41光的折射定律導學案

1、高二物理選修3-4 主備人：寇少燕 審核人:雷致遠PAGE PAGE 6第1節(jié) 光的折射定律導學案【學習目標】知道光的反射和折射現(xiàn)象，理解折射定律 2理解折射率的概念及與光速的關(guān)系，并能用來進行有關(guān)計算 【重點難點】 1折射現(xiàn)象及折射定律的理解2折射率的理解及其計算 【自主學習】 一、光的反射和折射現(xiàn)象 1光的反射：當光射到兩種介質(zhì)的_，一部分光仍回到原來的介質(zhì)里繼續(xù)傳播的現(xiàn)象 2光的折射：光線從一種介質(zhì)照射到兩種介質(zhì)的分界面時，一部分光_另一種介質(zhì)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象 二、光的折射定律 入射光線 、折射光線和法線在_內(nèi)，入射光線與折射光線分居_兩側(cè)，入射角的正弦值與折射角的正弦值之比為一常數(shù) 三、

2、介質(zhì)的折射率 1定義：光從_射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角i的_與折射角r的_的比值，叫做這種介質(zhì)的折射率，用符號n表示 2定義式：n_. 3折射率與光速的關(guān)系 光在不同介質(zhì)中的_不同，且都_光在真空中的傳播速度；某種介質(zhì)的折射率等于光在真空中的速度c與光在這種介質(zhì)中的速度v之比，即n_. 【合作探究】 【類型一】對光的折射定律的理解 1光的折射現(xiàn)象的認識 如書上圖所示，當光線入射到兩種介質(zhì)的分界面上時，一部分光被_回原來的介質(zhì)，即_光線OB。另一部分光進入第二種介質(zhì)，并改變了傳播_，即光線OC，這種現(xiàn)象叫做光的_現(xiàn)象，光線OC稱為_光線折射光線與法線的夾角稱為_角r. 2對定律內(nèi)容的理解 (

3、1)“同面內(nèi)”：“折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)”，這句話大體上說明了三線的空間位置：折射光線在入射光線與法線決定的平面內(nèi)，即_ (2)“線兩旁”：“折射光線與入射光線分居在法線兩側(cè)”，這句話把折射光線的位置又作了進一步的確定，使得折射光線的“自由度”越來越小(i0) (3)“正比律”：“入射角的正弦與折射角的正弦成正比”，即 sinsini nr ，折射角r隨入射角i的變化而_，入射角i的正弦與折射角r的正弦之比是_，當入射光線的位置、方向確定下來時，折射光線的位置、方向就唯一確定了所以，光的折射定律是光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)中時，在傳播過程中遵循的必然規(guī)律 3折射光路是可逆的：如果

4、讓光線逆著原來的折射光線射到界面上，光線就會逆著原來的入射光線發(fā)生折射，定律中的公式就變?yōu)閟in1 sinirn ，式中i、r分別為此時的入射角和折射角【即時應用】1如圖所示，直角三棱鏡ABC的一個側(cè)面BC緊貼在平面鏡上，BAC。從點光源S發(fā)出的細光束SO射到棱鏡的另一側(cè)面AC上，適當調(diào)整入射光SO的方向，當SO與AC成角時，其折射光與鏡面發(fā)生一次反射，從AC面射出后恰好與SO重合，則此棱鏡的折射率為（ ）【類型二】對折射率的理解 對折射率n的理解可以從以下四個方面理解 1當光從真空射入某一介質(zhì)時，入射角i、折射角r都可以發(fā)生變化，但它們的正弦值之比是_的，是一個_，例如，當介質(zhì)是水時，這個常

