41光的折射定律導(dǎo)學(xué)案

1、高二物理選修3-4 主備人：寇少燕 審核人:雷致遠(yuǎn)PAGE PAGE 6第1節(jié) 光的折射定律導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知道光的反射和折射現(xiàn)象，理解折射定律 2理解折射率的概念及與光速的關(guān)系，并能用來(lái)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1折射現(xiàn)象及折射定律的理解2折射率的理解及其計(jì)算 【自主學(xué)習(xí)】 一、光的反射和折射現(xiàn)象 1光的反射：當(dāng)光射到兩種介質(zhì)的_，一部分光仍回到原來(lái)的介質(zhì)里繼續(xù)傳播的現(xiàn)象 2光的折射：光線(xiàn)從一種介質(zhì)照射到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，一部分光_另一種介質(zhì)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象 二、光的折射定律 入射光線(xiàn) 、折射光線(xiàn)和法線(xiàn)在_內(nèi)，入射光線(xiàn)與折射光線(xiàn)分居_兩側(cè)，入射角的正弦值與折射角的正弦值之比為一常數(shù) 三、

2、介質(zhì)的折射率 1定義：光從_射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角i的_與折射角r的_的比值，叫做這種介質(zhì)的折射率，用符號(hào)n表示 2定義式：n_. 3折射率與光速的關(guān)系 光在不同介質(zhì)中的_不同，且都_光在真空中的傳播速度；某種介質(zhì)的折射率等于光在真空中的速度c與光在這種介質(zhì)中的速度v之比，即n_. 【合作探究】 【類(lèi)型一】對(duì)光的折射定律的理解 1光的折射現(xiàn)象的認(rèn)識(shí) 如書(shū)上圖所示，當(dāng)光線(xiàn)入射到兩種介質(zhì)的分界面上時(shí)，一部分光被_回原來(lái)的介質(zhì)，即_光線(xiàn)OB。另一部分光進(jìn)入第二種介質(zhì)，并改變了傳播_，即光線(xiàn)OC，這種現(xiàn)象叫做光的_現(xiàn)象，光線(xiàn)OC稱(chēng)為_(kāi)光線(xiàn)折射光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角稱(chēng)為_(kāi)角r. 2對(duì)定律內(nèi)容的理解 (

3、1)“同面內(nèi)”：“折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一平面內(nèi)”，這句話(huà)大體上說(shuō)明了三線(xiàn)的空間位置：折射光線(xiàn)在入射光線(xiàn)與法線(xiàn)決定的平面內(nèi)，即_ (2)“線(xiàn)兩旁”：“折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)分居在法線(xiàn)兩側(cè)”，這句話(huà)把折射光線(xiàn)的位置又作了進(jìn)一步的確定，使得折射光線(xiàn)的“自由度”越來(lái)越小(i0) (3)“正比律”：“入射角的正弦與折射角的正弦成正比”，即 sinsini nr ，折射角r隨入射角i的變化而_，入射角i的正弦與折射角r的正弦之比是_，當(dāng)入射光線(xiàn)的位置、方向確定下來(lái)時(shí)，折射光線(xiàn)的位置、方向就唯一確定了所以，光的折射定律是光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)中時(shí)，在傳播過(guò)程中遵循的必然規(guī)律 3折射光路是可逆的：如果

4、讓光線(xiàn)逆著原來(lái)的折射光線(xiàn)射到界面上，光線(xiàn)就會(huì)逆著原來(lái)的入射光線(xiàn)發(fā)生折射，定律中的公式就變?yōu)閟in1 sinirn ，式中i、r分別為此時(shí)的入射角和折射角【即時(shí)應(yīng)用】1如圖所示，直角三棱鏡ABC的一個(gè)側(cè)面BC緊貼在平面鏡上，BAC。從點(diǎn)光源S發(fā)出的細(xì)光束SO射到棱鏡的另一側(cè)面AC上，適當(dāng)調(diào)整入射光SO的方向，當(dāng)SO與AC成角時(shí)，其折射光與鏡面發(fā)生一次反射，從AC面射出后恰好與SO重合，則此棱鏡的折射率為（ ）【類(lèi)型二】對(duì)折射率的理解 對(duì)折射率n的理解可以從以下四個(gè)方面理解 1當(dāng)光從真空射入某一介質(zhì)時(shí)，入射角i、折射角r都可以發(fā)生變化，但它們的正弦值之比是_的，是一個(gè)_，例如，當(dāng)介質(zhì)是水時(shí)，這個(gè)常

