资源简介

(共42张PPT)
第1课时　光的折射
素养 目标定位
目标素养
1.知道常见的光的折射现象,知道界面、入射点、法线、入射光线、折射光线、入射角和折射角。会利用光路图形象地表示光的折射现象,领会“几何”规律在光学中的应用。培养科学思维能力
2.理解折射定律和折射率,知道不同介质的折射率是不同的,形成正确的物理观念
3.知道光在不同介质中的传播速度不同,知道折射率n跟光在真空中的传播速度c和光在介质中的传播速度v的关系
4.能根据光的折射原理认识一些具体实例的科学本质。通过实例,认识在折射现象中光路是可逆的,会运用逆向思维的方法解决实际问题
知识概览
课前 基础认知
一、折射定律
1.光的折射现象:光从第1种介质射到该介质与第2种介质的　分界面　时,一部分光会进入第2种介质的现象。
2.光的折射定律:折射光线与入射光线、法线处在 同一平面　内,折射光线与入射光线分别位于法线的　两侧　;入射角的正弦与折射角的正弦成　正比　,即_____________。
3.在光的反射和折射现象中,光路是　可逆　的。
微思考 如图所示,把一根筷子插入水中,我们看到筷子好像被折断了一样,能用学过的知识解释一下吗
提示:光从水中射向空气的过程中发生了折射,使水中的筷子看起来变浅了。
二、折射率
1.绝对折射率:光从　真空　中射入某种介质发生折射时,入射角的　正弦　与折射角的　正弦　之比,叫作这种介质的绝对折射率,简称　折射率　, ,其中θ1为真空中的入射角。
2.物理意义:反映介质　光学性质　的物理量。不同的介质有不同的折射率。
3.折射率与光速的关系:某种介质的折射率,等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比,即______。由于光在真空中的传播速度c大于光在任何其他介质中的传播速度v,因此任何介质的折射率n都　大于1　。
微判断1 1.光从一种介质进入另一种介质时传播方向就会变化。(　　)
2.若光从空气中射入水中,它的传播速度一定减小。(　　)
3.光从真空斜射入任何介质时,入射角均大于折射角。(　　)
4.折射率大的介质,密度一定大。(　　)
×
√
√
×
课堂 重难突破
一 折射定律的理解和应用
问题探究
在岸上观察平静的水面,我们既可以看见水中的鱼,又可以看见岸上树的倒影。
探究1:这两种现象产生的原因相同吗
提示:不相同。看见水中的鱼是光的折射现象,看见岸上树的倒影是光的反射现象。
探究2:有经验的渔民叉鱼时,不是正对着看到的鱼去叉,而是对着所看到鱼的下方叉,这是为什么
提示:从鱼身上反射的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变浅了,所以叉鱼时要对着所看到的鱼的下方叉。
归纳总结
1.光的方向。
光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一般要发生变化(斜射),并非一定变化,当光垂直分界面入射时,传播方向就不发生变化。
2.光的传播速度。
光从一种介质进入另一种介质时,传播速度一定发生变化,当光垂直分界面入射时,光的传播方向虽然不变,但也属于折射,光传播的速度发生变化。
3.入射角与折射角的大小关系。
光从一种介质进入另一种介质时,折射角与入射角的大小关系不要一概而论,要视两种介质的折射率大小而定。当光从真空斜射入介质时,入射角大于折射角;当光从介质斜射入真空时,入射角小于折射角。
典型例题
【例1】(多选)根据图中的漫画,下列说法正确的是(　　)
A.人看到的是鱼的实像,位置变浅了些
B.人看到的是鱼的虚像,位置变浅了些
C.鱼看到的是人的实像,位置偏低了些
D.鱼看到的是人的虚像,位置偏高了些
答案:BD
解析:鱼反射的光线经过水面折射后进入人眼,射入人眼的光线的反向延长线相交后形成虚像,人看到的是这个虚像。光线从水射向空气中时,折射角大于入射角,将折射光线反向延长,得到的交点为人所看到的鱼的虚像,如图所示,可以看出虚像的位置变浅了,选项B正确,A错误。同理,鱼看到的是人反射的光线经过水面折射形成的虚像,鱼看到人的虚像的位置偏高了,选项D正确,C错误。
方法技巧
解决光的折射问题的基本思路
(1)根据题意正确画出光路图,注意光路的可逆性的利用。 (2)利用几何关系确定光路中的边、角关系,结合数学三角函数关系写出辅助方程。 (3)利用反射定律、折射定律求解。
二 对折射率的理解
问题探究
下表是在探究光由真空射入某种透明介质发生折射的规律时得到的实验数据。请在表格基础上探究以下问题。
探究1:随着入射角的增大,折射角怎样变化
提示:折射角增大。
探究2:当入射角与折射角发生变化时,有没有保持不变的量(误差允许范围内)
提示:入射角的正弦值和折射角的正弦值之比保持不变。
典型例题
【例3】如图所示,一束由两种单色光组成的复色光Ⅰ从空气中射向水面,进入水面后变成Ⅱ、Ⅲ两束光,折射角分别为α和β,且α>β,下列说法正确的是(　　)
A.若光束Ⅱ是蓝光,光束Ⅲ有可能是紫光
B.若光束Ⅱ是紫光,光束Ⅲ有可能是蓝光
C.光束Ⅱ与光束Ⅲ在水中的速率之比v1∶v2=sin β∶sin α
D.光束Ⅱ与光束Ⅲ在水中的波长之比λ1∶λ2=sin β∶sin α
答案:A
成 果 验 收 站
1.(多选)关于光的折射,下列说法正确的是(　　)
A.折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内
B.入射光线、法线和折射光线不一定在一个平面内
C.入射角总大于折射角
D.光线从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角
答案:AD
解析:由光的折射定律知,折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内,故选项A正确,B错误。光线从玻璃斜射入空气时,入射角小于折射角,故选项C错误。光线从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角,故选项D正确。
2.如图所示,一束光从真空射向某种介质时,下列说法正确的是(　　)
A.根据 可知,介质的折射率与入射角的正弦成正比
B.根据 可知,介质的折射率与折射角的正弦成反比
C.不同色光在该介质中的折射率不同
D.不同色光在该介质中的传播速度相同
答案:C
4.(多选)如图所示,光在真空和介质的分界面MN上发生偏折,那么下列说法正确的是(　　)
A.光是从真空射向介质
B.介质的折射率约为1.73
C.光在介质中的传播速度约为1.73×108 m/s
D.反射光线与折射光线成60°
答案:BC
6.如图所示,三角形ABC为三棱镜的横截面,其顶角∠A=30°, AB边的边长为L,一细光束从AB边的中点O射入三棱镜,入射角i=45°,折射光线恰好垂直于AC边射出。光在真空中传播的速度为c,不考虑光在三棱镜内发生的多次反射。

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