5、數(shù)是1.33. 2雖然介質(zhì)的入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一個常數(shù)，但不同介質(zhì)的這一常數(shù)_，說明此常數(shù)反映著該介質(zhì)的光學特性把這個常數(shù)叫做_的折射率由公式可知：當i一定時，n越大則r越小，此時光線的偏折角ir就越_，即光線的偏折程度就越_，所以折射率是描述介質(zhì)對光線_大小的一個物理量 3介質(zhì)的折射率n與光在介質(zhì)中的傳播速度_，(對于此公式要求能熟練運用，但不要求知道公式怎么來的)由此式知道任何介質(zhì)的折射率均_，就是說光由真空射入介質(zhì)時，都是入射角_折射角，折射光線_法線偏折；反之當光由其他介質(zhì)射入真空時，入射角_折射角，折射光線_法線偏折 4折射率n是反映介質(zhì)光學性質(zhì)的物理量，它的大小只能由

6、介質(zhì)_的物質(zhì)結(jié)構(gòu)及光的_決定，與入射角、折射角的大小_公式是折射率的定義式，不能認為折射率n與入射角的正弦成正比，與折射角的正弦成反比 特別提醒：(1)折射率的定義式中i為_光線與法線的夾角，不一定是入射角；r為_的光線與法線的夾角，也不一定是折射角 (2)介質(zhì)的折射率與介質(zhì)的密度沒有必然聯(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 (3)介質(zhì)的折射率由_的性質(zhì)和光的_共同決定，與入射角和折射角_ 【即時應用】2關(guān)于折射率，下列說法正確的是( ) A光由真空射入介質(zhì)時，根據(jù) sin/sinr =n可知，介質(zhì)的折射率與入射角的正弦成正比 B光由真空射入介質(zhì)時，根據(jù)sin

7、/sinr =n可知，介質(zhì)的折射率與折射角的正弦成反比 C根據(jù)n=c/v 可知，介質(zhì)的折射率與介質(zhì)中的光速成反比，無光通過時，介質(zhì)折射率為0 D光由第一種介質(zhì)進入第二種介質(zhì)時，若入射角相同，不同色光的折射角不同【課后練習】 一、選擇題 1折射現(xiàn)象中，下列說法正確的是( ) 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折射角增大為原來的2倍，入射角也增大為原來的2倍 D折射率大的介質(zhì)，光在其中傳播速度小 2對于某單色光，玻璃的折射率比水的大，則此單色光在玻璃中傳播時( ) A其速度比在水中的大，其波長比在水中的長 B其速度比在水中的大，其波長比在水中的短 C其速度比在水中的小，其波

8、長比在水中的短 D其速度比在水中的小，其波長比在水中的長 3光線以30入射角從玻璃中射到玻璃與空氣的界面上，它的反射光線與折射光線的夾角為90，則這塊玻璃的折射率為( ) A0.866 B1.732 C1.414 D1.500 4已知一束單色光在水中的傳播速度是真空中的3/4，則( ) A這束光在水中傳播時的波長為真空中的3/4 B這束光在水中傳播時的頻率為真空中的 3/4 C對于這束光，水的折射率為3/4 D以上說法均不對 5光從真空射到一塊平的透明材料上，若入射角為40，則反射光線和折射光線之間的夾角可能是( ) A小于40 B在40與100之間 C在100到140之間 D大于140 6落

9、山的太陽看上去正好在地平線上，但實際上太陽已處于地平線以下，觀察者的視覺誤差大小取決于當?shù)卮髿獾臓顩r，造成這種現(xiàn)象的原因是( ) A光的反射 B光的折射 C光的直線傳播 D小孔成像 9單色光在真空中的傳播速度為c，波長為0，在水中的傳播速度是v，波長為，水對這種單色光的折射率為n.當這束單色光從空氣斜射入水中時，入射角為1，折射角為2，下列說法中正確的是( ) Avcn，0cv B0n，vcsin2sin1 Cvcn，0cv D0n，vcsin1 sin2二、非選擇題 10(2011年高考江蘇卷)一束光從空氣射向折射率為3的某種介質(zhì)時，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為_真空中的光速為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為_ 11一個圓柱形筒，直徑12 cm，高16 cm，人眼在筒側(cè)上方某處觀察，所見筒側(cè)的深度為9 cm，當筒中裝滿液體時，則恰能看到筒側(cè)