第一篇：物理《光學(xué)作圖專(zhuān)題》復(fù)習(xí)教學(xué)反思大全

物理《光學(xué)作圖專(zhuān)題》復(fù)習(xí)教學(xué)反思

目前，初三已經(jīng)臨近中考，針對(duì)學(xué)生平時(shí)作圖題經(jīng)常出現(xiàn)失分的情況，特作本專(zhuān)題進(jìn)行光學(xué)的綜合復(fù)習(xí)，本節(jié)課主要解決的問(wèn)題是光學(xué)中兩個(gè)定律，光的反射定律和光的折射定律，以及對(duì)應(yīng)的應(yīng)用，平面鏡成像規(guī)律以及凸透鏡成像規(guī)律。

作圖題是中考常見(jiàn)的、基本的題型，所占分值為4分。作圖題的考查難度不大，但是有相當(dāng)多的學(xué)生會(huì)因?yàn)楦鞣N原因失分，主要失分原因有：①畫(huà)非“所問(wèn)”，②作圖欠規(guī)范③基本概念掌握不牢固.本節(jié)課目的在于使學(xué)生養(yǎng)成規(guī)范的作圖習(xí)慣，同時(shí)通過(guò)作圖重點(diǎn)突破光學(xué)相應(yīng)的重要知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn)。讓學(xué)生經(jīng)歷歸納總結(jié)作圖問(wèn)題的過(guò)程，學(xué)會(huì)各種光學(xué)作圖方法，提高知識(shí)的靈活運(yùn)用能力。同時(shí)通過(guò)問(wèn)題的合作交流與探究，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，體會(huì)解決問(wèn)題的喜悅和成就感。

本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程主要采用“復(fù)習(xí)基礎(chǔ)——導(dǎo)學(xué)探究——討論歸納——中考解答——練習(xí)反饋——評(píng)價(jià)反思”的復(fù)習(xí)模式，在每個(gè)環(huán)節(jié)都特別注重學(xué)生的參與和主動(dòng)性的發(fā)揮，力求實(shí)現(xiàn)“和諧高效”課堂教學(xué)效果。

本節(jié)課按照知識(shí)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，分為三部分——

第一部分重點(diǎn)訓(xùn)練“兩律、三線(xiàn)、三角”通過(guò)三個(gè)光路圖讓學(xué)生既復(fù)習(xí)了基礎(chǔ)知識(shí)，又學(xué)會(huì)了把基礎(chǔ)知識(shí)靈活運(yùn)用到綜合類(lèi)作圖當(dāng)中，通過(guò)學(xué)生的自我討論，學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題并解決了問(wèn)題，通過(guò)師生共同總結(jié)規(guī)律，落實(shí)了方法，達(dá)到了很好的效果。

第二部分是本節(jié)課的難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)，學(xué)生存在不少不會(huì)做，沒(méi)有思路，無(wú)處下手的情況，或者想當(dāng)然，導(dǎo)致沒(méi)有根據(jù)的錯(cuò)誤，通過(guò)平面鏡成像的特點(diǎn)歸納以及平面鏡成像原理的記憶理解與應(yīng)用，使學(xué)生明確了此類(lèi)題的解決方法，并且及時(shí)記下來(lái)，及時(shí)掌握落實(shí)。通過(guò)生生討論，師生歸納總結(jié)，突破了這一難點(diǎn)。

第三部分凸透鏡的成像問(wèn)題，通過(guò)三線(xiàn)含義，透鏡對(duì)光線(xiàn)的作用，使學(xué)生明確掌握了此類(lèi)題的步驟方法，總體來(lái)說(shuō)這三部分即是復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，又是訓(xùn)練作圖，達(dá)到了復(fù)習(xí)基礎(chǔ)與基礎(chǔ)靈活運(yùn)用“一箭雙雕”的目的。通過(guò)中考真題解答討論練習(xí)，教師點(diǎn)撥指導(dǎo)，學(xué)生很容易的得到解決。然后通過(guò)練

習(xí)反饋使學(xué)生加強(qiáng)了認(rèn)識(shí)，提高了應(yīng)用能力。最后通過(guò)學(xué)生自我評(píng)價(jià)反思，使學(xué)生進(jìn)一步歸納升華，取得了較好的復(fù)習(xí)效果。達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)。

以上為本節(jié)課較為成功的地方，但是本節(jié)課自我感覺(jué)依然存在一些問(wèn)題：

本節(jié)課如果能夠更加充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極參與度，效果將會(huì)更好，有部分學(xué)生思維跟不上，思路不清晰，導(dǎo)致這部分學(xué)生對(duì)此類(lèi)問(wèn)題認(rèn)識(shí)沒(méi)有達(dá)到應(yīng)有的深刻程度。

另外如果能夠在每一部分都能夠采取更加及時(shí)有效地評(píng)價(jià)，給多數(shù)學(xué)生更多自我展示和思維深入的過(guò)程會(huì)效率更高。

自我語(yǔ)言精練的同時(shí)，也訓(xùn)練學(xué)生的語(yǔ)言更加精煉，更有邏輯性，使思路更加嚴(yán)謹(jǐn)，展示更加立體化。

在以后的教學(xué)過(guò)程中，除了秉承以往的教學(xué)優(yōu)點(diǎn)，更要注意彌補(bǔ)教學(xué)方面的疏漏，讓教學(xué)過(guò)程更加充實(shí)、活潑、高效。讓思路更加嚴(yán)謹(jǐn)、語(yǔ)言更加精煉。使課堂教學(xué)的知識(shí)性更強(qiáng)，更好的體現(xiàn)教學(xué)的藝術(shù)性和科學(xué)性。

第二篇：初二物理光學(xué)作圖名師總結(jié)版

課程設(shè)計(jì)

2009年中考物理專(zhuān)題八 光學(xué)作圖

一：復(fù)習(xí)目標(biāo)

1.能利用光在同種均勻介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播，解決小孔成像、影子、日食月食的形成。2.能根據(jù)光的反射定律和成像特點(diǎn)，作平面鏡成像的光路圖 3.能根據(jù)光的折射規(guī)律作相應(yīng)光路圖

4.會(huì)畫(huà)凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線(xiàn)，理解凸透鏡、凹透鏡對(duì)光線(xiàn)作用 二：知識(shí)儲(chǔ)備

1．光的反射作圖要點(diǎn)：

a． 根據(jù)光的反射定律，反射角_______入射角，______是反射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)夾角的角平分線(xiàn)，且_____與鏡面垂直，平面鏡成像時(shí)，所有反射光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)一定經(jīng)過(guò)鏡后的________。用此法完成圖1 b．根據(jù)物、像關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)完成圖2

圖1

圖2 2．光的折射作圖要點(diǎn)：

當(dāng)光從空氣斜射入玻璃或水等其它介質(zhì)時(shí)，折射角 入射角；反之則折射角 入射角。完成圖3

3．作圖注意事項(xiàng)：

（1）要借助工具作圖，作圖一定要規(guī)范。

（2）是實(shí)際光線(xiàn)畫(huà)實(shí)線(xiàn)，不是實(shí)際光線(xiàn)畫(huà)虛線(xiàn)。

（3）光線(xiàn)要帶箭頭，光線(xiàn)與光線(xiàn)之間要連接好，不要斷開(kāi)。

（4）作光的反射或折射光路圖時(shí)，應(yīng)先在入射點(diǎn)作出法線(xiàn)（虛線(xiàn)），然后根據(jù)反射角與入射角或折射角與入射角的關(guān)系作出光線(xiàn)。

三、典型例題解析

一、光的直線(xiàn)傳播類(lèi)

例1：如圖4所示。AB為一不透明的擋光板，CD為一日光燈管，EF為光屏，請(qǐng)用作圖找出光屏上沒(méi)有照亮的區(qū)域。

針對(duì)練習(xí)：

通過(guò)作圖說(shuō)明為什么睜開(kāi)兩只眼睛比閉上一只眼睛更能準(zhǔn)確地確定物體的位置。

二、直接用光的反射定律類(lèi)

圖4

圖5

圖3 北達(dá)教育旗下北京中考網(wǎng)004km.cn

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課程設(shè)計(jì)

例2：通過(guò)作圖表示一束太陽(yáng)光沿與水平面成45°射到水平地面上，并作出其中的一條光線(xiàn)的反射光線(xiàn)。

針對(duì)練習(xí)：

一條與水平地面成60°角的入射光線(xiàn)如圖7所示，若使它的反射光線(xiàn)與地面平行，應(yīng)該怎樣放置平面鏡?

