物理：第1節(jié)《光的折射定律》課件（教科版選修3-4）

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歡迎進入物理課堂 第1節(jié)光的折射定律 學(xué)習(xí)目標 1 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 第1節(jié) 核心要點突破 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 課前自主學(xué)案 課標定位 課前自主學(xué)案 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) 分界面時 進入 同一平面 法線 三 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 真空 正弦值 正弦值 速度 小于 c v 思考感悟天空中無數(shù)的星星 是和太陽一樣的發(fā)光天體 在晴朗的夜晚 我們看到的是一閃一閃的星星 這是為什么 提示 大氣的抖動是時刻不停的 并與氣候密切相關(guān) 一般抖動明顯的大氣由于折射形成一次閃爍的時間間隔是1 4秒 所以 我們觀望星空時 看到的星光是閃爍的了 核心要點突破 一 對光的折射定律的理解1 光的折射現(xiàn)象的認識如圖4 1 1所示 當光線入射到兩種介質(zhì)的分界面上時 一部分光被反射回原來的介質(zhì) 即反射光線OB 另一部分光進入第二種介質(zhì) 并改變了傳播方向 即光線OC 這種現(xiàn)象叫做光的折射現(xiàn)象 光線OC稱為折射光線 折射光線與法線的夾角稱為折射角r 圖4 1 1 2 對定律內(nèi)容的理解 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) 即三線共面 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 i 0 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不變的 是一個常數(shù) 例如 當介質(zhì)是水時 這個常數(shù)是1 33 特別提醒 1 折射率的定義式中i為真空中光線與法線的夾角 不一定是入射角 r為介質(zhì)中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)的折射率由介質(zhì)的性質(zhì)和光的頻率共同決定 與入射角和折射角無關(guān) 解析 選D 介質(zhì)的折射率僅與介質(zhì)本身及光的顏色有關(guān) 與入射角或折射角的大小無直接關(guān)系 故A B均錯 介質(zhì)折射率取決于介質(zhì)和光的顏色 無光照射時 介質(zhì)仍為原介質(zhì) 折射率不會等于零 任何介質(zhì)的折射率均大于1 故C錯 光由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)中時 對于不同顏色的光 入射角相同時 折射角不同 故D正確 課堂互動講練 2011年成都模擬 如圖4 1 2所示 半圓玻璃磚的半徑R 10cm 折射率為n 直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點 激光a以入射角i 30 射向半圓玻璃磚的圓心O 結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)了兩個光斑 求兩個光斑之間的距離L 圖4 1 2 圖4 1 3 答案 23 1cm 方法總結(jié) 解答此類問題要注意 1 根據(jù)題意畫出正確的光路圖 2 利用幾何關(guān)系確定光路中的邊 角關(guān)系 要注意入射角 折射角的確定 3 利用反射定律 折射定律求解 4 注意光路可逆性 對稱性的應(yīng)用 如圖4 1 4所示 人站在距槽邊D為l 1 2m處 剛好能看到槽底的B位置 人眼距地面的高度H 1 6m 槽中注滿某種透明液體時 人剛好能看到槽底中央O點處 求 圖4 1 4 1 液體的折射率 2 光在該液體中的傳播速度 自主解答 1 光路圖如圖4 1 5所示 圖4 1 5 答案 1 1 7 2 1 76 108m s 方法總結(jié) 1 準確 規(guī)范地畫出光路圖是解決幾何光學(xué)問題的前提和關(guān)鍵 2 從光路圖上找準入射角和折射角 應(yīng)用數(shù)學(xué)知識求出它們的正弦值 必要時可以利用光路可逆原理輔助解題 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全