13[1]1光的反射和折射學(xué)案(人教版選修3-4)

1、13.1 光的反射和折射 學(xué)案人教版選修3-41光從一種介質(zhì)射到它與另一種介質(zhì)的_時(shí)，一局部或全部光會(huì)返回到原介質(zhì)的現(xiàn)象，叫反射現(xiàn)象發(fā)生反射現(xiàn)象時(shí)，反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在_內(nèi)，反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)分別位于法線(xiàn)的_；反射角_入射角這就是光的_2光從一種介質(zhì)射到它與另一種介質(zhì)的_時(shí)，一局部光進(jìn)入另一種介質(zhì)的現(xiàn)象，叫折射現(xiàn)象發(fā)生折射現(xiàn)象時(shí)，折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)、法線(xiàn)處在_內(nèi)，折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)分別位于_的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比，即_3光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的_與折射角的_之比，叫做這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率，簡(jiǎn)稱(chēng)折射率，用符號(hào)n表示4關(guān)于光的折射現(xiàn)象，說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A

2、光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫光的折射B折射定律是托勒密發(fā)現(xiàn)的C人觀察盛水容器的底部，發(fā)現(xiàn)水變淺了D假設(shè)光從空氣射入液體中，它的傳播速度一定增大5假設(shè)某一介質(zhì)的折射率較大，那么()A光由空氣射入該介質(zhì)時(shí)折射角較大B光由空氣射入該介質(zhì)時(shí)折射角較小C光在該介質(zhì)中的速度較大D光在該介質(zhì)中的速度較小6如果光以同一入射角從真空射入不同介質(zhì)，那么折射率越大的介質(zhì)()A折射角越大，表示這種介質(zhì)對(duì)光線(xiàn)的偏折作用越大B折射角越大，表示這種介質(zhì)對(duì)光線(xiàn)的偏折作用越小C折射角越小，表示這種介質(zhì)對(duì)光線(xiàn)的偏折作用越大D折射角越小，表示這種介質(zhì)對(duì)光線(xiàn)的偏折作用越小概念規(guī)律練知識(shí)點(diǎn)一折射現(xiàn)象的定性分析1假設(shè)地球外表不存在大氣層

3、，那么人們觀察到的日出時(shí)刻與實(shí)際存在大氣層的情況相比()A將提前B將延后C某些區(qū)域?qū)⑻崆埃诹硪恍┑貐^(qū)將延后D不變2一個(gè)人站在湖邊，觀察離岸一段距離的水下的一條魚(yú)，這個(gè)人看到的魚(yú)的位置和魚(yú)在水下真實(shí)的位置相比較，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A在魚(yú)真實(shí)位置的正上方某處B在魚(yú)真實(shí)位置上方偏向觀察者的某處C在魚(yú)真實(shí)位置下方偏向觀察者的某處D所給條件缺乏，無(wú)法確定觀察到的魚(yú)的位置知識(shí)點(diǎn)二對(duì)折射率的理解3關(guān)于折射率，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A根據(jù)n12可知，介質(zhì)的折射率與入射角的正弦成正比B根據(jù)n12可知，介質(zhì)的折射率與折射角的正弦成反比C根據(jù)n可知，介質(zhì)的折射率與介質(zhì)中的光速成反比D同一頻率的光由第一種

4、介質(zhì)進(jìn)入第二種介質(zhì)時(shí)，折射率與介質(zhì)中波長(zhǎng)成反比4兩圖1束不同頻率的單色光a、b從空氣平行射入水中，發(fā)生了如圖1所示的折射現(xiàn)象(>)下列結(jié)論中正確的選項(xiàng)是()A在水中的傳播速度，光束a比光束b大B在水中的傳播速度，光束a比光束b小C水對(duì)光束a的折射率比水對(duì)光束b的折射率小D水對(duì)光束a的折射率比水對(duì)光束b的折射率大知識(shí)點(diǎn)三測(cè)定玻璃的折射率5在圖2用兩面平行的玻璃磚測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中，其實(shí)驗(yàn)光路如圖2所示，對(duì)實(shí)驗(yàn)中的一些具體問(wèn)題，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A為了減少作圖誤差，C和D的距離應(yīng)適當(dāng)取大一些B為了減少測(cè)量誤差，A、B連線(xiàn)與法線(xiàn)NN的夾角應(yīng)適當(dāng)大一些C假設(shè)A、B的距離較大時(shí)，通過(guò)玻璃