三、平面鏡成像特點(diǎn)類(lèi)

例3：S是一個(gè)發(fā)光點(diǎn)，S′是它在平面鏡中成的像，SA是S發(fā)出的一條光線(xiàn)，請(qǐng)?jiān)趫D8中畫(huà)出平面鏡的位置和光線(xiàn)SA經(jīng)平面鏡反射后的反射光線(xiàn)。

針對(duì)練習(xí)：

如圖10所示為一個(gè)反射式路燈,S為燈泡位置,圖中已畫(huà)出燈泡射出的兩條最邊緣的出射光線(xiàn).MN是一個(gè)可以調(diào)節(jié)傾斜程度的平面鏡.請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出燈S照亮路面的范圍(保留作圖中必要的輔助線(xiàn)).四、光的折射規(guī)律類(lèi)

例4：李華在洪澤湖乘船游玩時(shí)，發(fā)現(xiàn)水面下某處有一只青蛙（如圖11所示），他用激光筆照射到了這只青蛙。請(qǐng)你在圖中畫(huà)出李華在照射青蛙時(shí)的入射光線(xiàn)、折射光線(xiàn)和反射光線(xiàn)。

圖8

圖9

圖10

圖7

圖6

北達(dá)教育旗下北京中考網(wǎng)004km.cn

010-62754468 圖11

圖12

課程設(shè)計(jì)

解析：因李華是在空氣中用激光筆發(fā)射光線(xiàn)，照射到青蛙的光線(xiàn)應(yīng)是折射光線(xiàn)，畫(huà)圖時(shí)只要注意折射角小于入射角就行（如圖12所示）。

針對(duì)練習(xí)：

在研究光的折射時(shí)，小明知道了光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角小于入射角；光從水斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角。小明想：光在其他透明介質(zhì)的分界面發(fā)生折射時(shí)有什么規(guī)律呢？即什么條件下折射角小于入射角，什么條件下折射角大于入射角？為了研究這個(gè)問(wèn)題，他在老師的指導(dǎo)下做了如下實(shí)驗(yàn)：讓一激光手電筒射出的光束從水斜射入玻璃，再?gòu)牟Ａб来涡鄙淙氡?、空氣中，其光路如圖13所示。然后老師又告訴他光在一些透明介質(zhì)中的傳播速度，如下表。

針對(duì)小明提出的問(wèn)題，仔細(xì)觀察圖中的光路，對(duì)照表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出自己的結(jié)論，并根據(jù)你得出的結(jié)論，在圖14中畫(huà)出光由玻璃斜射入酒精時(shí)，折射光線(xiàn)的大致位置。

五：透鏡的特殊光線(xiàn)類(lèi)

例5：如圖15所示，AO是入射光線(xiàn)，OB是光通過(guò)凸透鏡或凹透鏡折射后的傳播方向，試在圖中的適當(dāng)位置填上適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)元件，并畫(huà)出主光軸的位置。

解析：根據(jù)透鏡成像的三條特殊光線(xiàn)可知，當(dāng)入射或折射光線(xiàn)平行于主光軸時(shí)，就可確定折射或入射光線(xiàn)的傳播方向。由以上特點(diǎn)，當(dāng)入射光只有一條時(shí)，可添加一條與入射光線(xiàn)平行的輔助線(xiàn)，使之形成一束平行光，然后再看這束平行光經(jīng)過(guò)光學(xué)元件折射后光路寬窄的變化，以區(qū)分是會(huì)聚還是發(fā)散了，若是發(fā)散，則填個(gè)凹透鏡（如圖16左圖）；若是會(huì)聚就填個(gè)凸透鏡（如圖16右圖）。輔助線(xiàn)可加在入射光線(xiàn)的上方，也可以加在下方，同時(shí)將輔助線(xiàn)當(dāng)作主光軸，這樣一來(lái)就能得到兩個(gè)解答。

圖15

圖14

圖13 北達(dá)教育旗下北京中考網(wǎng)004km.cn

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圖16

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針對(duì)練習(xí)：如圖17所示，入射光線(xiàn)AB經(jīng)過(guò)凸透鏡L后沿BC方向射出，用作圖法確定此凸透鏡焦點(diǎn)的位置。

達(dá)標(biāo)測(cè)試：

A

圖17

1、根據(jù)課本中的“試一試”用易拉罐做小孔成像實(shí)驗(yàn)。在圖18中作出蠟燭AB的像A'B'。

2、完成圖19中的光路圖

3、如圖20所示青蛙在井中的P點(diǎn)，畫(huà)光路圖確定青蛙在無(wú)水和有水時(shí)能看到的范圍。

圖20

圖19

圖18

4、完成圖21中光線(xiàn)由空氣進(jìn)入玻璃磚和玻璃三棱鏡兩次折射的光路圖。

圖21 北達(dá)教育旗下北京中考網(wǎng)004km.cn

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5、完成圖22中光線(xiàn)經(jīng)過(guò)各透鏡后的光路。

6、在圖23方框中填入適當(dāng)?shù)耐哥R

圖23

圖22

7、如圖24所示，在平面鏡上有從某一點(diǎn)光源發(fā)出的兩條光線(xiàn)射到平面鏡上反射時(shí)的兩條反射光線(xiàn)，請(qǐng)通過(guò)作圖法找到這個(gè)發(fā)光點(diǎn)。

圖24

8、如圖25所示，A為發(fā)光點(diǎn)，B為反射光線(xiàn)上的一點(diǎn)試畫(huà)出經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的反射光線(xiàn)和這束入射光線(xiàn)。

圖25

圖26

9、黑箱內(nèi)有一只焦距為3cm 的凸透鏡和一只平面鏡，請(qǐng)你畫(huà)出圖26黑箱內(nèi)的光路圖，并標(biāo)出平面鏡上入射角的度數(shù)。跟蹤練習(xí)參考答案

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第三篇：高中物理光學(xué)作圖題指導(dǎo)資料

光學(xué)作圖題解題指導(dǎo)

一、平面鏡

（一）作圖依據(jù)的原理

1、光的反射定律：(1)反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一平面上；(2)反射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)分居在法線(xiàn)的兩側(cè)；(3)反射角等于入射角．

2、平面鏡成像的特點(diǎn)：(1)平面鏡所成的像和物體到鏡面的距離相等；(2)像與物體的大小相等；(3)像與物體的連線(xiàn)與鏡面垂直．

(二)、平面鏡作圖題的類(lèi)型和解法

1、確定平面鏡的位置

(1)根據(jù)入射光線(xiàn)和反射光線(xiàn)位置確定平面鏡的位置解這類(lèi)題的一般程序：

①找到入射光線(xiàn)和反射光線(xiàn)及其交點(diǎn)．

②畫(huà)法線(xiàn)．根據(jù)光的反射定律知，反射角等于入射角，所以反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)的角平分線(xiàn)即為法線(xiàn)．

③畫(huà)平面鏡．平面鏡與法線(xiàn)垂直．

2、確定物的位置

3、確定平面鏡中像的位置

4、確定觀察范圍

例題1.一束與水平地面成45°斜向下射的光線(xiàn)被一對(duì)垂直地面放置的平面鏡中的一面檔住，光線(xiàn)在兩平面鏡中多次反射到地面上，已知入射光和反射光所在平面與鏡面垂直，若光線(xiàn)的入射點(diǎn)離地面高度為h，兩鏡面間距為d，求在兩鏡面間多次反射的光線(xiàn)通過(guò)路徑的總長(zhǎng)度及光線(xiàn)在兩鏡面間反射的次數(shù)。

解：如圖3所示，經(jīng)平面鏡M反射的光線(xiàn)DE與入射光的延長(zhǎng)線(xiàn)DE′關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)，而CE＇與CE″關(guān)于平面鏡N對(duì)稱(chēng)，……，因此，經(jīng)兩鏡面多次反射的光的總路徑長(zhǎng)度與入射光的延長(zhǎng)線(xiàn)AF相同。由于入射光與水平地面成45°角，可以推知，路徑總長(zhǎng)度為無(wú)關(guān)。

