2024-2025學(xué)年高中物理第四章光的折射1光的折射定律教案1教科版選修3-4

PAGE7-第一節(jié)光的折射定律三維教學(xué)目標(biāo)1、學(xué)問與技能（1）復(fù)習(xí)光的反射及反射定律；（2）駕馭光的折射及折射定律；（3）駕馭介質(zhì)的折射率的概念，了解介質(zhì)的折射率與光速的關(guān)系。2、過程與方法：通過視察演示試驗，使學(xué)生了解到光在兩種介質(zhì)界面上發(fā)生的現(xiàn)象(反射和折射)，視察反射光線、折射光線隨入射角的變更而變更，培育學(xué)生的視察、概括實力，通過相關(guān)物理量變更規(guī)律的學(xué)習(xí)，培育學(xué)生分析、推理實力。3、情感、看法與價值觀：滲透物理探討和學(xué)習(xí)的科學(xué)看法的教化，試驗的客觀性與人的視察的主觀性的沖突應(yīng)如何解決，人的干脆視察與用儀器探測是有差別的，我們應(yīng)用科學(xué)的看法看待用儀器探測的結(jié)果。教學(xué)重點：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。教學(xué)難點：光的折射定律和折射率的應(yīng)用，通過問題的分析解決加深對折射率概念的理解，學(xué)會解決問題的方法。教學(xué)方法：引導(dǎo)、探究教學(xué)用具：課件、多媒體、光的折射演示器，半圓柱透亮玻璃、計算器。（一）引入初中已學(xué)過光的折射規(guī)律：折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；當(dāng)光從空氣斜射入水或玻璃中時，折射角小于入射角；當(dāng)光從水或玻璃斜射入空氣中時，折射角大于入射角。初中學(xué)的光的折射規(guī)律只是定性地描述了光的折射現(xiàn)象，而我們今日要定量地進行探討：（二）新課教學(xué)演示：讓一束激光照在半圓柱透亮玻璃的平面上，讓光線垂直于平面過圓心入射(沿法線入射)，視察：折射狀況，a．角度，b．明暗程度與入射光線進行對比。然后變更入射角進行記錄，再次視察能量變更的狀況。1、在兩種介質(zhì)的分界面上入射光線、反射光線、折射光線的能量安排隨入射角的增大，反射光線的能量比例漸漸增加，而折射光線的能量比例漸漸減小。經(jīng)驗了近1500年才得到完善的定律歷史發(fā)展：公元2世紀(jì)古希臘天文學(xué)家托勒密通過試驗得到：A．折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)；B．折射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；C．折射角正比于入射角。德國物理學(xué)家開普勒也做了探討。一、光的折射1.光的折射：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向通常會發(fā)生變更，這種現(xiàn)象叫做光的折射。折射定律：將一組測量數(shù)據(jù)抄寫在黑板上讓學(xué)生進行計算(用計算器)，光線從空氣射入某種玻璃。入射角i(°)折射角r(°)i/rsini/sinr106.71.501.492013.31.501.493019.61.531.494025.21.591.515030.71.631.506035.11.671.517038.61.811.508040.61.971.51通過分析表中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，假如用n來表示這個比例常數(shù)，就有常數(shù)常數(shù)演示：假如使光線逆著原來的折射光線到界面上，折射光線就逆著原來的入射光線射出，這就是說，在折射現(xiàn)象中光路也是可逆的。折射率n光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時，雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù)n，但是對不同的介質(zhì)來說，這個常數(shù)n是不同的，這個常數(shù)n跟介質(zhì)有關(guān)系，是一個反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量，我們把它叫做介質(zhì)的折射率。說明：折射率的定義式為量度式：折射率無單位，任何介質(zhì)的折射率不能小于1，記住水的折射率為1.33（4/3），玻璃的折射率為1.50（3/2）i是光線在真空中與法線之間的夾角，r是光線在介質(zhì)中與法線之間的夾角。光從真空射入某種介質(zhì)時的折射率，叫做該種介質(zhì)的肯定折射率，也簡稱為某種介質(zhì)的折射率。相對折射率在中學(xué)不作要求，又因為空氣的肯定折射率為1.00028，在近似計算中認為空氣和真空相同，故有時間從空氣射入某種介質(zhì)時的折射率當(dāng)作肯定折射率進行計算。例1：光在某介質(zhì)中的傳播速度是2.122×108m/s，當(dāng)光線以30°入射角，由該介質(zhì)射入空氣時，折射角為多少？解：由介質(zhì)的折射率與光速的關(guān)系得：又依據(jù)介質(zhì)折射率的定義式得：