高中物理(新教材)選修1課件5：4 1 光的折射 人教版

第四章光1光的折射平面鏡入射光線反射光線法線入射角反射角光被兩種介質(zhì)的界面反射回原來(lái)的介質(zhì)中（1）反射光線、入射光線和法線同平面（2）反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)（3）反射角和入射角相等光路可逆光的反射現(xiàn)象ir空氣水入射角折射角光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象。折射光線入射光線光的折射現(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)入射角、折射角有什么關(guān)系呢？光的折射定律

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⑤當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大

④當(dāng)光從水或玻璃斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角空氣水人類經(jīng)歷了一千多年的時(shí)間，從積累的入射角i和折射角r的數(shù)據(jù)中尋求兩者之間的定量關(guān)系。⑥入射角的正弦和折射角的正弦成正比斯涅耳定律空氣----水n

大于

1水----空氣n

小于

1空氣水⑥入射角的正弦和折射角的正弦成正比斯涅耳定律空氣----水n

大于

1水----空氣n

小于

1空氣水ir空氣水折射光路是可逆的問(wèn)題：玻璃是一種透明介質(zhì)，光從空氣入射到玻璃的界面上會(huì)發(fā)生折射，如何把玻璃的折射率測(cè)出來(lái)？實(shí)驗(yàn)原理：1、根據(jù)折射率的定義：要測(cè)折射率，必須知道與一個(gè)折射現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的折射角和入射角。空氣玻璃i=?r=?界面法線學(xué)生實(shí)驗(yàn)：測(cè)玻璃磚的折射率實(shí)驗(yàn)器材玻璃磚

白紙、大頭針若干、鉛筆、直尺、量角器實(shí)驗(yàn)步驟（1）鋪紙（將白紙用圖釘固定在木板上）（2）在白紙上畫(huà)一條線aa’作為界面，過(guò)aa’上的一點(diǎn)O（作為入射點(diǎn)）畫(huà)法線N’N,并畫(huà)AO作為入射光線Ｏ'ＢＣＤ（3）把玻璃磚放在白紙上，使它的一邊與aa’對(duì)齊（確保O為實(shí)際入射點(diǎn)），確定（如何確定，聯(lián)想驗(yàn)證平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)中記錄力的方向）玻璃磚的另一界面bb’（確保出射點(diǎn)準(zhǔn)確）實(shí)驗(yàn)步驟（1）鋪紙（將白紙用圖釘固定在木板上）（2）在白紙上畫(huà)一條線aa’作為界面，過(guò)aa’上的一點(diǎn)O（作為入射點(diǎn)）畫(huà)法線N’N,并畫(huà)AO作為入射光線Ｏ'ＢＣＤ（3）把玻璃磚放在白紙上，使它的一邊與aa’對(duì)齊（確保O為實(shí)際入射點(diǎn)），確定（如何確定，聯(lián)想驗(yàn)證平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)中記錄力的方向）玻璃磚的另一界面bb’（確保出射點(diǎn)準(zhǔn)確）（4）在直線AO上豎直插大頭針P1、P2，透過(guò)玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線讓P2擋住P1的像。再在另一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3、P2、P1的像，記下P3、P4位置（5）移去在大頭針和玻璃磚，過(guò)P3、P4所在處作直線DC與bb’交于o’（作為實(shí)際出射點(diǎn)），直線O’D代表沿AO方向入射光通過(guò)玻璃磚后的傳播方向（6）連接OO’，入射角i=∠AON’,折射角r＝∠NOO’，用量角器量出入射角和折射角，求出對(duì)應(yīng)的正弦值，記錄在表格中（7）用上述方法求出入射角分別為300、450、600時(shí)的折射角，查出它們的正弦值，填入表格中（8）算出不同入射角時(shí)的入射角與折射角的正弦比值，最后求出幾次實(shí)驗(yàn)的平均值為折射率注意事項(xiàng)（1）入射角一般取15o→75o為宜（太小，相對(duì)誤差大；太大,使折射光線弱，不易觀察）（2）插針要豎直，且間距適當(dāng)大些（精確確定光路）（3）插針?lè)▽?shí)驗(yàn)，玻璃磚不能動(dòng)（移動(dòng)會(huì)改變光路圖）（4）確定邊界線時(shí)嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)尺子用（損壞玻璃磚），畫(huà)邊界線時(shí)描兩點(diǎn)確定邊界線（5）玻璃磚寬度在5cm以上（讓折射光線長(zhǎng)點(diǎn)以減小誤差）數(shù)據(jù)處理（1）計(jì)算法：量角度計(jì)算