5、磚會(huì)看不到A、B的像D假設(shè)A、B連線(xiàn)與法線(xiàn)NN間夾角過(guò)大時(shí)，有可能在bb一側(cè)看不清A、B的像6某同學(xué)做測(cè)定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)，操作時(shí)將玻璃磚的界線(xiàn)aa、bb畫(huà)好后誤用另一塊寬度稍窄的玻璃磚，如圖3所示實(shí)驗(yàn)中除仍用原界線(xiàn)外，其余操作都正確，那么測(cè)得的玻璃的折射率將()圖3A偏大B偏小C不影響結(jié)果D不能確定方法技巧練折射定律的應(yīng)用技巧圖47一半徑為R的1/4球體放置在水平桌面上，球體由折射率為的透明材料制成現(xiàn)有一束垂直于過(guò)球心O的豎直平面內(nèi)的光線(xiàn)，平行于桌面射到球體外表上，折射入球體后再?gòu)呢Q直外表射出，如圖4所示入射光線(xiàn)與桌面的距離為R/2.求出射角.8一長(zhǎng)直桿長(zhǎng)1.5 m，垂直立于底部平坦、水面

6、平靜無(wú)波的游泳池中，露出水面局部高0.3 m，當(dāng)陽(yáng)光以與水面成37°的夾角入射時(shí)，桿在游泳池底部所成的影長(zhǎng)為多少(水的折射率n.)參考答案課前預(yù)習(xí)練1分界面同一平面兩側(cè)等于反射定律2分界面同一平面法線(xiàn)n123正弦正弦4C5D由n可知，光由空氣射入介質(zhì)時(shí)的折射角是由折射率n和入射角i共同決定的，所以A、B均錯(cuò)由n可知，介質(zhì)的折射率越大，光在該介質(zhì)中的速度越小，故C錯(cuò)，D正確6C根據(jù)折射率的定義n，在入射角相同的情況下，折射角越小的介質(zhì)，其折射率越大，該介質(zhì)對(duì)光線(xiàn)的偏折作用越大；反之，折射角越大的介質(zhì)，其折射率越小，該介質(zhì)對(duì)光線(xiàn)的偏折作用越小故C正確課堂探究練1B解析假設(shè)地球周?chē)鷽](méi)有大氣

7、層，太陽(yáng)光將沿直線(xiàn)傳播，如下列圖，在地球上B點(diǎn)的人將在太陽(yáng)到達(dá)A點(diǎn)時(shí)看到日出；而地球外表有大氣層時(shí)，由于空氣的折射率大于1，并且離地球外表越近，大氣層的密度越大，折射率越大，太陽(yáng)光將沿如下列圖AB曲線(xiàn)進(jìn)入在B處的人眼中，使在B處的人看到了日出但在B處的人認(rèn)為光是沿直線(xiàn)傳播的，認(rèn)為太陽(yáng)位于地平線(xiàn)上的A點(diǎn)，而此時(shí)太陽(yáng)還在地平線(xiàn)以下，相當(dāng)于日出時(shí)刻提前了，所以無(wú)大氣層時(shí)日出的時(shí)間將延后點(diǎn)評(píng)將大氣層看成數(shù)層折射率由上到下(地球外表)依次增大的均勻介質(zhì)層疊合而成的；光由折射率較小的介質(zhì)斜射向折射率較大的介質(zhì)時(shí)，光線(xiàn)將向法線(xiàn)偏折以上兩點(diǎn)即可確定光在大氣中的傳播情況2B如下列圖，人在岸上看離岸一段距離的水下

