高中人教物理選擇性必修一4.1 光的折射（導(dǎo)學(xué)案）同步備課

1、4.1光的折射知道光的折射定律理解折射率的概念，知道折射率越大，介質(zhì)對(duì)光的偏折能力越強(qiáng)，偏折角越大【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)本身來(lái)決定?！倦y點(diǎn)】了解光在發(fā)生折射時(shí)，光路的可逆性。解釋有關(guān)光的折射現(xiàn)象?！菊n前自主學(xué)習(xí)】知識(shí)前置1、光從一種介質(zhì)射到另一種介質(zhì)的界面上時(shí)，會(huì)發(fā)生 現(xiàn)象和 現(xiàn)象。2、光從空氣(真空)射入水中，入射光線在空氣(真空)中 法線，折射光線在水中 法線。3、如圖為光在空氣和玻璃中傳播的光路圖，MN為 ，并可判斷MN上方為 ，下方為 ；虛線為 ；OA為 ，OB為 ，OC為 。為 ，為 。MNABCO4、折射率：折射率是一個(gè)反映介質(zhì)的光學(xué)

2、特性的物理量。（1）定義式： ；（任何介質(zhì)的折射率都大于1）（2）如圖，水的折射率 。5、不同介質(zhì)折射率不同，折射率越大，介質(zhì)對(duì)光的偏折能力越 ，偏折角越 。全反射（1）全反射現(xiàn)象：折射光線完全消失，只剩下 。（2）發(fā)生全反射的條件：光從 射向 。入射角 臨界角。（3）臨界角sinC= 。光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，改變?nèi)肷浣?，入射角?越容易發(fā)生全反射；對(duì)于不同顏色的光，紫光的折射率最 ，發(fā)生全反射的臨界角最 ，最 發(fā)生全反射?！疽族e(cuò)辨析】(1)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向一定發(fā)生變化。 ()(2)折射角增大為原來(lái)的2倍,入射角也增大為原來(lái)的2倍。 ()(3)光在同一種均勻介質(zhì)中傳播

3、時(shí),也可以發(fā)生折射現(xiàn)象。 ()(4)當(dāng)入射角為0時(shí),折射角也等于0。 ()(5)入射角變化,折射角也隨之變化,但入射角一定大于折射角。()二、新知學(xué)習(xí)1.想一想：射水魚(yú)在水中能準(zhǔn)確射中水面上不遠(yuǎn)處的小昆蟲(chóng)。水中的魚(yú)看到小昆蟲(chóng)在什么位置？是在昆蟲(chóng)的上方還是下方？陽(yáng)光照射水面時(shí)，我們能夠看到水中的魚(yú)和草，同時(shí)也能看到太陽(yáng)的倒影，這說(shuō)明：光從空氣射到水面時(shí)，一部分光射進(jìn)水中，另一部分光返回到空氣中。一般說(shuō)來(lái)，光從第 1 種介質(zhì)射到該介質(zhì)與第 2 種介質(zhì)的分界面時(shí)，一部分光會(huì)返回到第1種介質(zhì)，這個(gè)現(xiàn)象叫作光的反射；另一部分光會(huì)進(jìn)入第2種介質(zhì)，這個(gè)現(xiàn)象叫作光的折射。光在反射時(shí)遵從反射定律，光在折射時(shí)遵從

4、什么規(guī)律呢？光的反射和折射同時(shí)發(fā)生定義： ； 。光的 和 同時(shí)發(fā)生改變?nèi)肷涔饩€的方向觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？結(jié)論： 、 ， 。當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時(shí)折射角小于入入射角與折射角有什么關(guān)系呢？光的折射定律 、 ， ； ，即； 光的折射定律的說(shuō)明：（1）式中 的比例常數(shù)與入射角、 ，只與 有關(guān)。（2）折射現(xiàn)象中光路是 的；（3）光的傳播方向: , 。并非一定變化,當(dāng)光垂直界面入射時(shí), 。（4）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), ,但也屬于折射,光傳播的速度發(fā)生變化。(5)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 。(6)當(dāng)光從

5、折射率小的介質(zhì)斜射入折射率大的介質(zhì)時(shí), ,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), 。折射率光的折射律光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)， ，叫作這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率，簡(jiǎn)稱(chēng)折射率（refractive index），用符號(hào) n 表示。真空的折射率為 1，空氣的折射率近似為 1 。光的折射律的說(shuō)明1、由光的折射定律， ； 2、對(duì)不同介質(zhì)， 。比如，光從空氣射入玻璃時(shí)，n約為1.50；光從空氣射入水中時(shí)，n約1.33?？梢?jiàn)，n與介質(zhì)有關(guān)系，是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量。3、折射率與光速的關(guān)系:某種介質(zhì)的折射率,等于光在真空中的傳播速度c與光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比,即 。4、特點(diǎn): 。5、折射率

6、反映介質(zhì)對(duì)光的偏折作用， 。6、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，因而 。所以，光從真空射入任何介質(zhì)時(shí)，sin 1 都大于 sin 2，即入射角總是 。7、折射率是 。根據(jù)折射定律，可以測(cè)量材料的折射率。誤區(qū)：認(rèn)識(shí)折射率的三大誤區(qū)誤區(qū)1:誤認(rèn)為 誤區(qū)2: 誤區(qū)3: 1(單選)如圖所示的四種情景中,屬于光的折射的是()2(多選)一束光從介質(zhì)1進(jìn)入介質(zhì)2,方向如圖所示,下列對(duì)于1、2兩種介質(zhì)的光學(xué)屬性的判斷正確的是()A.介質(zhì)1的折射率小 B.介質(zhì)1的折射率大C.光在介質(zhì)1中的傳播速度大D.光在介質(zhì)2中的傳播速度大3.（單選）如圖所示,單色光束從某點(diǎn)以入射角i射入

7、一厚度為d的平行玻璃磚中,在入射點(diǎn)同時(shí)發(fā)生反射和折射,折射光線經(jīng)過(guò)玻璃磚后在下表面同樣發(fā)生反射和折射,且反射光線與上表面的交點(diǎn)到上表面的入射點(diǎn)間的距離為l。已知光在真空中的傳播速度為c。則平行玻璃磚的折射率為()4.河中有條小魚(yú),某時(shí)刻小魚(yú)的實(shí)際深度為H,一人從水面正上方往水中看,他感覺(jué)到的小魚(yú)的深度為多大?(設(shè)水的折射率為n) 參考答案【答案】B【解析】A屬于光沿直線傳播;B屬于光的折射;C屬于光沿直線傳播,D屬于光的反射,故B正確。2.【答案】BD【解析】由圖可知,光由介質(zhì)1射入介質(zhì)2后折射角大于入射角,故介質(zhì)1的折射率大于介質(zhì)2的折射率,故選項(xiàng)A錯(cuò),B對(duì);由n= 得v= ,故光在介質(zhì)1中的傳播速度小,在介質(zhì)2中的傳播速度大,故選項(xiàng)C錯(cuò),D對(duì)。3.【答案】B【解析】設(shè)光從O點(diǎn)射入,反射光交于A點(diǎn),由題意畫(huà)出光路圖如圖所示設(shè)折射角為r,平行玻璃磚的折射率為n,由折射定律有 =n 根據(jù)幾何關(guān)系有l(wèi)=2dtanr所以解得n=sini,B項(xiàng)正確,A、C、D錯(cuò)誤。 4.【答案】【解析】如圖所示,設(shè)小魚(yú)在S處,從魚(yú)反射出的光線SO垂直水面射出,光線SO1