高中物理(新教材)選修1課件1：4 1 光的折射 人教版

1光的折射第四章光學習目標定位1課堂情景切入2知識自主梳理3重點難點突破4考點題型設計5課時作業(yè)6※※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系※※能用光的折射定律解決相關問題學習目標定位課堂情景切入插在水中的筷子，看上去好象在水面處折斷了；盛了水的碗，看上去好像變淺了，這是什么原因？知識自主梳理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__________。知識點1光的反射返回原介質(zhì)同一平面法線兩側(cè)入射角3．光路的特點在反射現(xiàn)象中，光路是__________的?？赡?．折射現(xiàn)象光從一種介質(zhì)斜射進入另一種介質(zhì)時傳播方向__________的現(xiàn)象。知識點2光的折射和折射定律改變2．折射定律(1)內(nèi)容：折射光線與入射光線、法線處在__________內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成______比。3．光路的特點在光的折射現(xiàn)象中，光路是________的。同一平面正可逆1．定義光從________射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，__________的正弦與__________的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對折射率，簡稱折射率。知識點3折射率真空入射角折射角1．定義光從________射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，__________的正弦與__________的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對折射率，簡稱折射率。知識點3折射率真空入射角折射角3．物理意義是一個與介質(zhì)有關的常數(shù)，反映介質(zhì)__________的物理量。光學性質(zhì)真空介質(zhì)大于1重點難點突破一、光的折射現(xiàn)象的規(guī)律1．光的方向光從一種介質(zhì)進入另一種介質(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)進入另一種介質(zhì)時，傳播速度一定發(fā)生變化，當光垂直界面入射時，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系光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，折射角與入射角的大小關系不要一概而論，要視兩種介質(zhì)的折射率大小而定。當光從真空斜射入介質(zhì)時，入射角大于折射角，當光從介質(zhì)斜射入真空時，入射角小于折射角。特別提醒：(1)應用折射定律和反射定律解題的關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準來確定，注意法線與界面的區(qū)別。二、對折射率的理解1．關于正弦值當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)的光學特性。二、對折射率的理解1．關于正弦值當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)的光學特性。不同介質(zhì)折射率不同，而它們的密度也往往不同，那么介質(zhì)的折射率與其密度有什么關系？是不是介質(zhì)的密度越大，其折射率就越大？解析：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。即時討論1三、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)利用幾何關系確定光路圖中的邊、角關系，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：畫光路圖時應注意的問題(1)光路是可逆的。(2)垂直界面入射的光線，折射光線與入射光線在同一直線上。(3)過半圓形玻璃磚圓心的光線在圓弧處不偏折。

下圖是光由空氣射入半圓形玻璃磚，再由玻璃磚射入空氣的光路圖，O點是半圓形玻璃磚的圓心，下列情況可能發(fā)生的是(

)即時討論2答案：D解析：在圓心處發(fā)生反射和折射，B、C錯；由空氣射入玻璃折射角小于入射角，A錯，故選D。考點題型設計

例1如圖所示，S為點光源，MN為平面鏡。(1)用作圖法畫出通過P點的反射光線所對應的入射光線；(2)確定其成像的觀察范圍。題型一光的反射解析：這是一道關于平面鏡成像問題的題目，主要考查對平面鏡成像規(guī)律的認識，平面鏡成像的特點是：等大正立的虛像。方法是先確定像點的位置，然后再畫符合要求的光線以及與之對應的入射光線。(1)先確定S對應的像S′，連接PS′與MN交于Q點，Q點即是過P點的反射點。連接SQ即得對應的入射光線，如圖甲所示。(2)由對稱性確定S′后，過S′連接MN兩端點的邊界光線S′M和S′N，此區(qū)域即為像點S′的觀察范圍，如圖乙所示。檢查視力時人與視力表之間的距離應為5m，現(xiàn)因屋子太小而使用一個平面鏡，視力表到鏡子的距離為3m，如圖所示，那么人到鏡中的視力表的距離和人到鏡子的距離分別為(

)A．5m,2m

B．6m,2mC．4.5m,1.5m D．4m,1m答案：A變式1題型二光的折射解析：樹頂反射和石頭折射成像的光路圖如圖所示答案：5.3m點評：根據(jù)題意，正確作出光路圖，明確入射角、反射角、折射角間的關系是解答此題的關鍵。變式2例3有經(jīng)驗的漁民叉魚時，不是正對著看到的魚去叉，而是對著所看到魚的下方叉，如圖所示。你知道這是為什么嗎？探究3探究·應用解析：從魚身上反射的光線由水中進入空氣時，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進入人眼，人眼會逆著折射光線的方向看去，就會覺得魚變淺了，眼睛看到的是魚的虛像，在魚的上方，所以叉魚時要瞄準像的下方，如圖所示。變式3A．15°

B．30°C．45° D．60°答案：D備用工具&資料變式3例3有經(jīng)驗的漁民叉魚時，不是正對著看到的魚去叉，而是對著所看到魚的下方叉，如圖所示。你知道這是為什么嗎？探究3探究·應用※※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系※※能用光的折射定律解決相關問題學習目標定位課堂情景切入插在水中的筷子，看上去好象在水面處折斷了；盛了水的碗，看上去好像變淺了，這是什么原因？1．折射現(xiàn)象光從一種介質(zhì)斜射進