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关于凸透镜的光路如何画?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/09 11:54:51
关于凸透镜的光路如何画?
对三条特殊光线的理解.
问1:第一条特殊光线是“跟主轴平行的光线,折射后通过焦点.”这一结论你能从已学到的知识中归纳出来吗?
答:太阳光通过凸透镜,则通过凹透镜后必会聚于焦点上.由此得,平行主轴的光线,由凸透镜折射后必通过焦点.
问2:第二条特殊光线是“通过焦点的光线,折射后跟主轴平行.”你能在第一条特殊光线的基础上推出它来吗?
答:由光路可逆原理可推出
自述:第三条特殊光线是“通过光心的光线经过透镜后方向不变.”它是作图时最受重视的一条光线.
问3:这三条特殊光线是否适合所有的透镜?
答:它们只适用于薄透镜.我们高中遇到的一般都是薄透镜,包括凸透镜与凹透镜.
问4:在作图时,是否需要三条光线都画?
答:不必.只要任选其中两条便可.
进一步指出:画光路图时,光线是有方向的,都应标上箭头.而且在透镜两侧,每条光线都要画上箭头.由光线变点确定所求点的像的位置.
三、特殊光线与一般光线(图略)
问1:S发光点发出的光线只有三条吗?
答:不是,有无数条.
问2:若从发光点发出两条非特殊光线,问它们通过透镜后的光路应如何画?
答:若S是实像,均通过S的像S点,即只要连接AS、BS并延长即可.若S为虚像,则光线的反向延长线通过S,延长作出实际光线即可.
小结:求作一般光线的光路时,只要先通过特殊光线作出物的像,则一般光线的光路走向便迎刃而解.
四、凸透镜成实像、虚像,凹透镜成虚像的顺向作图法.
书上已画出凸透镜成实像、凸透镜成虚像,凹透镜成虚像的光路图.但图中只画上第一、三条特殊光线,现补上第二条(投影上的红线所示),请思考:
1、光线通过凸、凹透镜后的区别在哪儿?
答:光线通过凸透镜后,除了过光心的光线,其余光线向主轴“会聚”;光线通过凹透镜,除过光心的光线外,其他光线总向主轴两旁“发散”.
2、从物、像与主轴的位置关系可得到什么启迪?
答:若物与主光轴垂直,则像也一定与主光轴垂直.不必作出所有点的像,只要作出关键的一点、二点或散点的像即可.
(用适当融进暗示的手势,甚至利用直接判断的提问方法.)
练习:作出三个物的像:
五、实与虚的讨论
1、实线与虚线
问1:光路图中,何时画实线,何时画虚线?
答:光线实际经过的光路画实线;不是实际光线,而是它的反向延长线画虚线.
实像画实线,虚像画虚线.
问2:何为实焦点,何为虚焦点?
答:凸透镜有实焦点,平行于主轴的光,经凸透镜后,光线实际会聚的点.凹透镜有虚焦点,平行主轴的光经凹透镜后,实际光线的反向延长线会聚的点,实际光线并不到达该点.
问3:小结实像与虚像的区别.
答:实像:用实线表示,是实际光线相交而成的像,能在光屏上呈现出来;无光屏时,用肉眼在一定范围内能看到;实像对物来说是倒立的,并与物分居于法线两侧.
虚像:用虚线表示,是实际光线反向延长线相交而成的像,不能用光屏呈现,但人眼能看到;虚像对物来说是正立的,并与物在透镜的同一侧.
六、已知像求物的逆向作图
自述:能画出已知物的像,能否画出已知像的物?(能)根据什么画?(光路可逆.同样由三条特殊光线来画)
判析:请同学做练习,画出物的大小和位置
①错在:将像当作物,物、像应同侧,却画成异侧;交点不是同一点射出的光线交点.
②错在:部分光少箭头;虚实不分
问:作光路图时应注意哪几点?
答:(兼作小结)①画光路莫忘画箭头;光线均以物为起点射出,不可把方向颠倒
②物像的对应点都在同一光路上
③像的性质可事先判断;而像的虚实及光线的虚实应在作图时充分注意到,并能正确表达出来.
(3)巩固新课:
一、简述“光路可逆”的特征?
答:任一条光线,把它表示方向的箭反向,这条光路也一定存在.