8、的魚(yú)，應(yīng)是從魚(yú)的位置發(fā)出的光(實(shí)際上是魚(yú)的反射光)，經(jīng)折射后射入人的眼睛，看到的是魚(yú)的像把魚(yú)看做一個(gè)發(fā)光點(diǎn)S，人看到的是折射光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)交于發(fā)光點(diǎn)S的右上方S點(diǎn)，這說(shuō)明人看到的是魚(yú)的虛像，且位置是偏向右上方，所以選項(xiàng)B正確點(diǎn)評(píng)此類(lèi)題目，要根據(jù)題意畫(huà)出光路圖，再根據(jù)光路圖解決題目中提出的問(wèn)題3CD介質(zhì)的折射率n與入射角1及折射角2的正弦無(wú)關(guān)，即A、B錯(cuò)；介質(zhì)的折射率與介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)和光在介質(zhì)中的速度有關(guān)，C正確；光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)頻率不變，由n得折射率與介質(zhì)中的波長(zhǎng)成反比，D正確點(diǎn)評(píng)折射率由介質(zhì)的性質(zhì)和入射光的頻率共同決定(第7節(jié)內(nèi)容)4AC由公式n，可得折射率na<nb，C正

9、確，D錯(cuò)誤由v，na<nb知va>vb，A正確，B錯(cuò)誤點(diǎn)評(píng)折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，它是由介質(zhì)的性質(zhì)和入射光的頻率共同決定的，同一介質(zhì)對(duì)確定的單色光而言，對(duì)應(yīng)的折射率一定，不同介質(zhì)對(duì)同一單色光(頻率一定)的折射率一般是不相同的，折射率是用比值定義的物理量n，其中“1表示光在空氣中的入射角，在sin1一定的條件下，折射率較大的介質(zhì)中，光線(xiàn)的折射角的正弦值sin2較小可見(jiàn)，光的折射率表示在折射現(xiàn)象中折射光線(xiàn)相對(duì)于入射光線(xiàn)偏折程度的物理量公式n表示了真空中光速c和光在介質(zhì)中的速度v與折射率n的關(guān)系，折射率較大的介質(zhì)中，光速較小5ABD實(shí)驗(yàn)時(shí)，盡可能將大頭針豎直插在紙上，且A和B之

10、間，B與O之間，C與D之間，C與O之間距離要稍大一些，入射角1應(yīng)適當(dāng)大一些，以減小測(cè)量角度的誤差，但入射角不宜太大，也不宜太小點(diǎn)評(píng)測(cè)定玻璃折射率的原理為：用插針?lè)ù_定光路，找出與入射光線(xiàn)相應(yīng)的出射光線(xiàn)，就能在玻璃磚中畫(huà)出對(duì)應(yīng)的折射光線(xiàn)，從而可以測(cè)出一組對(duì)應(yīng)的入射角和折射角，根據(jù)折射定律便可求出玻璃的折射率6B如下列圖，由于所畫(huà)玻璃磚的寬度比實(shí)際寬度大，使入射點(diǎn)向左移，折射點(diǎn)向右移，使得所畫(huà)折射角比實(shí)際折射角大，故測(cè)得的折射率偏小點(diǎn)評(píng)這類(lèi)題目，一般是由于作圖所得的折射角不準(zhǔn)確造成的誤差解答此類(lèi)問(wèn)題時(shí)，要根據(jù)題意畫(huà)出實(shí)際的光路圖，與實(shí)驗(yàn)中的光路圖相比較得出折射角的變化，即可得到準(zhǔn)確的答案760&#

11、176;解析設(shè)入射光線(xiàn)與1/4球體的交點(diǎn)為C，連接OC，OC即為入射點(diǎn)的法線(xiàn)因此，圖中的角為入射角過(guò)C點(diǎn)作球體水平外表的垂線(xiàn)，垂足為B.依題意，COB.又由OBC知sin，60°.設(shè)光線(xiàn)在C點(diǎn)的折射角為，由折射定律得，由以上兩式得30°.由幾何關(guān)系知，光線(xiàn)在球體的豎直外表上的入射角(如圖)為30°.由折射定律得，因此sin，60°.81.3 m解析依題意作圖如下列圖，依據(jù)折射定律n，得sin2，237°，影長(zhǎng)s0.3×tan53°m1.2×tan37°m0.3×m1.2×m1.3 m.方法總結(jié)利用光路圖解決光的折射問(wèn)題的方法：(1)根據(jù)題意畫(huà)出正確的光路圖首