但光線(xiàn)在兩平面鏡之間反射次數(shù)與平面鏡間距d有關(guān)。當(dāng)為整數(shù)時(shí)，反射次數(shù)為；若為非整數(shù)時(shí)，反射次數(shù)于的整數(shù)部分加1．

例2 兩個(gè)平面鏡MN與PQ相對(duì)放置，鏡面相交成直角，一光源S在兩平面鏡中共成多少個(gè)像？如果兩平面MN與PQ夾一銳角，點(diǎn)光源S在兩平面鏡中成幾個(gè)像？

(1)兩平面鏡成直角，則S在MN中成像S1，在PQ中成像S2，其光線(xiàn)經(jīng)MN和PQ兩次反射還能成像S3，但由于MN與PQ成直角，所，因此反射光通過(guò)的，此結(jié)論與兩平面鏡的間距d以S發(fā)出的光線(xiàn)先經(jīng)PQ后經(jīng)MN所成的像恰恰也位于S3點(diǎn)，因此，總共成三個(gè)像(見(jiàn)圖4)設(shè)兩平面鏡夾角為60°，則根據(jù)成像規(guī)律，S在MN中成像S1，在PQ中成像S2，由于光在鏡面上多次反射，還可以再成像S3，相當(dāng)于虛像點(diǎn)S1又在PQ中成像，也可以成像S4，相當(dāng)于S2在MN的延長(zhǎng)鏡面中成像。??當(dāng)然，這樣的像也不能無(wú)窮地成下去，只有光點(diǎn)S在鏡面前，或像點(diǎn)S1在平面鏡的延長(zhǎng)線(xiàn)前才可以成像，例如，圖中的S5位于MN＇和P＇Q的夾角，它在MN與PQ的延長(zhǎng)線(xiàn)上的虛擬的鏡面背后，就再不能成像了。

那么S3能成像嗎？因?yàn)镾3的像恰好就在S5的位置，所以總共只有5個(gè)像(見(jiàn)圖5)總結(jié)一下規(guī)律，必減1，而成.其中α為可以取整不

僅僅用公式求角度，近似于數(shù)學(xué)游戲。但在畫(huà)某一像點(diǎn)的光路圖時(shí)，光確定像點(diǎn)就會(huì)方便準(zhǔn)確得多了。

總之，由于物體發(fā)出(或反射)的光線(xiàn)在兩平面鏡中多次反射，因而多次成像。一般來(lái)說(shuō)，物體發(fā)出(或反射)的光線(xiàn)在兩鏡面中有一次反射，就存在一次成像問(wèn)題；在多次成像過(guò)程中，前一次反射所形成的像，可視為再一次反射成像時(shí)的物。本題前面所采取的畫(huà)圖找對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的作圖方法是一種簡(jiǎn)單有效的方法。

例3 利用光路圖確定，在圖6中為使在P點(diǎn)不能通過(guò)平面鏡M看到障礙物Q后面的情景，應(yīng)將平面鏡M遮擋的最小區(qū)域。

解：設(shè)想在P點(diǎn)放置一點(diǎn)光源，經(jīng)平面鏡M的反射，光源發(fā)出的光線(xiàn)將把反射光AC和BD之間的區(qū)域照亮。

根據(jù)反射現(xiàn)象中光路可逆，AC和BD之間的物體發(fā)出的光線(xiàn)經(jīng)平面鏡反射可以射到P點(diǎn)。而這些經(jīng)反射能夠到達(dá)P的光線(xiàn)的入射點(diǎn)，均在平面鏡的AB之間。因此為符合題目要求，應(yīng)將平面鏡遮擋的最小區(qū)域是AB之間部分。

例4 在圖7中畫(huà)出互相垂直的平面鏡前P點(diǎn)，看到點(diǎn)光源S兩次反射所成的像的光路圖。

分析：根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)和規(guī)律，我們可以確定，發(fā)光點(diǎn)S在ON鏡中的像為S＇，即從S點(diǎn)向ON鏡作垂線(xiàn)(用虛線(xiàn)表示)，S＇在垂線(xiàn)上與S點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的位置。而虛像S＇在平面鏡OM前面，它可以作為二次成像的物。找到

S＇點(diǎn)關(guān)于OM的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)S″，它就是二次成像的像點(diǎn)。

既然從P點(diǎn)可以看到虛像S″，也變是說(shuō)，二次反射的光線(xiàn)是從S″P方向反射過(guò)來(lái)的。連結(jié)S″P，與鏡面MO相交于A點(diǎn)，A點(diǎn)是二次反射點(diǎn)。同樣道理，第一次反射光是從S＇A方向傳來(lái)。連結(jié)S＇A，與鏡ON相交于B，B是第一次反射的反射點(diǎn)。這樣就確定了S點(diǎn)發(fā)出的光的路徑，即SB、BA、AP。

按照光路圖作圖的規(guī)定，反射光的反向延長(zhǎng)線(xiàn)用虛線(xiàn)表示，光的實(shí)際傳播路徑用實(shí)線(xiàn)表示并且畫(huà)出箭頭表示實(shí)際光線(xiàn)。在光的反射點(diǎn)處要畫(huà)出法線(xiàn)。

二.透鏡與透鏡成像

（一）原理：

1.透鏡對(duì)光線(xiàn)的控制作用

光通過(guò)透鏡產(chǎn)生折射是遵循光的折射規(guī)律的。凸透鏡對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散作用。

平行于透鏡主軸的近軸光線(xiàn)（即光線(xiàn)對(duì)透鏡入射點(diǎn)到主軸的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于透鏡球面半徑的光線(xiàn)）入射到薄透鏡上時(shí)，經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚于另一側(cè)主軸上某一點(diǎn)，這一點(diǎn)為凸透鏡的實(shí)焦點(diǎn)；經(jīng)凹透鏡折射后成為發(fā)散光，其反向延長(zhǎng)線(xiàn)會(huì)聚在入射光同側(cè)主軸上的某一點(diǎn)，這一點(diǎn)為凹透鏡的虛焦點(diǎn)。每個(gè)透鏡在其兩側(cè)主軸上各有一個(gè)焦點(diǎn)。對(duì)于薄透鏡，這兩個(gè)焦點(diǎn)對(duì)于光心是對(duì)稱(chēng)的，如圖1所示。

當(dāng)平行光束與主軸成一定角度入射時(shí)，經(jīng)凸透鏡折射后光線(xiàn)會(huì)聚在另一側(cè)過(guò)焦點(diǎn)與主軸垂直的平面（稱(chēng)為透鏡的焦平面）上某一點(diǎn)；經(jīng)凹透鏡折射后光線(xiàn)發(fā)散，其反向延長(zhǎng)線(xiàn)會(huì)聚在入射光同側(cè)焦平面上的某一點(diǎn)，其光路圖如圖2所示。

也就是說(shuō)，平行光束斜入射到凸透鏡上，經(jīng)透鏡折射后會(huì)聚于平行入射光的副軸（除主軸以外，其它通過(guò)光心的直線(xiàn)均為副光軸，簡(jiǎn)稱(chēng)副軸）與焦平面的交點(diǎn)。過(guò)焦點(diǎn)的入射光經(jīng)凸透鏡折射平行主軸。由此可知，在研究光通過(guò)透鏡的折射問(wèn)題時(shí)，應(yīng)抓住具有平行主軸，過(guò)焦點(diǎn)、過(guò)光心這種特殊的光線(xiàn)，結(jié)合透鏡對(duì)光線(xiàn)的控制作用加以分析，通常我們稱(chēng)之為透鏡的三條特殊光線(xiàn)。

（二）透鏡成像作圖

研究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中物體通過(guò)透鏡成像的各種情況，完全可以用成像光路圖很簡(jiǎn)單、直觀地表示出來(lái)。例如，點(diǎn)光源S置于距凸透鏡一倍焦距與二倍焦距之間，經(jīng)凸透鏡折射后在另一側(cè)二倍焦距之外成實(shí)像S′。即由S發(fā)出射向透鏡的光線(xiàn)經(jīng)透鏡折射后都會(huì)聚于S′點(diǎn)。我們借助于點(diǎn)光源S發(fā)出的光線(xiàn)中三條特殊光線(xiàn)的任意兩條，很方便地確定像點(diǎn)S′的位置。