（2）作圖法：畫(huà)一個(gè)圓與折射、入射光線相交于A、E兩點(diǎn)，從交點(diǎn)作兩條與法線垂直的線段，量出兩條線段長(zhǎng)度應(yīng)用1：人在水上看到物體的像，比實(shí)際物體位置偏上，感覺(jué)水比較淺。從上向下看,

假設(shè)地球表面不存在大氣層,那么人們觀察到的日出時(shí)刻與存在大氣層的情況相比,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.不變應(yīng)用2：有大氣，看到太陽(yáng)更早沒(méi)有大氣，將遲一些看到太陽(yáng)i空氣玻璃rir′空氣水折射率---反映介質(zhì)對(duì)光的折射作用（1）折射率---是光從真空射入某種介質(zhì)中時(shí)的折射率（2）n的大小與介質(zhì)有關(guān),與i和r無(wú)關(guān),對(duì)于確定的介質(zhì),n是定值,不能說(shuō)n∝sini或n∝1/sinr（3）折射率無(wú)單位，任何介質(zhì)的折射率皆大于1。sinisinrn=定義式：強(qiáng)調(diào)說(shuō)明：折射率介質(zhì)折射率空氣1.0028水1.33(4/3)玻璃1.50(3/2)真空本身的折射率=1幾種介質(zhì)的折射率

某介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的速度c與光在介質(zhì)中的速度之比：cvn=（n＞1）

光在不同介質(zhì)中的速度不同，這正是發(fā)生折射的原因。研究表明：

例1：關(guān)于光的折射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(

)A．光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫光的折射B．光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，傳播方向一定改變C．人觀察盛水容器的底部，發(fā)現(xiàn)水變淺了D．光從空氣射入液體中，它的傳播速度一定增大典例剖析Cirir例2：光線從空氣中以入射角i射在玻璃磚的上表面上，穿過(guò)玻璃磚后，又射入空氣中。如果玻璃磚的上下表面是平行的，求光線從玻璃磚射出后的傳播方向。單色光經(jīng)玻璃磚后，側(cè)移而傳播方向不變例3光線以30°的入射角從某種介質(zhì)中射向空氣時(shí)，反射光線與折射光線垂直，求介質(zhì)的折射率及光在介質(zhì)中的傳播速度．【解析】

由題意畫(huà)出光路圖如圖所示．

備用工具&資料irir例2：光線從空氣中以入射角i射在玻璃磚的上表面上，穿過(guò)玻璃磚后，又射入空氣中。如果玻璃磚的上下表面是平行的，求光線從玻璃磚射出后的傳播方向。單色光經(jīng)玻璃磚后，側(cè)移而傳播方向不變

某介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的速度c與光在介質(zhì)中的速度之比：cvn=（n＞1）

光在不同介質(zhì)中的速度不同，這正是發(fā)生折射的原因。研究表明：平面鏡入射光線反射光線法線入射角反射角光被兩種介質(zhì)的界面反射回原來(lái)的介質(zhì)中（1）反射光線、入射光線和法線同平面（2）反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)（3）反射角和入射角相等光路可逆光的反射現(xiàn)象③當(dāng)光從空氣斜射入水或玻璃中時(shí)