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TUhjnbcbe - 2024/4/9 17:06:00

(篇首语:

初中物理,有没有每一章重难点的诀窍?答案是:有!

作为学生,掌握好每一位老师教的知识,已经不容易!

作为老师,总结出每一个重难点的诀窍,基本不可能!

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每一篇都由诀窍、浅释、详解、例题和练习五部分组成。“诀窍”是最少的文字或者图形;“浅释”是用简单的语言解释诀窍。“详解”是详细解释诀窍的来龙去脉,加深理解;“例题”是应用诀窍解决典型习题的示范;“练习”是应用“诀窍”进行练习巩固。

5.1三条特殊光线

诀窍:平焦互换,凸实凹虚;均往厚偏,光心不变。

浅释:

如图1所示,通过透镜的光,总是向透镜厚的一侧偏折。与主光轴平行的光,经透镜折射后“过”焦点;“过”焦点的光,经透镜折射后与主光轴平行。以“光路可逆”的原理来理解,以上两种情形是一样的。凸透镜是实际光线过焦点,凹透镜是光的反向延长线或延长线,即虚线“过”焦点。通过光心的光,传播方向不变。

图1、2

详解:

图2为一束光经过两次折射后通过三棱镜的光路图。

第一次,光由空气斜射入玻璃,折射角小于入射角;第二次,光由玻璃斜射入空气中,折射角大于入射角。两次偏折都是使得光朝三棱镜较厚的一侧(即底边)偏折。

凸透镜中间厚边缘薄(图可视为凸透镜的简略图),射到其上边缘的光,向厚的一侧偏,就会向较厚的下方偏折;射到其下边缘的光,向厚的一侧偏,即会向较厚的上方偏折。通过透镜的光越接近光心,其附近的厚薄变化就越小,光的偏折程度就越小。光心处上下厚薄一样,故通过光心的光传播方向不变。如此一来,凸透镜对光就有了会聚作用。以“光路可逆”的原理来看待由焦点发出的光,本来是以焦点为中心向周围发散,经过凸透镜后变成平行的光线,凸透镜把发散的光线“会聚”成平行光。同理可得,凹透镜对光有发散作用。

至于与主光轴平行的光经凸透镜折射后为何恰好会聚到一点(注:严格说来,“恰好”后其实应需加“近似”二字),这需用折射规律进行精准的分析。借助入射角越大,光偏折的角度也越大,读者也可定性地导出入射点越接近边缘,光偏折的角度就越大;入射点越接近光心,光的偏折角度就越小。对于凹透镜也可做类似的定性分析。

例题:

例1.如图4所示的光路图中,正确的是()

图4

解析1:“均往厚偏”。如图5中A和B,若不折射,光线应该沿着虚线方向,往厚处偏折,则是往靠近主光轴方向偏折,所以A图的折射光线正确,B图折射光线错误;如图5中C和D,若不发生折射,光线应该沿着虚线方向,往厚处偏折,则是往远离主光轴方向偏折,所以C和D图的折射光线均错误。

图5

解析2:“平焦互换”、“凸实凹虚”。如图5中A,过焦点的光入射到凸透镜,折射后平行于主光轴射出,故A正确。如图5中B,平行主光轴入射到凸透镜,折射后实际光线经过焦点,故B错。如图5中C为凹透镜,入射光的延长线即虚线过焦点,折射光才会与主光轴平行。如图5中D,平行于主光轴的光入射到凹透镜,折射光的反向延长线即虚线才会过焦点,故D错。

例2.根据光线通过透镜前后的方向,在如图6所示的虚线框中画出适当的透镜。

图6

解析:如图7,如果不发生偏折,两条入射光线应该沿着虚线方向,可是发生折射后是往靠近主光轴方向偏折的,因为“往厚方偏”,所以应该是中间厚、边缘薄的透镜,即凸透镜。

如图8,如果不发生偏折,两条入射光线应该沿着虚线方向,可是发生折射后是往远离主光轴方向偏折的,因为“均往厚偏”,所以应该是边缘厚、中间薄的透镜,即凹透镜。

图7、8

练习:

1.请画出入射光线或折射光线。图1中,入射光线与主光轴平行;图2中,入射光线经过焦点;图中,两束光经凸透镜折射后平行于主光轴。

图1、2、

2.请画出入射光线或折射光线。图4中,入射光线与凹透镜的主光轴平行;图5中,折射光线与凹透镜主光轴平行。

图4、5

(所有练习的答案合为一个文件,大家可以单独打印出来,检查孩子掌握情况。收藏或者

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