王建新
本文研究對(duì)象是蘇科版(江蘇科學(xué)技術(shù)出版社)八年級(jí)物理教材中的光學(xué)實(shí)驗(yàn),中考試題以2013-2015年江蘇省13市中考卷光學(xué)實(shí)驗(yàn)試題為例.光學(xué)部分內(nèi)容在蘇科版第三章光現(xiàn)象,按內(nèi)容分為光的色彩,人眼看不見的光,光的直線傳播,平面鏡,光的反射;第四章光的折射、透鏡,按內(nèi)容分為光的折射,透鏡,凸透鏡成像的規(guī)律,照相機(jī)與眼球、視力的矯正,望遠(yuǎn)鏡與顯微鏡.為便于教學(xué)和評(píng)估,《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》附錄1給出了20個(gè)必做實(shí)驗(yàn),其中光學(xué)部分有3個(gè),即探究光的反射規(guī)律,探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系,探究凸透鏡成像規(guī)律,表1為2014年江蘇13市物理中考卷中出現(xiàn)的光學(xué)實(shí)驗(yàn)按光現(xiàn)象(光的直線傳播,光的反射,光的折射)、平面鏡成像、凸透鏡成像三大板塊統(tǒng)計(jì)表.
分析表1,可以看出各地對(duì)光學(xué)的考查絕大多數(shù)是從三大板塊實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行,考查的總分值不盡相同,最少5分,最多12分,平均9分,部分市缺考某塊內(nèi)容,如連云港市、無錫市、鎮(zhèn)江市沒考平面鏡成像,淮安市沒考凸透鏡成像.由此可知,做好三個(gè)光學(xué)必做實(shí)驗(yàn),對(duì)提高學(xué)生的中考成績有其現(xiàn)實(shí)意義.
下面從光學(xué)實(shí)驗(yàn)角度,結(jié)合近三年中考試題,分析中考是如何進(jìn)行光學(xué)知識(shí)考查的,以期減少學(xué)生做題數(shù)量,減輕學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān),提高教學(xué)質(zhì)量.
1光現(xiàn)象
1.1透鏡的三條特殊光線
三條光線之所以特殊,是這三條光線與透鏡的主軸、光心和焦點(diǎn)有確定的位置關(guān)系,便于用作圖題形式,考查學(xué)生是否知道凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用:跟主光軸平行的入射光線,經(jīng)過透鏡折射后,折射光線或折射光線的反向延長線通過透鏡焦點(diǎn);通過透鏡光心的光線傳播方向不變;入射光線或入射光線的延長線通過焦點(diǎn),經(jīng)過透鏡折射后,折射光線與主光軸平行.為了方便記憶,概括為:(1)平行主光軸的光線,通過焦點(diǎn);(2)通過光心的光線,方向不變;(3)通過焦點(diǎn)的光線,平行主光軸.中考題以考查凸透鏡為主,凹透鏡一般作為對(duì)比學(xué)習(xí)用,很少考查.
例題1(2014年連云港)如圖1所示,F(xiàn)為凸透鏡的焦點(diǎn),O為光心,請(qǐng)畫出入射光線所對(duì)應(yīng)的折射光線.
考點(diǎn)凸透鏡的三條特殊光線.
分析過焦點(diǎn)的入射光線經(jīng)過凸透鏡折射后,折射光線平行于主光軸;過光心的入射光線其傳播方向不變,由此可以得到兩條折射光線.
故答案為:如圖2所示.
點(diǎn)評(píng)畫光路圖時(shí),要知道光線傳播規(guī)律,注意細(xì)節(jié),如實(shí)線與虛線;光線的箭頭;相關(guān)的輔助線等.
1.2影子、倒影、攝影的區(qū)別
影子是光在直線傳播過程中遇到不透明物體,在物體后面形成的光照不到的區(qū)域;倒影是來自物體的光通過平靜水面的反射,形成物體的正立等大的虛像,平靜的水面相當(dāng)于平面鏡,物體與平面鏡相垂直,所以像與物的位置關(guān)系是倒立關(guān)系,此時(shí)的像叫做倒影;攝影是來自物體的光通過凸透鏡折射,形成物體的倒立縮小的實(shí)像.
例題2(2013年淮安)如圖3所示的四種現(xiàn)象中,由光的直線傳播形成的是
考點(diǎn)光的直線傳播,光的反射,光的折射.
分析A.樹蔭下的圓形“光斑”,是小孔成像,由光的直線傳播形成;
B.山巒在水中的“倒影”,是平面鏡成像,由光的反射形成;
C.河水看下去“較淺”,是光的折射形成的;
D.鋼勺在水面處“折斷”,是光的折射形成的.
故答案為:A.
點(diǎn)評(píng)題干中的關(guān)鍵詞,光斑是像,倒影也是像,較淺,折[JP3]斷是光傳播時(shí)方向發(fā)生了改變,要理解三種光現(xiàn)象產(chǎn)生的原因.
1.3實(shí)像與虛像的異同
異:(1)實(shí)像由實(shí)際的光線會(huì)聚而成,虛像由實(shí)際光線的反向延長線會(huì)聚而成;(2)實(shí)像能在光屏上呈現(xiàn),虛像不能在光屏上呈現(xiàn);(3)實(shí)像都是倒立的,虛像都是正立的;(4)實(shí)像在反射成像中,像、物處于鏡面同側(cè);在折射成像中,像、物處于透鏡異側(cè).虛像在反射成像中,像、物處于鏡面異側(cè);在折射成像中,像物處于透鏡同側(cè).同: 實(shí)像和虛像都能被眼睛看到.
幾乎沒有單獨(dú)考查實(shí)像與虛像的中考題,對(duì)此的考查往往滲透在光學(xué)部分考題中的某一小問里,但三種光現(xiàn)象中像的性質(zhì)要分清楚,小孔成像成倒立的實(shí)像,大小隨物距、像距和物體本身大小而變化,平面鏡成像成正立等大的虛像,凸透鏡成像可以是倒立的實(shí)像,也可以是正立的虛像,大小隨物距與焦距大小關(guān)系而變化.