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初中物理和光学论文范文

摘要：初中物理光学作图部分是光学知识的一个重点,也是一个难点.学生学好了光学作图,对光学知识的掌握就会更透彻、更牢靠.而且通过作图训练,不仅能培养学生基本的作图技能,还能培养学生的思维能力、设计能力和创新意识.如何正确地做好光学作图呢?下面我通过典型的例题,介绍一下初中物理基本的光学作图类型.

关键词：初中物理;光学作图;技巧

一、光学作图的注意事项

初中物理教师在对学生进行光学作图训练时,要对学生严格要求把作图的要领给学生讲清楚.光学作图是学生最早接触的物理作图,因此初中物理教师在教学时要培养学生良好的作图习惯,为学生以后学习力学示意图、杠杆示意图、滑轮组、电路图以及电磁现象图奠定基础.有许多学生感觉光学作图很简单,认为就是几个点,几条线.其实光学作图中,点的位置、线的虚实以及线段的长短和方向的起止都非常讲究.初中物理教师在让学生进行光图作图时,首先要选择合适的作图工具,铅笔、直尺和圆规的使用都有严格的要求,不能為了图方便,随便用手画出来.因此物理教师在进行光学作图的教学时,要注意规范的板书演示,给学生做好榜样.

二光学作图中作图技巧

(一)光的直线传播

光只有在同种均匀的透明介质中才沿直线传播.当光通过不均匀的透明介质时其传播路径不再是直线,当光遇到了不透明的介质时无法“通过”,所以就有了小孔成像、影子和视野范围等现象（或问题）.例1：当月亮运动到太阳和地球之间,且三者在一条直线上时,月亮就会遮挡住部分射向地球的太阳光.如图2所示,当地球处于月亮右侧斜线表示的阴影部分时,在地球上就能观察到日食现象,请画出能观察到日全食的区域,并用反方向斜线表示出来.

解析：从太阳上、下两端向月亮上、下两端再作两条光线,并在两条光线之间的区域画上反方向斜线,标为A区,剩余斜线区域标为B区,如图3所示.由图可以看出：在A区域没有任何太阳光照射到,所以地球上处于A区域的人会看到日全食;而在B区域,太阳光只被遮挡一部分,地球上在B区域的人看到的是日偏食.

(二)光的反射

当光传播到两种介质的分界面时,会发生反射并遵守光的反射定律.根据光的反射定律作图,要遵守“三线共面,法线居中,两角相等”的规律.例2：（2019.青岛）自行车尾灯的反光原理如图4所示,请完成反射光路,并标出第二次反射的反射角度数.

解析：首先过入射点0作垂直于反射面的法线（画虚线）.由题意知入射角为60°,根据光的反射定律在法线的另一侧作反射角为60°的反射光线,并交另一反射面于0’点.再过O’点作垂直于反射面的法线（画虚线）,此时的入射角为30°.过0’点在法线的另一侧作反射角为30°的反射光线,如图5所示.

(三)平面镜成像

平面镜成像是光的反射应用中的一个典型例子,从几何的角度来看,平面镜成像的特点就是：像与物关于平面镜是轴对称的.利用平面镜成像特点作图的关键是正确画出光源（物体）的对称点（即像点）,同时还要注意两点：（1）平面镜所成的像是光线的反向延长线会聚而成的,是虚像,所以在作图时,虚像、光线的反向延长线、物与像的连线都要画成虚线.（2）物与像的连线与反射面相交处要画垂直符号.

(四)光的折射

当光从一种介质斜射人另一种介质时,会发生光的折射,在光的折射现象中有“三线共面”的特点,折射角和入射角的大小通常不相等,若一种介质为空气,则通常是在空气中的角大一些.例3：如图6所示,一个玻璃三棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC.一束红光平行于BC边从S点射入三棱镜,经A B面折射后,又在BC面发生反射,然后恰好从P点折射后射出.请画出这个传播过程的光路图.

解析：过S点作BC的垂线（画虚线）,并找出S点关于BC的对称点S’,连接S’P（画虛线）交BC于0点（反射点）.连接SO,即为第一次的折射光线（画实线并标箭头方向）,连接OP,即为反射光线（也是P点的入射光线,画实线并标箭头方向）.过P点作AC的垂线（画虚线）,即法线,根据光的折射规律画过P点的折射光线,此时折射角大于入射角,如图7所示.注意：过P点折射后的折射光线平行于BC（你可以根据光的折射规律,通过几何的方法证明一下）.