應(yīng)該指出，我們只是利用三條特殊光線(xiàn)中的任意兩條來(lái)確定像點(diǎn)的位置，而S通過(guò)凸透鏡L所成的像點(diǎn)S′，則是S入射到L的全部光線(xiàn)經(jīng)折射會(huì)聚到S′而形成的，并不是僅由特殊光線(xiàn)形成的。要正確理解透鏡成像與成像作圖的區(qū)別。

由此我們也聯(lián)想到一個(gè)問(wèn)題，在研究燭焰通過(guò)凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，如果把透鏡遮擋一半，屏上的像是只剩一半？還是亮度減弱？事實(shí)和理論都證明是后者。遮擋一半，只是遮擋住部分光線(xiàn)，利用特殊光線(xiàn)作圖受到影響，而沒(méi)有被遮擋住的光線(xiàn)照樣成像，只是亮度減弱。通過(guò)對(duì)圖3的分析，我們還可以知道，若在像S′一側(cè)垂直主軸立一光屏，一般情況下，光屏上會(huì)出現(xiàn)一圓形光斑；當(dāng)光屏恰好放在S′位置時(shí)，屏上將出現(xiàn)一小光點(diǎn)，這就是S的實(shí)像S′。去掉光屏，在S′后畫(huà)斜線(xiàn)的區(qū)域內(nèi)用眼睛直接觀察，我們將看到好像在S′有一發(fā)光點(diǎn)將光線(xiàn)沿圖示方向直接射出，這就是我們用眼睛直接看到的點(diǎn)光源S的像S′。一個(gè)物體所有的像點(diǎn)的集合就構(gòu)成這個(gè)物體的像。

例1，物體AB垂直主軸放置在凸透鏡二倍焦距之外，如圖4所示。作光路圖確定AB的像A′B′的位置，說(shuō)明在什么范圍內(nèi)可以用眼睛直接看到AB的完整的像A′B′，用斜線(xiàn)標(biāo)出。

解：利用特殊光線(xiàn)確定A點(diǎn)的像A′，如圖所示。可以證明，物體AB垂直主軸放置時(shí)，它的像A′B′也垂直主軸。另外由成像光路圖可知，B點(diǎn)在主軸上時(shí)，它的像點(diǎn)B′也必定在主軸上。因此對(duì)AB的像，通常在確定A′后向主軸作垂線(xiàn)、直線(xiàn)畫(huà)出，如圖4所示的A′B′。

分別確定能看到A和B的像A′、B′的區(qū)域，這兩個(gè)區(qū)域的重疊部分，能同時(shí)看到A′、B′及AB上任意一點(diǎn)的像，即能看到AB完整的像A′B′，如圖中畫(huà)斜線(xiàn)的區(qū)域。

三、光學(xué)作圖題解法綜合

1．變點(diǎn)為物法。主要用于物點(diǎn)在主光軸上的成像作圖。如圖1（a），物點(diǎn)A在主光軸上，試畫(huà)出它的像點(diǎn)。

為了確定像點(diǎn)的位置，可假定在A點(diǎn)放有一物AB，然后按透鏡成像的作圖法，求得AB的像A′B′，因?yàn)槲稂c(diǎn)在主光軸上，像點(diǎn)也必在主軸上，所以A′就是A的像點(diǎn)，如圖1（b）。2．光路可逆法。主要用于由像求物的成像作圖。如圖2（a），A′為像點(diǎn)，試確定物點(diǎn)A的位置。

根據(jù)光路可逆的原理，不妨把像點(diǎn)A′看作物點(diǎn)，然后按透鏡成像的方法，找出它的“像點(diǎn)A”，最后把光的傳播方向逆過(guò)來(lái)就行了。如圖2（b）。3．物像連線(xiàn)法。主要用于求光心、焦點(diǎn)、入射點(diǎn)等的光路作圖。如圖3（a）。MN是凸透鏡的主光軸，A是發(fā)光點(diǎn)，A′是A的像點(diǎn)。試確定凸透鏡的光心和焦點(diǎn)。

因?yàn)榻?jīng)過(guò)光心的光線(xiàn)，經(jīng)凸透鏡折射后，不改變方向，所以連接AA′，則AA′與MN的交點(diǎn)O即為光心，將凸透鏡放置在O點(diǎn)，然后過(guò)A做平行于主軸的光線(xiàn)AB交凸透鏡子B，連接BA′交主軸MN于F點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)即為凸透鏡的焦點(diǎn)，如圖3（b）。

4．添線(xiàn)輔助法。主要用于求透鏡對(duì)一般光線(xiàn)（即入射光線(xiàn)不平行于主軸。也不通過(guò)焦點(diǎn)和光心的光線(xiàn)）的折射的光路作圖。如圖4（a），試作出入射光線(xiàn)AB的折射光線(xiàn)。

先通過(guò)光心O作出入射光線(xiàn)AB的平行線(xiàn)MN，然后過(guò)右焦點(diǎn)F，作主軸的垂線(xiàn)CD，且CD交MN于F′，連接BF′，BF′即為折射光線(xiàn)（初中學(xué)生未學(xué)焦平面和副光軸等慨念時(shí)，只教給這種方法，不說(shuō)明理由）。5．連接球心法。主要用于求球面鏡對(duì)一般光線(xiàn)的反射的光路作圖。如圖5（a），SA為光源S射向凸面鏡的一條入射光線(xiàn)，試畫(huà)出它的反射光線(xiàn)。

連接入射點(diǎn)A和球心O，并將連線(xiàn)OA（虛線(xiàn)）向前延長(zhǎng)，延長(zhǎng)線(xiàn)即為入射點(diǎn)A的法線(xiàn)，然后根據(jù)反射定律作出反射光線(xiàn)AB，如圖5（b）。

6．對(duì)稱(chēng)作圖法。主要用于平面鏡成像的成像作圖，或畫(huà)反射光線(xiàn)的光路作圖，如圖6（a）。SO是光源S的一條入射光線(xiàn)，試畫(huà)出它的反射光線(xiàn)。

作圖時(shí)，根據(jù)平面鏡成像的對(duì)稱(chēng)性。用直尺找出物點(diǎn)S的像點(diǎn)S′。連接S′和O，并將連線(xiàn)S′O（虛線(xiàn)）延長(zhǎng)至A點(diǎn)，則OA即為反射光線(xiàn)，如圖6（b），這種方法是做平面鏡反射光線(xiàn)的一種最簡(jiǎn)單的方法，因?yàn)樗恍栌靡话阎背摺?/p>

7．先“后”再“前”法。主要用于求光學(xué)元件的成像范圍的光路作圖，如圖7（a），MN為長(zhǎng)一定的平面鏡，A點(diǎn)為鏡前人眼的位置，試確定人能觀察到鏡前的物體在鏡中的成像范圍

人的眼睛能看見(jiàn)物體的像，是因?yàn)閺奈矬w發(fā)出（或反射其它物體）的光線(xiàn)經(jīng)平面鏡反射后能射入人的眼睛，因此，眼睛能看到像的范圍一定是從物體發(fā)出（或反射其它物體）的光線(xiàn)能射入人的眼睛，其入射光線(xiàn)所能達(dá)到的范圍。如圖7（b），先畫(huà)出反射光線(xiàn)MA和NA，再利用光的反射定律找出入射光線(xiàn)，則入射光線(xiàn)所包圍的范圍內(nèi)物體在平面鏡中的像都能被看見(jiàn)。

8．圓弧作圖法。主要用于求反射光線(xiàn)的位置的光路作圖。如圖8（a），巳知入射光線(xiàn)SO，界面的法線(xiàn)ON，入射角a，試確定反射光線(xiàn)的位置。

以入射點(diǎn)O為圓心，任意長(zhǎng)為半徑作弧交SO于A，交ON于B，再以B為圓心，BA長(zhǎng)為半徑，交圓弧于C點(diǎn)，聯(lián)接OC即為反射光線(xiàn)，如圖8（b）。

9．界面折射法。主要用于分析透明物質(zhì)分界成像的情況及其作圖。如站在水面上的人，斜看水中的物體，為什么看到的是它的像？像的位置如何？若人在水中看水面上的物體，情況又如何呢？

