2024-2025學(xué)年高中物理第十三章光1光的反射和折射教案3新人教版選修3-4

PAGE1-第1節(jié)光的反射和折射【教學(xué)目標(biāo)】【學(xué)問與技能】1．通過視察試驗(yàn)，了解光的反射和折射現(xiàn)象，并能規(guī)范做光路圖。2.理解光的折射定律，并能用來說明有關(guān)的光現(xiàn)象和計(jì)算有關(guān)的問題。3.知道折射率的含義及其與光速的關(guān)系，并能用來進(jìn)行計(jì)算。4．知道在光的反射和折射現(xiàn)象中光路是可逆的?！具^程與方法】1.能在學(xué)習(xí)光的傳播和反射的基礎(chǔ)上提出新的問題，培育提出問題的實(shí)力。2.通過對自然界中折射現(xiàn)象的分析，培育學(xué)生應(yīng)用已有物理學(xué)問分析實(shí)際問題的實(shí)力?！厩楦锌捶ㄅc價(jià)值觀】1.通過體驗(yàn)折射定律的發(fā)覺過程培育學(xué)生的探究精神。2.滲透物理探討和學(xué)習(xí)的科學(xué)看法?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】光的折射定律、折射率．折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，由介質(zhì)來確定?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】光的折射定律和折射率的應(yīng)用．通過實(shí)際問題的分析解決加深對折射的理解，學(xué)會(huì)解決問題的科學(xué)方法?！窘虒W(xué)過程】（一）引入新課我們已經(jīng)知道了，光在同一勻稱介質(zhì)中是沿著直線傳播的，那么，當(dāng)介質(zhì)不勻稱？［學(xué)生］反射，折射［老師］這一節(jié)課，我們先簡要地復(fù)習(xí)光的反射，再深化地探討光的折射現(xiàn)象（二）新課教學(xué)一.光的反射1.反射現(xiàn)象：光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，在界面上有一部分光會(huì)返回原介質(zhì)的現(xiàn)象。2.反射定律：反射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，反射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。3.反射光路是可逆的。二．光的折射1.折射現(xiàn)象：光從一種介質(zhì)射入到另一介質(zhì)時(shí)傳播方向發(fā)生變更的現(xiàn)象．①折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)②折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)③當(dāng)光從空氣斜射入水或玻璃中時(shí)，折射角小于入射角④當(dāng)光從水或玻璃斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角⑤當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大2.折射定律：折射角和入射角有什么關(guān)系呢？試驗(yàn)與探究：探究折射角與入射角的關(guān)系（以光從空氣射入玻璃為例）要求學(xué)生：記錄入射光、折射光偏離法線的角度；不斷變更入射光的方向，視察折射光的方向如何變更，將相應(yīng)的角度值填入下表。入射角i折射角ri/rtani/tanrsini/sinr10°6.7°1.491.501.4920°13.3°1.501.541.4930°19.6°1.531.621.4940°25.2°1.581.781.5050°30.7°1.632.011.5060°35.1°1.712.461.5170°38.6°1.813.441.5080°40.6°1.976.621.51公元140年，希臘天文學(xué)家托勒密曾經(jīng)認(rèn)為，入射角i與折射角r之間存在著簡潔的正比關(guān)系，并且用試驗(yàn)方法求出了從空氣射入玻璃時(shí)r=0.67i。但是，由此計(jì)算出來的折射角，只對比較小的入射角才大致與試驗(yàn)結(jié)果相符，當(dāng)入射角增大時(shí)，就不符合了。為了探討折射角與入射角的定量關(guān)系，科學(xué)家作了多方面的嘗試，直到1621年，斯涅耳才最終找到了這個(gè)關(guān)系。人類從積累入射角與折射角的數(shù)據(jù)到找出兩者之間的定量關(guān)系，經(jīng)驗(yàn)了一千多年的時(shí)間。直到1621年，荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳才最終找到了入射角與折射角之間的規(guī)律：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。折射定律：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比，即式中是比例常數(shù)。3.在光的折射現(xiàn)象中，光路也是可逆的。三．折射率光從第1種介質(zhì)射入第2種介質(zhì)時(shí)，雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù)，但是對不同的介質(zhì)來說，這個(gè)常數(shù)是不同的。由此可見常數(shù)與入射角、折射角無關(guān)，只與兩種介質(zhì)有關(guān)。在實(shí)際應(yīng)用中，遇到最多的情形是光從空氣射入某種介質(zhì)，或從某種介質(zhì)射入空氣，而空氣對光的傳播的影響很小，可以當(dāng)作真空處理。因此，以后我們只探討光從真空射入介質(zhì)的情形，這時(shí)，常數(shù)就記為。對于不同的介質(zhì)常數(shù)是不同的。光從空氣射入玻璃時(shí)，常數(shù)=1.5；光從空氣射入水時(shí)=1.33?？梢姵?shù)與介質(zhì)有關(guān)系。1.定義：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的肯定折射率,簡稱折射率，用符號表示。2.折射率與光的傳播速度的關(guān)系：探討表明，光在不同介質(zhì)中的速度不同。這也正是光發(fā)生折射的緣由。某種介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比，即由于光在真空中的傳播速度c大于光在任何其他介質(zhì)中的傳播速度v，所以任何介質(zhì)的折射率n都大于1。光從真空射入任何介質(zhì)時(shí)，sinθ1都大于sinθ2，即入射角大于折射角。3.意義：是一個(gè)反映介質(zhì)光學(xué)特性的物理量。常數(shù)越大，介質(zhì)使光偏離原來傳播方向的程度就越大。4.幾種介質(zhì)的折射率：介質(zhì)折射率介質(zhì)折射率金剛石2.42空氣1.00028酒精1.36水1.33水晶1.55玻璃1.5~1.8四．折射的應(yīng)用1.為什么從空氣中看水中的物體，看到的比實(shí)際位置要高？2.假設(shè)地球表面不存在大氣層,那么人們視察到的日出時(shí)刻與存在大氣層的狀況相比,A.將提前B.將延后C.在某些地區(qū)將提前,在另一些地區(qū)將延后D.不變五．課堂小結(jié)1．光的反射：2．光的折射：①折射現(xiàn)象②折射定律③光路可逆3．折射率：①定義②折射率與光的傳播速度的關(guān)系：③意義：4．折射的應(yīng)用六．板書設(shè)計(jì)第十三章光第一節(jié)光的折射一光的反射定律：反射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，反射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。二光的折射定律：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比。即．留意：①n12是比例常數(shù)，表示光從介質(zhì)1入射介質(zhì)2時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比②它是反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量．對于同一介質(zhì)無論θ1、θ2怎么變更，sinθ1/sinθ2是不變的．③對于不同介質(zhì)sinθ1/sinθ2的值是不同的．三折射率：把光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種