第四章 1　光的折射（课件+学案）

1　光的折射 [定位·学习目标]　1.通过阅读教材,知道光的反射、折射现象及折射率的概念,形成物理观念。2.经历光的反射、折射的探究过程,理解光的反射定律和折射定律,能够应用几何知识分析、解决物理问题,形成科学思维。3.结合生活中的光学现象,培养学生的学习兴趣。 知识点一　折射定律 探究新知 1.光的反射 (1)反射现象:光从第1种介质射到该介质与第 2种介质的分界面时,一部分光返回到第1种介质的现象。 (2)反射定律:反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角。 2.光的折射 (1)折射现象。 光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象。 (2)折射定律。 ①内容:折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比。 ②表达式:=n12。 (3)光路的特点。 在光的折射现象中,光路是可逆的。 正误辨析 (1)入射光线与反射光线在不同介质中。(　×　) (2)入射光线与反射光线关于法线对称。(　√　) (3)光从一种介质进入另一种介质时传播方向就会变化。(　×　) (4)光从真空斜射入任何介质时,入射角均大于折射角。(　√　) (5)入射角增大为原来的2倍,折射角和反射角也都增大为原来的2倍。(　×　) 知识点二　折射率 探究新知 1.定义 光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫作这种介质的绝对折射率,简称折射率,即n=。 2.折射率与光速的关系 某种介质的折射率,等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比,即n=。 3.理解 由于c>v,故任何介质的折射率n都大于(选填“大于”“小于”或“等于”)1。 正误辨析 (1)介质的密度越大,其折射率一定也越大。(　×　) (2)光从真空斜射入任何介质时,入射角均大于折射角。(　√　) (3)介质的折射率越大,光在这种介质中传播速度越慢。(　√　) (4)由n=得出,介质的折射率与入射角θ1的正弦成正比,与折射角θ2的正弦成反比。(　×　) 要点一　光的折射现象和折射定律 情境探究 我们常说“日落西山”是夜晚开始的标志。如图所示,“落山的太阳”看上去正好在地平线上,但实际上太阳已处于地平线以下,观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况。 探究:造成这种现象的原因是什么 【答案】 这是光的折射现象造成的,太阳光进入大气层发生折射,使传播方向改变,使人感觉太阳的位置比实际位置偏高。 要点归纳 1.光的传播方向 光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一般要发生变化(斜射),并非一定变化,当光垂直界面入射时,传播方向不发生变化。 2.入射角与折射角的大小关系 光从一种介质进入另一种介质时,折射角与入射角的大小关系不要一概而论,要视两种介质的折射率大小而定: (1)当光从真空斜射入介质时,折射角小于入射角; (2)当光从介质斜射入真空时,折射角大于入射角; (3)入射角的正弦sin θ1与折射角的正弦sin θ2成正比,注意不是入射角θ1与折射角θ2成正比。 典例研习 [例1] (教材改编)如图所示,小明站在宽6 m的河边,在他正对面的岸边有一距离河面高度为 3 m的树,树的正下方河底有一块石头,小明向河面看去,可同时看到树顶和石头两者的像,并发现两个像重合,若小明的眼睛离河面高为1.5 m,河水的折射率为,试估算河水深度。 [思路引导] 根据题意,正确作出光路图,明确入射角、反射角、折射角间的关系是解答此题的关键。 【答案】 5.3 m 【解析】 树顶反射和石头折射成像的光路图如图所示, 由图得n=, 由几何关系得1.5tan i+3tan i=6, 解得tan i=,则sin i=, P点至岸边的距离为3tan i=4 m, sin r=, 联立上式得h≈5.3 m。 要点二　对折射率的理解和计算 要点归纳 1.对折射率的理解 (1)折射率。 n=,θ1为真空中的光线与法线的夹角,不一定为入射角; ... ...