
回顾本课开始同学们观察到的第一个现象:碗底加水后变浅。其道理和上述一样。
三、小结本课内容。讨论实例。完成课文中的练习
1.本课主要内容是光的折射现象、光在发生折射时折射角与入射角的关系及应用它来解释一些简单现象。
2.让学生课内完成课文后的练习。请学生自己回答、订正。
3.回顾本课开始学生观察的第二个现象。组织学生讨论“想想议议”中的问题。最后教师在黑板上画图,小结筷子向上弯折的道理。
四、作业
1.阅读课本中的阅读材料“海市蜃楼”。
2.节后练习第1、2、3题。第3题要先做实验后回答。
五、说明
1.本节教师演示较多,要注意让学生能观察到明显的现象,以加深对折射现象的印象和激发学生学习兴趣。开始引入课题的实验器材,要用碗不宜用杯子,避免解释的麻烦。筷子要斜插入水中,学生从侧面观察效果好。
2.本节演示器材较多,重点是观察折射时的光路。为保证观察效果,最好在实验室上课,并且要遮光。
3.为提高学生学习兴趣和培养观察、分析、归纳能力,做每个演示实验前要提醒学生观察什么。实验完,教师不急于讲解,先引导学生自己分析、归纳,然后教师再补充、小结。当然应注意控制好时间,不要影响教学内容的完成。
4.运用折射规律解释现象,学生会有一定困难。教师应注意示范引导,边画光路图边分析解释。应强调:人眼看到物体是该物体射出的光进入人眼,而且人眼的生理功能只能感觉光是沿直线进入人眼的。
每个老师上课需要准备的东西是教案课件,到写教案课件的时候了。需要我们认真规划教案课件工作计划,可以更好完成工作任务!你们知道多少范文适合教案课件?下面是小编为大家整理的“常见的光学仪器”,仅供您在工作和学习中参考。
第六章《常见的光学仪器》单元复习教案文章来源:http://m.jab88.com/j/26362.html
更多