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1、光学作图专题教学设计蕲春县青石中学张敏一、设计意图作图是反映学生对知识的理解和掌握程度。作图题分布在各个知识点的落实中， 由于各部分知识的特点不同， 所以对作图要求也就不同， 但它们的共同特点都是 让学生把相关的知识要求以图的形式展示出来。 因此，本节课主要是引导学生在 复习基础知识的同时， 不能死记硬背这些知识， 而是要通过对这些知识的学习来 解决实际的问题，达到学以致用的目的。二、教学目标（一）知识与技能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 形成等内容。2、能根据光的反射定律和平面镜成像特点，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
2、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。5、凸透镜成像的应用。（二）过程与方法通过学生对光学相关知识点的梳理归纳， 引导学生在复习知识的同时学会结合具 体事例进行分析，然后以作图的形式展示所涉及的知识。（三）情感态度与价值观1、在复习教学过程中要让学生积极投入到活动的情境中。增强学生团体间的合 作、交流意识。2、通过综合复习，学会整理知识，提练知识，分析、归纳和综合运用这 些知识。三、教学重难点（一）重点引导学生对光学知识的系统归纳复习（二）难点指导学生运用光学知识进行实际应用，解答实际生活中的一些光现象物理现象四、课时安排2 课时五、教学过程（一）知识回顾 光的直线传播
3、：同种均匀介质中光沿直线传播。 光的反射定律：三线共面，两线分居，两角相等。 平面镜成像：等大、等距、垂直、虚像。 光的折射规律：三线共面，两线分居，两角不等。垂直入射，传播方向不改变；斜射时，与物质密度有关。入射角增大，折射角增大。 利用透镜的三条特殊光线作图：三条特殊光线（简记） ：平行光折过焦；过焦光平轴出；穿心光径直走。 “平行光折过焦”： 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线会聚于焦点； 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过虚焦点 “过焦光平轴出”： 从凸透镜焦点发出的光线经凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴射出。 似乎射入凹透镜对侧虚焦点的光线经凹透
4、镜折射后， 折射光线平行于主光轴射出。 “穿心光径直走”：通过透镜光心的光线传播方向不改变。（二） 例题讲解 类型一：作光线【典型例题 1】井底有一只青蛙，请你用作图的方法确定青蛙的左眼 E 所能看见 井外的部分。点拨：空气一一同种均匀介质，光沿直线传播。 眼睛能看到光是因为外界的光进入眼睛， 所以光线的箭头应指向青蛙的 眼睛。 实际光线画实线。【典型例题 2】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。点拨： 折射：垂直入射，传播方向不改变；斜射时，光在密度比较小的物质里面的角较大；光在密度比较大的物质里面的角较小。 反射
5、：反射角等于入射角。 法线画虚线。归纳: 分清虚实：入射光线、反射光线、折射光线用实线，法线用虚线; 分清方向：箭头与光的传播方向保持一致；类型二：找范围【典型例题1】（2015资阳）“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，如图 所示， 在一个干枯的井底正中央P点有一只青蛙，它的视野范围如图a所示，大雨将 井全部灌满水，若青蛙仍在P点，请你在图b中画出青蛙视野发生变化后的大 致情况。点拨： 读题要准确的提炼出题目考查的要点：“井全部灌满水”，两种不同介质，发生 折射，并运用斜射时空气中的角大进行作图。 题中的关键词“视野变化的大致范围”不是“视野的大致范围”。【典型例题2】如图所示，平面镜上方有一竖
6、直挡板 P, S是位于挡板P左侧的 一个发光点，试确定在挡板P的右侧能观察到发光点S的像S的范围。（要求 留下作图痕迹、注意虚实线） 点拨：（确定两点）确定极限点：障碍物的两边界点一一障碍物下方的最左端、最右端的两点 确定入射点（或反射点），作出入射光线（或反射光线）：像与极限点（障碍物下方的最右端的点）的连线跟平面镜的交点即为反射点， 作 出反射光线；物与极限点（障碍物下方的最左端的点）的连线跟平面镜的交点即为入射点， 作 出入射光线。 反射光线所围成的区域（图中的阴影部分）即为能看到的范围。类型三：作像或物【典型例题1】如图，请作出物体ABC在平面镜中的像，观察图形可知，像与物 体是左右相
7、反的，雕刻工艺常用的镜像技术就是利用平面镜成像的这一特点来实 现的.点拨：利用对称法作图像与物关于平面镜对称； 平面镜成的是虚像，应该用虚线表示; 做对称点留下的作图痕迹是对应点的虚线连线和垂直符号。【典型例题2】（2015十堰，35）如图2，S为发光点S在平面镜MN中 的像，若S发出的一条光线经平面镜反射后经过 P点，请在图中标出发光点S 的位置，并完成光路图（保留作图痕迹）。【点拨】作S关于MN的对称点，即为发光点S ,连接S P ,与镜面的交 点为入射点O, OP为反射光线，再连接SO，SO即为入射光线，作图时注意线 的虚实和光线的方向。类型四：作平面镜或透镜【典型例题】（2015菏泽）
8、光线L射到某光学元件上，使其沿水平方向传播, 如图10所示。请在图中画出合适的光学元件（图中要显示作图痕迹）。作平面镜、透镜的方法:作平面镜： 利用反射定律的推论（法线是反射光线、入射光线的角平分线，且垂 直于反射面）作图。作透镜： 利用透镜对光的作用 （凸透镜对光有会聚作用， 凹透镜对光线有发散作 用）作图。六、总结归纳（1）作图要借助直尺、圆规、量角器等工具；（2）实际光线画实线，实际光线的反向延长线和对称线画虚线，有虚像一定要 用虚线画；（3）光线要带箭头，光线与光线之间要连接好，不要断开；光线的方向一定是 由物体指向眼睛；（ 4）作光的反射或折射光路图时，应先想办法确定入射点或折射点，然后作出 法线 （法线用虚线 ），接着根据反射定律或折射定律作出相应的光线；或者根据平 面镜成像的对称性规律确定像点，再根据光线的虚实完成作图。七、巩固练习（中考精典）
