第1節(jié) 第1課時(shí) 光的折射

第四章

光第1節(jié)光的折射第1課時(shí)光的折射物理觀念(1)知道光的反射和折射。(2)掌握折射定律、折射率。科學(xué)思維(1)能夠畫(huà)出反射和折射光路圖。(2)能分析和計(jì)算光的反射和折射問(wèn)題。一、折射定律1．填一填(1)光的反射：光從第1種介質(zhì)射到該介質(zhì)與第2種介質(zhì)的

時(shí)，一部分光會(huì)

_____到第1種介質(zhì)的現(xiàn)象。(2)光的折射：光從第1種介質(zhì)射到該介質(zhì)與第2種介質(zhì)的

時(shí)，一部分光會(huì)進(jìn)入第2種介質(zhì)的現(xiàn)象。分界面返回分界面(3)光的折射定律：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

；入射角的正弦與折射角的正弦

成

，

即

。(4)在光的反射和折射現(xiàn)象中光路是

的。同一平面兩側(cè)正比可逆2．判一判(1)當(dāng)光發(fā)生漫反射，反射角不等于入射角。

()(2)一束光從空氣進(jìn)入水中時(shí)，傳播方向一定發(fā)生變化。

()(3)在光的反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象中，光路都是可逆的。

()××√真空正弦折射率大于1正弦2．判一判(1)光在某種介質(zhì)中的傳播速度越大，則該介質(zhì)的折射率越大。

()(2)光在真空中的傳播速度最大。

(

)(3)光在發(fā)生折射時(shí)，折射光的速度與入射光的速度相等。

(

)×√×探究(一)光的折射和折射定律[問(wèn)題驅(qū)動(dòng)]

有經(jīng)驗(yàn)的漁民叉魚(yú)時(shí)，不是正對(duì)著看到的魚(yú)去叉，而是對(duì)著所看到魚(yú)的下方叉，如圖所示。你知道這是為什么嗎？提示：人看到的魚(yú)是由于折射而成的像，其位置在魚(yú)的實(shí)際位置上方，如圖所示。[重難釋解]1．光的方向光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向一般要發(fā)生變化(斜射)，并非一定變化，當(dāng)光垂直界面入射時(shí)，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(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播速度一定發(fā)生變化，當(dāng)光垂直界面入射時(shí)，光的傳播方向雖然不變，但也屬于折射，光傳播的速度也發(fā)生變化。3．入射角與折射角的大小關(guān)系(1)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，折射角與入射角的大小關(guān)系不要一概而論，要視兩種介質(zhì)的折射率大小而定。(2)當(dāng)光從折射率小的介質(zhì)斜射入折射率大的介質(zhì)時(shí)，入射角大于折射角，當(dāng)光從折射率大的介質(zhì)斜射入折射率小的介質(zhì)時(shí)，入射角小于折射角。

如圖所示，井口大小和深度相同的兩口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口之下)，兩井底部各有一只大小相同的青蛙，則

(

)A．水井中的青蛙覺(jué)得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B．枯井中的青蛙覺(jué)得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C．水井中的青蛙覺(jué)得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D．兩只青蛙覺(jué)得井口一樣大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星[解析]

本題中由于井口邊沿的約束，青蛙不能看到更大的范圍，據(jù)此作出邊界光線如圖所示。由圖可看出α>γ，所以水井中的青蛙覺(jué)得井口小些；β>α，所以水井中的青蛙可看到更多的星星，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。[答案]

B視野問(wèn)題解題技巧(1)確定誰(shuí)約束了視野及視野內(nèi)的邊界光線。(2)根據(jù)光的直線傳播和光的折射定律作圖。(3)分析視角和視野的變化，得出結(jié)論。

[針對(duì)訓(xùn)練]1．如圖所示，一束激光照射在橫截面為正方形的透明玻璃柱上，光線與橫截面平行，則透過(guò)玻璃柱的光線可能是圖中的(

)A．①

B．②

C．③

D．④3.一光線以入射角θ1從空氣射入折射率n＝的透明介質(zhì)表面，如圖所示。(1)當(dāng)入射角θ1＝45°時(shí)，求反射光線與折射光線間的夾角θ。(2)當(dāng)入射角θ1為何值時(shí)，反射光線與折射光線間的夾角θ＝90°。探究(二)折射率的理解和計(jì)算[問(wèn)題驅(qū)動(dòng)]如下表所示是在探究光由真空射入某種透明介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)的規(guī)律時(shí)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诒砀窕A(chǔ)上思考以下問(wèn)題：入射角i(°)折射角r(°)i/rsini/sinr106.71.491.492013.31.501.493019.61.531.494025.21.591.515030.71.631.506035.11.711.517038.61.811.518040.61.971.51(1)隨著入射角的增大，折射角怎樣變化？(2)當(dāng)入射角與折射角發(fā)生變化時(shí)，有沒(méi)有保持不變的量？提示：(1)隨著入射角的增大，折射角也增大。(2)由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)入射角與折射角發(fā)生變化時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦的比值保持不變。

一個(gè)圓柱形筒，直徑為12cm，高為16cm。人眼在筒右側(cè)上方某處觀察，看到筒左側(cè)的深度為9cm。當(dāng)筒中裝滿某種液體時(shí)，則恰能看到筒左側(cè)的最低點(diǎn)。求：(1)此液體的折射率；(2)光在此液體中的傳播速度。[針對(duì)訓(xùn)練]1．(多選)光從真空射入某介質(zhì)，入射角θ1從零開(kāi)始增大到某一值的過(guò)程中，折射角θ2也隨之增大，則下列說(shuō)法中正確的是

(

)A．θ1∶θ2比值不變B．sinθ1∶sinθ2比值不變C．sinθ1∶sinθ2比值是一個(gè)大于1的常數(shù)D．sinθ1∶sinθ2比值是一個(gè)小于1的常數(shù)2. 人造樹(shù)脂是常用的眼鏡鏡片材料。如圖所示，光線射在一人造樹(shù)脂立方體上，經(jīng)折射后，射在桌面上的P點(diǎn)。已知光線的入射角為30°，OA＝5cm，AB＝20cm，BP＝12cm，求該人造樹(shù)脂材料的折射率n。一、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維(選自魯科版新教材“物理聊吧”)早晨，當(dāng)我們看到太陽(yáng)剛剛升出地平線時(shí)，實(shí)際上太陽(yáng)還在地平線以下。