如圖9（a），從光源S發(fā)出的入射光線(xiàn)SO，經(jīng)界面折射后，折射光線(xiàn)OA遠(yuǎn)離法線(xiàn)。因人眼（A是人眼的位置）看東西是沿直線(xiàn)看的，所以從水面上斜看水中的物體時(shí)，人的視覺(jué)就覺(jué)得折射光線(xiàn)是從它的反向延長(zhǎng)線(xiàn)S′點(diǎn)出發(fā)的，S′就是S的像。從圖中可以看出：u＞v，且像是正立的虛像；當(dāng)光線(xiàn)從空氣進(jìn)入水中時(shí)，折射光線(xiàn)將靠近法線(xiàn)，同樣的道理可知：光源S的像s′將是一個(gè)正立的虛像，且u＜v，如圖9（b）。

10．直線(xiàn)傳播法。主要用于分析小孔成像的情況及其作圖。如，試畫(huà)圖分析小孔成像的原理、特點(diǎn)及成像條件。

如圖10（a），小孔成像是由光的直線(xiàn)傳播形成的，從物體發(fā)出（或反射出）的光通過(guò)小孔直射到光屏上，形成了左右對(duì)調(diào)的倒立的實(shí)像。當(dāng)物距u一定時(shí)，像的大小與光屏到小孔的距離有關(guān)；當(dāng)像距v一定時(shí)，像的大小與物體到小孔的距離有關(guān)。且物距u越大，像距v越小，成的像越??；物距u越小，像距v越大，成像越大，小孔成像的條件是小孔的尺寸相對(duì)于物的尺寸很小，一般小孔的直徑應(yīng)為幾毫米。如果小孔的直徑尺寸和物體的尺寸相比不能忽略，小孔就不能成像，只能成影，如圖10（b）。

11．定律分析法。這種方法是解答光學(xué)作圖題最廣泛的一種方法。如圖11（a），表示光線(xiàn)從空氣射到玻璃上時(shí)，發(fā)生的反射和折射現(xiàn)象，其中MN′為兩種物質(zhì)的界面。在圖上：（1）畫(huà)出法線(xiàn)；（2）標(biāo)明光的傳播方向；（3）寫(xiě)明哪一側(cè)是空氣，哪一側(cè)是玻璃；（4）標(biāo)明入射角反射角、折射角。

因?yàn)镸M′為界面，則界面下面的一條光線(xiàn)一定是折射光線(xiàn)，又因入射光線(xiàn)和反射光線(xiàn)分別在法線(xiàn)兩側(cè)，所以界面上面左邊的一條光線(xiàn)是入射光線(xiàn)，右邊的一條光線(xiàn)是反射光線(xiàn)。通過(guò)入射點(diǎn)作法線(xiàn)，很易發(fā)現(xiàn)折射光線(xiàn)靠近法線(xiàn)，所以界面下方為玻璃，上方為空氣，如果用α、β、γ分別表示入射角、反射角、折射角，題中各問(wèn)的答案如圖11（b）。

12．像物對(duì)比法。主要用于根據(jù)物點(diǎn)和像點(diǎn)的位置，判斷光學(xué)元件的類(lèi)型。如圖12（a），MN為主光軸，A為物點(diǎn)，A′為像點(diǎn)，試判斷圖中用了什么光學(xué)元件，并畫(huà)出它的位置。

因?yàn)閳D（a）中的像是正立、縮小的像，根據(jù)鏡類(lèi)成像的特點(diǎn)應(yīng)放一個(gè)凹透鏡；再根據(jù)第3種方法，畫(huà)出鏡的位置，如圖12（b）。

13．發(fā)散思維法。主要用于根據(jù)同一光路的傳播情況，從多角度判斷出哪幾種光學(xué)元件都能產(chǎn)生同樣的光路效果。如圖13（a），光線(xiàn)AO沿著與水平方向成一定角度射到O點(diǎn)，然后沿著水平方向OB射出，試問(wèn)在O點(diǎn)可放什么光學(xué)元件？

因?yàn)楣饩€(xiàn)OB既可作為反射光線(xiàn)，也可作為折射光線(xiàn)，所以可放置五種鏡，如圖13（b）、（c）、（d）、（e）、（f）。

14．焦點(diǎn)重合法。主要用于根據(jù)光路的傳播情況，分析光學(xué)元件的組合情況。如圖14（a）a3一束粗平行光，變成一束細(xì)的平行光，在O1和O2兩處畫(huà)出所需的光學(xué)元件，并畫(huà)出光路圖。

在O1和O2處分別放一個(gè)凸透鏡，且使F1和F2重合，要使光線(xiàn)由粗變細(xì)，只要f1＞f2就行了，如圖14（b）。（此題還可用一個(gè)凸透鏡和一個(gè)凹透鏡組合）15．尋求交點(diǎn)法。主要用于根據(jù)方框外的光線(xiàn)情況，判斷方框內(nèi)應(yīng)放哪種光學(xué)元件。如圖15（a），根據(jù)方框外的光線(xiàn)情況，在方框內(nèi)填上合適的光學(xué)元件并完成光路圖。

如果方框里只有一個(gè)光學(xué)元件，要找到適當(dāng)?shù)奈恢?，只要把入射光線(xiàn)用實(shí)線(xiàn)延長(zhǎng)，把與其對(duì)應(yīng)的反射光線(xiàn)或折射光線(xiàn)用實(shí)線(xiàn)反向延長(zhǎng)，找出它們的交點(diǎn)即可判出光學(xué)元件類(lèi)型，圖（a）的答案如圖（b）。

第四篇：高中物理光學(xué)復(fù)習(xí)要點(diǎn)

高中物理光學(xué)復(fù)習(xí)要點(diǎn)

一、重要概念和規(guī)律

(一)、幾何光學(xué)基本概念和規(guī)律

1、基本規(guī)律

光源：發(fā)光的物體.分兩大類(lèi)：點(diǎn)光源和擴(kuò)展光源.點(diǎn)光源是一種理想模型，擴(kuò)展光源可看成無(wú)數(shù)點(diǎn)光源的集合.光線(xiàn)

——表示光傳播方向的幾何線(xiàn).光束通過(guò)一定面積的一束光線(xiàn).它是通過(guò)一定截面光線(xiàn)的集合.光速——光傳播的速度。光在真空中速度最大。恒為C=3×108

m/s。丹麥天文學(xué)家羅默第一次利用天體間的大距離測(cè)出了光速。法國(guó)人裴索第一次在地面上用旋轉(zhuǎn)齒輪法測(cè)出了光這。

實(shí)像

——光源發(fā)出的光線(xiàn)經(jīng)光學(xué)器件后，由實(shí)際光線(xiàn)形成的.虛像——光源發(fā)出的光線(xiàn)經(jīng)光學(xué)器件后，由發(fā)實(shí)際光線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)形成的。

本影——光直線(xiàn)傳播時(shí)，物體后完全照射不到光的暗區(qū).半影

——光直線(xiàn)傳播時(shí)，物體后有部分光可以照射到的半明半暗區(qū)域.2.基本規(guī)律

(1)光的直線(xiàn)傳播規(guī)律：先在同一種均勻介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直線(xiàn)傳播的例證。

(2)光的獨(dú)立傳播規(guī)律：光在傳播時(shí)雖屢屢相交，但互不擾亂，保持各自的規(guī)律繼續(xù)傳播。

(3)光的反射定律：

反射線(xiàn)、入射線(xiàn)、法線(xiàn)共面;反射線(xiàn)與入射線(xiàn)分布于法線(xiàn)兩側(cè);反射角等于入射角。

(4)光的折射定律：

折射線(xiàn)、入射線(xiàn)、法線(xiàn)共面，折射線(xiàn)和入射線(xiàn)分居法線(xiàn)兩側(cè);對(duì)確定的兩種介質(zhì)，入射角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一個(gè)常數(shù).介質(zhì)的折射率

n=sini/sinr=c/v。全反射條件①光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì);②入射角大于臨界角A，sinA=1/n。

(5)光路可逆原理：

光線(xiàn)逆著反射線(xiàn)或折射線(xiàn)方向入射，將沿著原來(lái)的入射線(xiàn)方向反射或折射.3.常用光學(xué)器件及其光學(xué)特性

(1)平面鏡：

點(diǎn)光源發(fā)出的同心發(fā)散光束，經(jīng)平面鏡反射后，得到的也是同心發(fā)散光束.能在鏡后形成等大的、正立的虛出，像與物對(duì)鏡面對(duì)稱(chēng)。

