资源简介

学习内容：《 4.1光的折射 》 总第_____课时
课标核心素养要求 折射定律与光路可逆原理
学习目标 1.知道折射定律的内容，掌握折射定律的公式。 2.会熟练做出折射光路图，并能用折射定律解释有关的光现象和有关的计算。 3.理解折射率概念，知道折射率与光速的关系，掌握折射率的决定式。
学习重点 知道折射定律的内容，掌握折射定律的公式。
学习过程 教学笔记
【自主学习】 有经验的渔民叉鱼时，不是正对着看到的鱼去叉，而是对着所看到的鱼的下方去叉，你知道这是为什么吗？ 【合作学习 难点探究】 任务一、理解折射定律 1．光的折射 (1)光的方向：光从一种介质斜射进入另一种介质，速度发生改变，传播方向也要发生变化． 注意：当光垂直界面入射时，光的传播方向不变，但这种情形也属于折射，光的传播速度仍要发生变化． (2)入射角与折射角的大小关系：由两种介质的性质决定。 2．折射定律的应用 【例1】如图所示，光线以入射角θ1从空气射向玻璃表面时入射角的正弦与折射角的正弦的比值n12＝。 (1)当入射角θ1＝45°时，反射光线与折射光线的夹角θ为多大？ (2)当入射角θ1为多大时，反射光线和折射光线垂直？ 【针对训练1】如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2。已知光从空气射向玻璃时入射角的正弦与折射角的正弦的比值为，入射角为45°(相应的折射角为24°)。现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示。则(　　)
A．光束1转过15° B．光束1转过30° C．光束2转过的角度小于15° D．光束2转过的角度大于15° 任务二、理解折射率 1．对折射率的理解 (1)折射率 n＝，θ1为真空中的光线与法线的夹角，；而θ2为介质中的光线与法线的夹角。如果光线由介质进入真空，θ1为折射角θ2为入射角。 (2)折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角的大小无关，与介质的密度没有必然联系． 2．折射率与光速的关系：n＝ (1)光在介质中的传播速度v跟介质的折射率n有关，由于光在真空中传播速度c大于光在任何其他介质中的传播速度v，所以任何介质的折射率n都大于1. (2)某种介质的折射率越大，光在该介质中的传播速度越小． 【例2】真空中有一半径为R＝5 cm、球心为O、质量均匀分布的玻璃球，其球心O的横截面如图所示．一单色光束SA从真空以入射角θ1在玻璃球表面的A点射入玻璃球，又从玻璃球表面的B点射出．已知∠AOB＝120°，该光在玻璃中的折射率为，光在真空中的传播速度c＝3×108 m/s，求： (1)入射角θ1的值； (2)该光束在玻璃球中的传播时间t. 【针对训练】2、两束平行的细激光束垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示．已知其中一束光沿直线穿过玻璃，它的入射点是O，另一束光的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于P点．已知玻璃半圆截面的半径为R，OA＝，OP＝R.求玻璃材料的折射率．
任务三．会测定玻璃的折射率 结合教材总结测定玻璃的折射率的方法： 【例3】.如图所示，某同学在“测量玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′.O为直线AO与aa′的交点．在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针． (1)该同学接下来要完成的必要步骤有________． A．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 B．插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像 C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3 D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 (2)过P3、P4作直线交bb′于O′，过O′作垂直于bb′的直线NN′，连接OO′.测量图中角α和β的大小，则玻璃砖的折射率n＝________. (3)如下图所示，该同学在实验中将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽．若其他操作正确，则折射率的测量值________准确值(选填“大于”“小于”或“等于”)．
(4)该同学准确的画好玻璃砖界面aa′和bb′后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些．如上图所示，若其他操作正确，则折射率的测量值________准确值(选填“大于”“小于”或“等于”)． 【达标检测】 1．关于折射率，下列说法正确的是(　　) A．根据＝n12可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比 B．根据＝n12可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比 C．根据n＝可知，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比 D．同一频率的光由真空进入不同介质时，折射率与光在介质中的波长成反比 2．关于光的折射现象，下列说法正确的是(　　) 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．折射率大的介质，光在其中的传播速度小 D．折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍 3．如图所示，P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜，叠合在一起组成一个长方体．某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率分别为nP、nQ.则(　　) 若nP＝nQ，从Q的下表面射出的光线与入射到P的上表面的光线平行 B．若nP＝nQ，从Q的下表面射出的光线与入射到P的上表面的光线不平行 C．若nPC．选用粗的大头针完成实验 D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 (2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图所示，其中实验操作正确的是________． （3）该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n＝________.(用图中线段的字母表示) 【反思总结】 答案 【例1】（1）1050（2）正切值为 【针对训练1】BC 【例2】（1）600 （2）5X10-10秒 【针对训练】2、 【例3】（1）BD （2）略 （3）变小 （4）等于 【达标检测】 1、CD 2、C 3、AC 4、（1）AD （2）D (3) AC/BD

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