5、數(shù)是1.33. 2雖然介質(zhì)的入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一個(gè)常數(shù)，但不同介質(zhì)的這一常數(shù)_，說(shuō)明此常數(shù)反映著該介質(zhì)的光學(xué)特性把這個(gè)常數(shù)叫做_的折射率由公式可知：當(dāng)i一定時(shí)，n越大則r越小，此時(shí)光線(xiàn)的偏折角ir就越_，即光線(xiàn)的偏折程度就越_，所以折射率是描述介質(zhì)對(duì)光線(xiàn)_大小的一個(gè)物理量 3介質(zhì)的折射率n與光在介質(zhì)中的傳播速度_，(對(duì)于此公式要求能熟練運(yùn)用，但不要求知道公式怎么來(lái)的)由此式知道任何介質(zhì)的折射率均_，就是說(shuō)光由真空射入介質(zhì)時(shí)，都是入射角_折射角，折射光線(xiàn)_法線(xiàn)偏折；反之當(dāng)光由其他介質(zhì)射入真空時(shí)，入射角_折射角，折射光線(xiàn)_法線(xiàn)偏折 4折射率n是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，它的大小只能由

6、介質(zhì)_的物質(zhì)結(jié)構(gòu)及光的_決定，與入射角、折射角的大小_公式是折射率的定義式，不能認(rèn)為折射率n與入射角的正弦成正比，與折射角的正弦成反比 特別提醒：(1)折射率的定義式中i為_(kāi)光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角，不一定是入射角；r為_(kāi)的光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角，也不一定是折射角 (2)介質(zhì)的折射率與介質(zhì)的密度沒(méi)有必然聯(lián)系，密度大，折射率未必大，如水和酒精，水的密度較大，但水的折射率較小 (3)介質(zhì)的折射率由_的性質(zhì)和光的_共同決定，與入射角和折射角_ 【即時(shí)應(yīng)用】2關(guān)于折射率，下列說(shuō)法正確的是( ) A光由真空射入介質(zhì)時(shí)，根據(jù) sin/sinr =n可知，介質(zhì)的折射率與入射角的正弦成正比 B光由真空射入介質(zhì)時(shí)，根據(jù)sin

7、/sinr =n可知，介質(zhì)的折射率與折射角的正弦成反比 C根據(jù)n=c/v 可知，介質(zhì)的折射率與介質(zhì)中的光速成反比，無(wú)光通過(guò)時(shí)，介質(zhì)折射率為0 D光由第一種介質(zhì)進(jìn)入第二種介質(zhì)時(shí)，若入射角相同，不同色光的折射角不同【課后練習(xí)】 一、選擇題 1折射現(xiàn)象中，下列說(shuō)法正確的是( ) A折射角一定小于入射角 B折射率跟折射角的正弦值成反比 C折射角增大為原來(lái)的2倍，入射角也增大為原來(lái)的2倍 D折射率大的介質(zhì)，光在其中傳播速度小 2對(duì)于某單色光，玻璃的折射率比水的大，則此單色光在玻璃中傳播時(shí)( ) A其速度比在水中的大，其波長(zhǎng)比在水中的長(zhǎng) B其速度比在水中的大，其波長(zhǎng)比在水中的短 C其速度比在水中的小，其波

8、長(zhǎng)比在水中的短 D其速度比在水中的小，其波長(zhǎng)比在水中的長(zhǎng) 3光線(xiàn)以30入射角從玻璃中射到玻璃與空氣的界面上，它的反射光線(xiàn)與折射光線(xiàn)的夾角為90，則這塊玻璃的折射率為( ) A0.866 B1.732 C1.414 D1.500 4已知一束單色光在水中的傳播速度是真空中的3/4，則( ) A這束光在水中傳播時(shí)的波長(zhǎng)為真空中的3/4 B這束光在水中傳播時(shí)的頻率為真空中的 3/4 C對(duì)于這束光，水的折射率為3/4 D以上說(shuō)法均不對(duì) 5光從真空射到一塊平的透明材料上，若入射角為40，則反射光線(xiàn)和折射光線(xiàn)之間的夾角可能是( ) A小于40 B在40與100之間 C在100到140之間 D大于140 6落

9、山的太陽(yáng)看上去正好在地平線(xiàn)上，但實(shí)際上太陽(yáng)已處于地平線(xiàn)以下，觀(guān)察者的視覺(jué)誤差大小取決于當(dāng)?shù)卮髿獾臓顩r，造成這種現(xiàn)象的原因是( ) A光的反射 B光的折射 C光的直線(xiàn)傳播 D小孔成像 9單色光在真空中的傳播速度為c，波長(zhǎng)為0，在水中的傳播速度是v，波長(zhǎng)為，水對(duì)這種單色光的折射率為n.當(dāng)這束單色光從空氣斜射入水中時(shí)，入射角為1，折射角為2，下列說(shuō)法中正確的是( ) Avcn，0cv B0n，vcsin2sin1 Cvcn，0cv D0n，vcsin1 sin2二、非選擇題 10(2011年高考江蘇卷)一束光從空氣射向折射率為3的某種介質(zhì)時(shí)，若反射光線(xiàn)與折射光線(xiàn)垂直，則入射角為_(kāi)真空中的光速為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為_(kāi) 11一個(gè)圓柱形筒，直徑12 cm，高16 cm，人眼在筒側(cè)上方某處觀(guān)察，所見(jiàn)筒側(cè)的深度為9 cm，當(dāng)筒中裝滿(mǎn)液體時(shí)，則恰能看到筒側(cè)