人教版4光的反射和折射（44張）

物理選修3-4·人教版新課標(biāo)導(dǎo)學(xué)第十三章光〔情

景

切

入〕我們生活在一個充滿光的世界。人類渴望光明，生物需要陽光，人類的感覺器官接收到的信息中，有90%的是通過眼睛?，F(xiàn)在光學(xué)已經(jīng)成為物理學(xué)的重要組成部分，在生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用，光學(xué)是現(xiàn)代高科技領(lǐng)域中最前沿的科學(xué)之一?！仓?/p>

識

導(dǎo)

航〕本章講的光可分為兩部分即幾何光學(xué)和物理光學(xué)。幾何光學(xué)以光的直線傳播為基礎(chǔ)，主要討論了光的反射和折射現(xiàn)象中所遵循的基本規(guī)律——反射定律和折射定律。物理光學(xué)研究光的本性，學(xué)習(xí)光的干涉、衍射、偏振、色散現(xiàn)象，從波的角度認(rèn)識光并討論一些與光的本性有關(guān)的實(shí)例。本章的重點(diǎn)是光的折射定律，全反射概念及各種光路圖的作法。難點(diǎn)是雙縫干涉實(shí)驗和全反射現(xiàn)象?！矊W(xué)法指導(dǎo)〕1．本章始終貫穿一個模型“光線”，引入光線，能形象地表示出光的傳播路徑和方向，作出光路圖可以把光問題轉(zhuǎn)化為幾何問題，便于研究。2．本章主要通過光的現(xiàn)象說明光具有波動性，因此與前面機(jī)械波的知識聯(lián)系密切，是波動的進(jìn)一步深化。3．學(xué)習(xí)前可首先復(fù)習(xí)機(jī)械波在傳播中的一些規(guī)律，如反射、折射、干涉、衍射等，學(xué)習(xí)中尤其要注意借鑒機(jī)械波的學(xué)習(xí)方法，但又要注意光與機(jī)械波還是有很大區(qū)別的，不要等同起來。本章采用多觀察、多實(shí)驗、多探究的方法能取得較好的學(xué)習(xí)效果。第一節(jié)光的反射和折射學(xué)習(xí)目標(biāo)※※掌握光的反射和折射定律※※理解折射率的定義及其與光速的關(guān)系※※能用光的折射定律解決相關(guān)問題知識導(dǎo)圖1課前預(yù)習(xí)2課內(nèi)探究3素養(yǎng)提升4課堂達(dá)標(biāo)5課時作業(yè)課前預(yù)習(xí)1．概念光線入射到兩種介質(zhì)的界面上時，光的傳播方向發(fā)生改變，一部分光____________的現(xiàn)象，叫做光的反射。2．光的反射定律(1)反射光線和入射光線在__________內(nèi)；(2)反射光線和入射光線分居在__________；(3)反射角等于________。3．光路的特點(diǎn)在反射現(xiàn)象中，光路是______的。知識點(diǎn)1光的反射返回原介質(zhì)同一平面法線兩側(cè)入射角可逆知識點(diǎn)2光的折射和折射定律改變同一平面正可逆知識點(diǎn)3折射率真空入射角折射角光學(xué)性質(zhì)真空介質(zhì)大于1『判一判』(1)入射光線與反射光線在不同介質(zhì)中。(

)(2)入射光線與反射光線關(guān)于法線對稱。(

)(3)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時傳播方向就會變化。(

)(4)若光從空氣中射入水中，它的傳播速度一定減小。(

)(5)介質(zhì)的密度越大，其折射率一定也越大。(

)(6)光從真空斜射入任何介質(zhì)時，入射角均大于折射角。(

)預(yù)習(xí)反饋×

√

×

√

×

√

解析：光線在圓心處發(fā)生反射和折射，故選項B、C錯誤；當(dāng)光從空氣進(jìn)入玻璃后，折射角小于入射角，當(dāng)光從玻璃進(jìn)入空氣后，折射角大于入射角，故A錯誤，D正確。D

課內(nèi)探究提示：光的折射探究一光的折射1．光的方向光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，傳播方向一般要發(fā)生變化(斜射)。并非一定變化，當(dāng)光垂直界面入射時，傳播方向就不發(fā)生變化。2．光的傳播速度光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，傳播速度一定發(fā)生變化，當(dāng)光垂直界面入射時，光的傳播方向雖然不變，但也屬于折射，因為光傳播的速度發(fā)生了變化。3．入射角與折射角的大小關(guān)系光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，折射角與入射角的大小關(guān)系不要一概而論，要視兩種介質(zhì)的折射率大小而定。當(dāng)光從真空斜射入介質(zhì)時，入射角大于折射角，當(dāng)光從介質(zhì)斜射入真空時，入射角小于折射角。特別提醒：(1)應(yīng)用折射定律和反射定律解題的關(guān)鍵是確定入射角和折射角。畫出正確的光路圖是解題的必要前提。(2)入射角、折射角、反射角均以法線為標(biāo)準(zhǔn)來確定，注意法線與界面的區(qū)別。解題指導(dǎo)：根據(jù)題意，正確作出光路圖，明確入射角、反射角、折射角間的關(guān)系是解答此題的關(guān)鍵。答案：5.3mB

提示：介質(zhì)的折射率與介質(zhì)的密度沒有必然的聯(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。探究二對折射率的理解1．關(guān)于正弦值當(dāng)光由真空射入某種介質(zhì)時，入射角、折射角以及它們的正弦值是可以改變的，但正弦值的比值是一個常數(shù)。2．關(guān)于常數(shù)n入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一個常數(shù)，但不同介質(zhì)具有不同的常數(shù)，說明常數(shù)反映了該介質(zhì)的光學(xué)特性。B

解題指導(dǎo)：正確理解負(fù)折射率的含義，即折射光線與入射光線位于法線的同一側(cè)；n＝－1又說明入射角等于折射角的絕對值。CD

解析：介質(zhì)的折射率是一個表明介質(zhì)的光學(xué)特性的物理量，由介質(zhì)本身決定，與入射角、折射角無關(guān)。由于真空中光速是個定值，故n與v成反比正確，這也說明折射率與光在該介質(zhì)中的光速是有聯(lián)系的，由v＝λf，當(dāng)f一定時，v正比于λ。n與v成反比，故折射率與波長λ也成反比。素養(yǎng)提升解決光的折射問題的常規(guī)思路和兩類典型的問題1．常規(guī)思路(1)根據(jù)題意畫出正確的光路圖。(2)利用幾何關(guān)系確定光路圖中的邊、角關(guān)系，要注意入射角、折射角均是與法線的夾角。(3)利用折射定律、折射率公式列式求解。2．玻璃磚對光的折射問題常見的玻璃磚有半圓形玻璃磚和長方形玻璃磚。對于半圓形玻璃磚若光線從半圓面射入，且其方向指向圓心，則其光路圖如圖甲所示，光線只發(fā)生一次偏折。對于兩個折射面相互平行的長方形玻璃磚，其折射光路如圖乙所示，光線經(jīng)過兩次折射后，出射光線與入射光線的方向平行，但發(fā)生了側(cè)移。特別提醒：畫光路圖時應(yīng)注意的問題(1)光路是可逆的。(2)垂直界面入射的