(2)球面鏡：

凹面鏡：有會(huì)聚光的作用，凸面鏡：

有發(fā)散光的作用.(3)棱鏡：

光密介質(zhì)的棱鏡放在光疏介質(zhì)的環(huán)境中，入射到棱鏡側(cè)面的光經(jīng)棱鏡后向底面偏折。隔著棱鏡看到物體的像向頂角偏移。

棱鏡的色散作用：

復(fù)色光通過(guò)三棱鏡被分解成單色光的現(xiàn)象。

(4)透鏡：

在光疏介質(zhì)的環(huán)境中放置有光密介質(zhì)的透鏡時(shí)，凸透鏡：

對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用，凹透鏡：

對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散作用.透鏡成像作圖：

利用三條特殊光線(xiàn)。成像規(guī)律1/u+1/v=1/f。線(xiàn)放大率m=像長(zhǎng)/物長(zhǎng)=|v|/u。說(shuō)明①成像公式的符號(hào)法則——凸透鏡焦距f取正，凹透鏡焦距f取負(fù);實(shí)像像距v取正，虛像像距v取負(fù)。②線(xiàn)放大率與焦距和物距有關(guān).(5)平行透明板：

光線(xiàn)經(jīng)平行透明板時(shí)發(fā)生平行移動(dòng)(側(cè)移).側(cè)移的大小與入射角、透明板厚度、折射率有關(guān)。

4.簡(jiǎn)單光學(xué)儀器的成像原理和眼睛

(1)放大鏡：

是凸透鏡成像在。u

(2)照相機(jī)：

是凸透鏡成像在u>2f時(shí)的應(yīng)用.得到的是倒立縮小施實(shí)像。

(3)幻燈機(jī)：

是凸透鏡成像在f

(4)顯微鏡：

由短焦距的凸透鏡作物鏡，長(zhǎng)焦距的透鏡作目鏡所組成。物體位于物鏡焦點(diǎn)外很_近焦點(diǎn)處，經(jīng)物鏡成實(shí)像于目鏡焦點(diǎn)內(nèi)很_近焦點(diǎn)處。再經(jīng)物鏡在同側(cè)形成一放大虛像(通常位于明視距離處)。

（5)望遠(yuǎn)鏡：

由長(zhǎng)焦距的凸透鏡作物鏡，短焦距的透鏡作目鏡所組成。極遠(yuǎn)處至物鏡的光可看成平行光，經(jīng)物鏡成中間像(倒立、縮小、實(shí)像)于物鏡焦點(diǎn)外很_近焦點(diǎn)處，恰位于目鏡焦點(diǎn)內(nèi)，再經(jīng)目鏡成虛像于極遠(yuǎn)處(或明視距離處)。

(6)眼睛：

等效于一變焦距照相機(jī)，正常人明視距約25厘米。明視距離小子25厘米的近視眼患者需配戴凹透鏡做鏡片的眼鏡;明視距離大于25厘米的遠(yuǎn)視25者需配戴凸透鏡做鏡片的眼鏡。

(二)物理光學(xué)——人類(lèi)對(duì)光本性的認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程

(1)微粒說(shuō)(牛頓)基本觀點(diǎn)：

認(rèn)為光像一群彈性小球的微粒。

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

光的直線(xiàn)傳播、光的反射現(xiàn)象。

困難問(wèn)題

無(wú)法解釋兩種媒質(zhì)界面同時(shí)發(fā)生的反射、折射現(xiàn)象以及光的獨(dú)立傳播規(guī)律等。

(2)波動(dòng)說(shuō)(惠更斯)基本觀點(diǎn)：

認(rèn)為光是某種振動(dòng)激起的波(機(jī)械波)。

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：

光的干涉和衍射現(xiàn)象。

①光的干涉現(xiàn)象——楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)

條件：

兩束光頻率相同、相差恒定。

裝置

(略)。

現(xiàn)象：

出現(xiàn)中央明條，兩邊等距分布的明暗相間條紋。

解釋?zhuān)?/p>

屏上某處到雙孔(雙縫)的路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍(半個(gè)波長(zhǎng)的偶數(shù)倍)時(shí)，兩波同相疊加，振動(dòng)加強(qiáng)，產(chǎn)生明條;兩波反相疊加，振動(dòng)相消，產(chǎn)生暗條。

應(yīng)用：

檢查平面、測(cè)量厚度、增強(qiáng)光學(xué)鏡頭透射光強(qiáng)度(增透膜).②光的衍射現(xiàn)象——單縫衍射(或圓孔衍射)

條件：

縫寬(或孔徑)可與波長(zhǎng)相比擬。

裝置

：(略)。

現(xiàn)象：

出現(xiàn)中央最亮最寬的明條，兩邊不等距發(fā)表的明暗條紋(或明暗鄉(xiāng)間的圓環(huán))。

困難問(wèn)題：

難以解釋光的直進(jìn)、尋找不到傳播介質(zhì)。

(3)電磁說(shuō)(麥克斯韋)：

基本觀點(diǎn)：

認(rèn)為光是一種電磁波。

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：

赫茲實(shí)驗(yàn)(證明電磁波具有跟光同樣的性質(zhì)和波速)。

各種電磁波的產(chǎn)生機(jī)理：

無(wú)線(xiàn)電波

自由電子的運(yùn)動(dòng);

紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)

原子外層電子受激發(fā);

x射線(xiàn)

原子內(nèi)層電子受激發(fā);

γ射線(xiàn)

原子核受激發(fā)。

可見(jiàn)光的光譜：

發(fā)射光譜——連續(xù)光譜、明線(xiàn)光譜

;

吸收光譜(特征光譜)。

困難問(wèn)題：

無(wú)法解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象。

(4)光子說(shuō)(愛(ài)因斯坦)：

基本觀點(diǎn)：

認(rèn)為光由一份一份不連續(xù)的光子組成每份光子的能量E=hν。

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：

光電效應(yīng)現(xiàn)象。

裝置：

(略)。

現(xiàn)象：

①入射光照到光電子發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的;②入射光頻率必須大于光陰極金屬的極限頻率ν。;

③當(dāng)ν>v0時(shí)，光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比;④光電子的最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)無(wú)關(guān)，只隨著人射光燈中的增大而增大。

解釋

①光子能量可以被電子全部吸收.不需能量積累過(guò)程;②表面電子克服金屬原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;③入射光強(qiáng)。單位時(shí)間內(nèi)入射光子多，產(chǎn)生光電子多;④入射光子能量只與其頻率有關(guān)，入射至金屬表，除用于逸出功外。其余轉(zhuǎn)化為光電子初動(dòng)能。

困難問(wèn)題:

無(wú)法解釋光的波動(dòng)性。

(5)光的波粒二象性:

基本觀點(diǎn):

認(rèn)為光是一種具有電磁本性的物質(zhì)，既有波動(dòng)性。又有粒子性。大量光子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律顯示波動(dòng)性，個(gè)別光子的行為顯示粒子性。

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

:微弱光線(xiàn)的干涉，X射線(xiàn)衍射.二、重要研究方法

1.作圖:幾何光學(xué)離不開(kāi)光路圖

。利用作圖法可以直觀地反映光線(xiàn)的傳播，方便地確定像的位置、大小、倒正、虛實(shí)以及成像區(qū)域或觀察范圍等.把它與公式法結(jié)合起來(lái)，可以互相補(bǔ)充、互相驗(yàn)證。

2.光路追蹤法:

用作圖法研究光的傳播和成像問(wèn)題時(shí)，抓住物點(diǎn)上發(fā)出的某條光線(xiàn)為研究對(duì)象。不斷追蹤下去的方法.尤其適合于研究組合光具成多重保的情況。

3.光路可逆法:

在幾何光學(xué)中，一所有的光路都是可逆的，利用光路可逆原理在作圖和計(jì)算上往在都會(huì)帶來(lái)方便

原子物理包括兩大部分內(nèi)容;原子結(jié)構(gòu)和原子核結(jié)構(gòu)。前者研究原子核外電子的分布及躍遷規(guī)律，后者研究核的組成及其變化規(guī)律。

一、重要概念和規(guī)律

.原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)(1909年。盧瑟福)

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：

α粒子散射實(shí)驗(yàn)——用放射源發(fā)出的α粒子穿過(guò)金箔，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子按原方向前進(jìn)，少數(shù)α粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)。極少數(shù)產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)，個(gè)別被彈回.基本內(nèi)容：

