探究折射光線的幾何作圖法_第1頁
探究折射光線的幾何作圖法_第2頁
探究折射光線的幾何作圖法_第3頁
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文檔簡介

1、探究折射光線的幾何作圖法王玉梅 湖北棗陽二中 441200摘要：“幾何關(guān)系”在物理教學中占有非常重要的地位。本文從斯涅爾定律表達式的形式出發(fā)，引導(dǎo)學生利用幾何關(guān)系對物理公式的創(chuàng)新思考，開闊思路。 關(guān)鍵詞：斯涅爾定律 幾何方法 創(chuàng)新思路在一次“測定玻璃磚的折射率”的動手試驗中，有學生提出能否利用幾何作圖的方法，直接作出某條入射光線在兩種介質(zhì)界面的折射光線呢？于是筆者在班級物理興趣小組中，開展了以“探究折射光線的幾何作圖法”為專題的研究性學習。現(xiàn)整理如下，以供同仁指導(dǎo)。一 觀察公式形式 提出思考方向?qū)σ粭l入射光線,以入射角i從折射率為n的介質(zhì)射入折射率為n的介質(zhì)中，折射角為i。斯涅爾定律表達式為=

2、,變換公式形式為=。引導(dǎo)學生觀察此形式，可發(fā)現(xiàn)類似三角形正弦定理。二 尋找角邊關(guān)系 大膽提出假設(shè)怎樣才能把入射角和折射角引入到同一個三角形中，并且把n和n作為相應(yīng)角的對邊呢？此大膽的假設(shè)給同學們帶來了極大的興趣。經(jīng)反復(fù)作圖對比，終于找出了對應(yīng)的關(guān)系。 假定nn如圖1所示,圖1MN為界面，PQ為法線，BD/PQ則有sini=sinOBD，sini=sinODB。若OD用n表示，OB用n表示，那么三角形 正弦定理=就變化為=。 三 總結(jié)思維規(guī)律 完善作圖步驟從以上思維過程可得到如下作圖步驟：以入射點O為圓心，取適當標度，分別以n和n為半徑作圓。延長入射光線AO分別交n和n的圓為B和C。過B點作PQ的平行線交n的圓為D點，連接OD即為入射光線AO的折射光線。若nn，如圖3示。 圖2 圖3當nn時，若發(fā)生全反射現(xiàn)象，BD恰與n的圓相切，即折射角等于90。即為臨界角，sin=如圖4示。通過以上探究過程，學生不僅學會了用幾何方法解決幾何光 學問題，更重要的是培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新

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