在光学作图中渗透科学思维的培养
2020-07-30张更生邢海根
中学教学参考·理科版 2020年7期
张更生 邢海根



[摘 要]通过作各类成像光路图,并依据光路图进行逆向推理,可以培养学生的科学思维能力,进而提升学生分析与解决问题的能力,有效提升课堂教学实效。
[关键词]反射成像;折射成像;凸透镜成像;逆向思维
[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2020)20-0046-02
在光学中,把来自物点的光线经过反射或折射后的交点或反射、折射后反向延长线的交点叫像。根据光的直线传播、反射定律、折射定律以及透镜的三条特殊光线,作出物体成像的光路图,依据光路图进行逆向推理,就会发现一些必然的结论或规律。这些结论或规律又能提高学生解答相关问题的能力。
一、光的反射成像
1.根据反射定律作平面镜成像光路图
S为物体,O1O2为反射面,作任意两条入射光线,画法线,根据光的反射定律,作反射光线,将反射光线反向延长,得出S的像,如图1所示,S′为S的像。
2.提出问题
反射光线的反向延长线一定会经过哪一点?反射光线好像由哪个点发出来的?反射光线上的某一点与像的连线与界面的交点是什么?若入射点与像点确定,如何作反射光线?
3.归纳结论
反射光线反向延长线相交于像点;反射光线好像由像点发出来的;反射光线上的某一点与像的连线与界面的交点即入射点(反射点);将像与入射点用虚线相连,并用实线延长,在光线加上箭头,即为反射光线。
[例1]画出图2中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。
解析:根据上述结论,反射光线好像是由像点发出的,由物与像关于镜面对称,作像点后,用虚线连接S′P,与镜面的交点为入射点O,用实线连接OP,得反射光线,连接SO就得到入射光线,如图3所示。……
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