在原子中心有一個(gè)帶正電的核(半徑約10-15

～10-14

m)，集中了幾乎全部原子質(zhì)量、帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)(原子半徑約10-10

m)。

困難問(wèn)題:

按經(jīng)典理論，電子繞核旋轉(zhuǎn)將輻射電磁波，能量會(huì)逐漸減小，電子運(yùn)行的軌道半徑不斷變小，大量原子發(fā)出的光譜應(yīng)該是連續(xù)光譜。

2.玻爾理論(1913年。玻爾)

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

氫光譜規(guī)律的研究。

基本內(nèi)容(三點(diǎn)假設(shè))

(1)原子只能處于一系列不連續(xù)的、穩(wěn)定的能量狀態(tài)(定態(tài))，其總能量En(包括動(dòng)能和電勢(shì)能)與基態(tài)總能量量的關(guān)系為En=E1

/n1

(n=1、2、3……)(2)原子在兩個(gè)定態(tài)之間躍遷時(shí)，將輻射(或吸收)一定頻率時(shí)光子;光子的能量為hν

=

E初

-E終

。(3)電子繞核運(yùn)行的可能軌道是不連續(xù)的。各可能軌道的半徑rn=n2

r1

基態(tài)軌道半徑r1。(n=1、2、3……)。

困難問(wèn)題

無(wú)法解釋復(fù)雜原子的光譜.3.放射現(xiàn)象(1896年.貝克勒爾)

三種射線(xiàn)

(1)α射線(xiàn)

氦原子核流。v≈c/10。貫穿本領(lǐng)很小。電離作用很強(qiáng)。

(2)β射線(xiàn)

高速電子流。v≈c。貫穿本領(lǐng)強(qiáng)，電離作用弱。

(3)γ射線(xiàn)

波長(zhǎng)很短的電磁波。v=c。貫穿本領(lǐng)很強(qiáng)，電離作用很弱。

衰變規(guī)律

遵循電量、質(zhì)量(和能量)守恒。

α衰變、β衰變、γ衰變(γ衰變是伴隨著α衰變或β衰變同時(shí)發(fā)生的)。

半衰期:

放射性元素的原子讀有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間。由核內(nèi)部本身因素決定.跟原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān).4.原子核的組成實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

(1)質(zhì)子發(fā)現(xiàn)(1919年，盧瑟福)

(2)中子發(fā)現(xiàn)(1932年，查德威克)

基本內(nèi)容

原子核由質(zhì)子和中子(統(tǒng)稱(chēng)核子)組成.原子核的質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和.原子核的電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)。各核子間依_強(qiáng)大的核力來(lái)集在核內(nèi)。

5.放射性同位素

質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同，具有放射性的原子。

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：用α粒子蓋擊鋁核首先實(shí)現(xiàn)用人工方法得到放出性同位素磷(1934年，約里奧·居里夫婦)。

基本應(yīng)用

(1)利用射線(xiàn)的貫穿本領(lǐng)、電離作用或?qū)ι锝M織的物理、化學(xué)效應(yīng)。

(2)做為示蹤原子。

6.核能

質(zhì)量虧損:

組成原子核的核子的質(zhì)量與原子核的質(zhì)量之差.質(zhì)能方程:E=mc2

核反應(yīng)能:△E=△mc2

二、重要研究方法

1.實(shí)踐、理論、實(shí)踐

從實(shí)踐(實(shí)驗(yàn))出發(fā)，提出理論，再經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)或進(jìn)行新的實(shí)踐一進(jìn)一步發(fā)展理論。例如，通過(guò)對(duì)氣體放電現(xiàn)象、陰極射線(xiàn)的研究.湯姆生發(fā)現(xiàn)電子(1897年)，提出原子結(jié)構(gòu)的湯姆生模型。由于盧瑟福的粒子的散射實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步發(fā)展成盧瑟福模型。通過(guò)對(duì)氫原子明線(xiàn)光譜的研究，又提出了玻爾理論等。在原子物理中，非常鮮明地貫穿著辯證唯物主義認(rèn)識(shí)論的這一基本思想方法。復(fù)習(xí)中也應(yīng)以此為線(xiàn)索，把握全章的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

2.守恒規(guī)律的應(yīng)用

質(zhì)量守恒、電荷守恒、能量守恒、動(dòng)量守恒等自然界中的基本規(guī)律在原子物理中都得到全面的體現(xiàn).復(fù)習(xí)中應(yīng)緊緊把握這些守恒規(guī)律

光的傳播

1.光在什么情況下是沿直線(xiàn)傳播的，小孔成像是怎么回事，什么是本影和半影，如何確定本影、半影的區(qū)域?如何確定影子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?在何時(shí)、何地可以觀察到日全食、日偏食、日環(huán)食、月全食、月偏食?你知道幾種典型的測(cè)量光速的方法嗎?你能體會(huì)出為什么這一章又被稱(chēng)為幾何光學(xué)嗎?

2.什么是光的反射定律，鏡面反射和漫反射的主要區(qū)別是什么?平面鏡的成像特點(diǎn)是什么?如何確定平面鏡成像的觀察范圍?我要想看到完整的臉，至少需要多大的矩形平面鏡?那我要想看到完整的三中辦公樓呢?如何確定物像的運(yùn)動(dòng)速度(速度垂直鏡面和不垂直鏡面兩種情況)?

3.什么是折射定律?與折射率相關(guān)的幾個(gè)表達(dá)式分別是什么?如何計(jì)算光射入介質(zhì)后的波長(zhǎng)、波速和頻率?什么是視深?

4.什么是光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)，全反射的條件是什么?在求解全反射問(wèn)題時(shí)，一般采用什么解題方法?什么是光導(dǎo)纖維?在已知入射角的情況下如何計(jì)算光導(dǎo)纖維的折射率，如果入射角未知呢?

5.什么是光的色散，產(chǎn)生的原因是什么?各種色光的頻率、折射率、速度有什么規(guī)律?你能定性畫(huà)出不同色光在界面上發(fā)生反射、折射時(shí)的情景嗎?反之根據(jù)這些情景你有能判斷出各色光的折射率、頻率、能量、臨界角的大小嗎?

6.你了解幾種典型的玻璃磚對(duì)光路的控制特點(diǎn)嗎?在三角形玻璃磚中，你知道幾個(gè)典型角的關(guān)系嗎?單色光、復(fù)色光、單色光點(diǎn)、復(fù)色光點(diǎn)通過(guò)三棱鏡會(huì)呈現(xiàn)什么景象呢?如果光疏棱鏡放在光密介質(zhì)中，上述現(xiàn)象還成立嗎?在圓形玻璃磚中，你知道如何確定法線(xiàn)，如何確定是否發(fā)生全反射，如何計(jì)算各次的偏折角嗎?在矩形玻璃磚中，你會(huì)求側(cè)移距離嗎?你能利用一個(gè)杯子測(cè)量液體的折射率嗎?

光的本性

1.十七世紀(jì)人們關(guān)于光的本性的認(rèn)識(shí)有哪些觀點(diǎn)?分別能解釋什么，無(wú)法解釋什么?

2.什么是雙縫干涉、薄膜干涉，它們的相干光源是如何得到的，使用單色光和復(fù)色光時(shí)其干涉圖樣怎樣?如何判斷某個(gè)點(diǎn)是加強(qiáng)點(diǎn)還是減弱點(diǎn)。在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，相鄰兩條亮條紋之間的間距與什么有關(guān)?遮住其中一個(gè)縫，或用不同濾光片分別遮住兩個(gè)縫還會(huì)有干涉條紋嗎?還會(huì)有條紋嗎?在薄膜干涉中，應(yīng)在何處觀察現(xiàn)象，薄膜的形狀對(duì)條紋的形狀及間距有何影響?你知道什么是增透膜嗎?它的厚度如何確定?如何使用薄膜干涉檢查物體表面的平整程度?在實(shí)際生活中如何區(qū)分干涉、衍射、色散、半影等問(wèn)題?

3.什么是衍射，發(fā)生明顯衍射的條件是什么?雙縫干涉條紋與單縫衍射條紋的區(qū)別是什么?圓孔衍射與圓屏衍射呢?在衍射現(xiàn)象越來(lái)越明顯的過(guò)程中看到的現(xiàn)象是什么?光的直線(xiàn)傳播與光的衍射矛盾嗎?為什么我們常說(shuō)光是沿直線(xiàn)傳播的?

