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透镜成像作图法·教案一、教学目的1.在物理知识方面的要求.(1)掌握透镜对光路的控制作用:凸透镜的会聚作用,凹透镜的发散作用.(2)掌握透镜成像作图法.2.在方法论上,通过复习渗透认识论的基本思想:“从一般到特殊,再从特殊到一般”.在本节的复习中,先通过复习凸透镜将入射平行光会聚,凹透镜将入射平行光发散的一般规律,从中找到三条特殊光线,总结出透镜成像作图法,然后运用作图法解决透镜成像光路中的各种问题.二、重点、难点分析1.重点:(1)凸透镜的会聚作用,凹透镜的发散作用;(2)透镜成像作图法.2.难点:(1)用光束的概念理解透镜对光路的控制作用;(2)实焦点和虚焦点;(3)实像点和虚像点,“像”的概念.三、主要教学过程(一)引入新课复习以下概念:球面透镜,主光轴,光心,焦点,焦距,(副光轴),(焦平面).分别从凸透镜和凹透镜进行复习,特别强调实焦点和虚焦点的形成与位置特征(实焦点与入射光束分居凸透镜两侧,虚焦点与入射光束居凹透镜同侧).(二)教学过程设计1.透镜对光路的控制作用:凸透镜——会聚;凹透镜——发散.2.说明:(1)解释两种透镜对光束控制作用不同的原因(图1).(2)指出形成上述光路的条件:透镜由光密介质做成,周围是光疏介质.设问:如果周围介质是光密介质,透镜是光疏介质,结果如何?答:凸透镜为发散透镜,凹透镜为会聚透镜.3.透镜成像作图法.通过对平行主轴的入射光束经透镜折射后形成会聚(发散)光束,找出三条特殊光线.(1)用三条特殊光线的作图法.①平行主轴入射的光线,经透镜折射后通过焦点(凸透镜:实;凹透镜:虚).②通过光心的光线(即沿副光轴入射的光线)经透镜折射后不改变方向(强调薄透镜条件).③根据光路可逆原理,通过焦点入射的光线,经透镜折射后,平行主光轴射出.例1完成下列光路图.(1)点光源S在凸透镜两倍焦距之外;(2)点光源S在凸透镜两倍焦距之上;(3)点光源S在凸透镜一倍焦距之外、两倍焦距之内;(4)点光源S在凸透镜一倍焦距之上;(5)点光源S在凸透镜一倍焦距之内;(6)点光源S在凹透镜一倍焦距之外;(7)点光源S在凹透镜一倍焦距之内.要求:(1)作图规范:用作图工具做,光路准确,按光的传播方向标箭头.(2)为透镜成像规律的复习做准备.(3)学生到黑板上画图,及时解决问题.例2完成下列光路图.说明:本例的图(1)、(3)、(5)都不是特殊光线,需将例1中的作图方法迁移:在已知光线上找一点作为发光点S(或像点S′),按三条特殊光线作图,得到像点S′(或发光点S),那么,折射光线(或入射光线)一定通过该点(见图6).*(2)一般光线作图法.根据薄透镜近轴光线折射规律,沿副光轴入射的平行光束,经透镜折射后,会聚在焦平面上(凸透镜:实,凹透镜:虚),由此可找到一般光线作图法(图7):①做平行入射光线AB的副光轴;②做垂直主轴的焦平面,得到和副光轴的交点C;③连接入射点B和交点C,做出射光线.那么,图5(1)、(3)、(5)三图的作法便可简化(图8).

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