4.光是一種什么波，這種觀點(diǎn)是誰(shuí)提出的，提出的依據(jù)有哪些，又是誰(shuí)驗(yàn)證的?電磁波譜的排列順序是什么，它們的產(chǎn)生機(jī)理怎樣，能否結(jié)合電磁波和原子物理的知識(shí)加深理解。紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)、γ射線(xiàn)是怎樣產(chǎn)生的，有什么樣的特性及應(yīng)用?倫琴射線(xiàn)管的構(gòu)造是什么?

5.什么是偏振?偏振光和自然光有何區(qū)別?如何得到偏振光?偏振光在現(xiàn)實(shí)生活中有何應(yīng)用?什么是激光?它的三個(gè)特性及相關(guān)應(yīng)用是什么?

6.什么是光電效應(yīng)，它是使用什么樣的裝置發(fā)現(xiàn)的，又是使用什么樣的裝置研究的。什么是飽和電流、截止電壓，有什么作用?光電效應(yīng)的四條規(guī)律是什么?你會(huì)在做題中使用嗎?經(jīng)典波動(dòng)理論為什么解釋不了，愛(ài)因斯坦的光子理論又是如何解釋的。你會(huì)利用光電效應(yīng)方程解釋以及求解極限頻率、最大初動(dòng)能嗎?你會(huì)連接簡(jiǎn)單的光電管自動(dòng)控制電路嗎?光強(qiáng)與哪些因素有關(guān)?相同強(qiáng)度的紫光、紅光照射同一金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)有何區(qū)別?你理解最大初動(dòng)能和頻率之間的函數(shù)圖象嗎?

7.在光子計(jì)算中，你能計(jì)算出點(diǎn)光源模型中，相距光源一定距離放置的面上得到的光子數(shù)嗎?在線(xiàn)光源模型中，你會(huì)計(jì)算單位長(zhǎng)度上的光子數(shù)嗎?

8.什么是光的波粒二象性，如何理解?只有電磁波才具有波粒二象性嗎?什么是物質(zhì)波，誰(shuí)提出的?物質(zhì)波的波長(zhǎng)如何計(jì)算?

原子物理

1.誰(shuí)發(fā)現(xiàn)了電子，有什么樣的重要意義?接下來(lái)他提出的原子結(jié)構(gòu)模型是什么樣的?

2.α粒子散射實(shí)驗(yàn)是誰(shuí)、為了什么目的、使用什么樣的裝置做的?期望得到什么結(jié)果?實(shí)際的現(xiàn)象是什么?由此得出什么樣的結(jié)論，該實(shí)驗(yàn)有何重大意義?

3.什么是光譜，光譜如何分類(lèi)，分別是由誰(shuí)產(chǎn)生的，哪些光譜可以用作光譜分析，用什么儀器觀察光譜，它的大致構(gòu)造怎樣?

4.原子的核式結(jié)構(gòu)遇到了哪兩個(gè)困難?是誰(shuí)提出了什么理論解決了這兩個(gè)難題?他否定了經(jīng)典理論還是否定了核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)?理論的內(nèi)容是什么?

5.你能根據(jù)題目條件確定核外電子的動(dòng)能、勢(shì)能、總能量、周期、半徑等的大小及變化嗎?什么是eV，它與焦耳如何轉(zhuǎn)換?在解題中一定要將它轉(zhuǎn)化成焦耳嗎?你會(huì)計(jì)算在原子躍遷中吸收或釋放光子的個(gè)數(shù)及頻率嗎?能否在此基礎(chǔ)上真正理解明線(xiàn)光譜與吸收光譜?你知道什么是電離，如何計(jì)算電離能嗎?在電離中，原子能吸收超過(guò)電離能的光子嗎?

6.玻爾理論的成功與局限分別是什么?經(jīng)典物理學(xué)的研究范圍又是什么?

7.誰(shuí)發(fā)現(xiàn)的天然放射現(xiàn)象，有什么重大意義?三種射線(xiàn)的本質(zhì)及特點(diǎn)怎樣，如何在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中分開(kāi)?什么是衰變，它們的通式及實(shí)質(zhì)是什么?你能否根據(jù)衰變的次數(shù)判斷中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)的變化(或反過(guò)來(lái)判斷)?在同一個(gè)原子核的衰變中，能否同時(shí)釋放α、β射線(xiàn)，那γ射線(xiàn)呢?在衰變與磁場(chǎng)、動(dòng)量守恒、核能綜合的題目中你會(huì)求解粒子的周期、運(yùn)動(dòng)半徑、動(dòng)能嗎?你能根據(jù)軌跡判斷是何種衰變以及原放射性原子核的核電荷數(shù)嗎

8.什么是半衰期，理解它時(shí)應(yīng)注意哪兩個(gè)問(wèn)題?半衰期的公式是什么?你會(huì)求解關(guān)于半衰期的兩個(gè)典型問(wèn)題嗎?什么是放射性同位素?在實(shí)際中有什么應(yīng)用?

9.誰(shuí)發(fā)現(xiàn)的質(zhì)子，核反應(yīng)方程是什么?誰(shuí)預(yù)言了中子的存在，又是誰(shuí)發(fā)現(xiàn)的，核反應(yīng)方程是什么?什么是核子，它們靠什么力結(jié)合在一起，這個(gè)力有什么特點(diǎn)，你能把它與輕核聚變的條件結(jié)合起來(lái)考慮嗎?

10.核反應(yīng)方程的配平遵循什么規(guī)律?典型的核反應(yīng)方程有幾類(lèi)，你能區(qū)分它們嗎?核反應(yīng)方程能寫(xiě)等號(hào)嗎?

11.什么是質(zhì)能方程，誰(shuí)提出的，如何理解，是不是說(shuō)質(zhì)量與能量可以相互轉(zhuǎn)化?什么是質(zhì)量虧損?使用質(zhì)能方程在計(jì)算核能時(shí)關(guān)于單位應(yīng)注意什么?核反應(yīng)前和反應(yīng)后粒子的動(dòng)能在解題時(shí)應(yīng)如何處理?

12.什么是平均質(zhì)量，它對(duì)于確定一個(gè)核反應(yīng)是吸收能量還是放出能量具有什么意義?典型的重核裂變的核反應(yīng)方程有什么特征，輕核的聚變呢?什么是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，產(chǎn)生的條件是什么?核反應(yīng)堆的主要組成是什么?為什么輕核的聚變反應(yīng)又稱(chēng)為熱核反應(yīng)，它與裂變相比有什么優(yōu)點(diǎn)?

第五篇：《角的作圖》教學(xué)反思

學(xué)習(xí)者是學(xué)習(xí)的主人，學(xué)習(xí)質(zhì)量的高低，學(xué)習(xí)效果的好壞，最終取決于學(xué)習(xí)者自身。教師要努力創(chuàng)造條件，讓學(xué)習(xí)者充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，主動(dòng)地有見(jiàn)地地學(xué)習(xí)，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”、“我愛(ài)學(xué)”。在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷實(shí)現(xiàn)自我超越，改變學(xué)生單純接受教師知識(shí)傳輸?shù)膶W(xué)習(xí)方式，幫助學(xué)生形成一種主動(dòng)探求人類(lèi)文化知識(shí)的學(xué)習(xí)方式。

如:在講“角的作圖”時(shí)，我要求學(xué)生事先用硬紙板做兩個(gè)不等的角，在桌面上拼圖，擺出兩角和，然后看圖形思考總結(jié)作圖方法。學(xué)生們熱情高漲，互相討論，爭(zhēng)先恐后地舉手，要求第一個(gè)發(fā)言。我找學(xué)生上講臺(tái)，拿著自己的拼圖先介紹思路，然后在黑板上畫(huà)圖。同學(xué)們聽(tīng)得津津有味，一改過(guò)去的枯燥乏味氣氛沉悶。在做兩角的差，多個(gè)角的和、差、倍時(shí)都很順利，水到渠成。國(guó)際學(xué)習(xí)科學(xué)研究領(lǐng)域有句名言：“聽(tīng)來(lái)的忘的快，看到的記得住，動(dòng)手做更能學(xué)的好。”強(qiáng)調(diào)的就是學(xué)以致用，勇于實(shí)踐的重要性。