2019-2020年高中物理 第13章 光 13.1 光的反射和折射学案新人教版选修3-4

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1、2019-2020年高中物理第13章光13.1光的反射和折射学案新人教版选修3-4学习目标：1.理解光的反射定律和折射定律，并能用来解释和计算有关问题.2.理解折射率的物理意义，知道折射率与光速的关系3.会依据光的反射定律和折射定律作出光路图.4.会用插针法测定玻璃的折射率．学习重点：光的折射定律、折射率．必须掌握的重要内容和规律：光在均匀介质中沿直线传播，达到两介的质分界面时会反射和折射。一、反射定律和折射定律1．光的反射及反射定律(1)光的反射：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第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

2、一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角入射角．2．光的折射及折射定律(1)光的折射：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会进入第2种介质的现象．(2)入射角、折射角入射角：入射光线与间的夹角折射角：折射光线与间的夹角(3)折射定律折射光线与入射光线、法线处在内，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.＝n123．与光的反射现象一样，在光的折射现象中，光路也是可逆的．二、折射率(n)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，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n表示．2．

3、折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝.3．任何介质的折射率n都大于1.目标一、对折射率的理解1．折射率是一个反映介质的光学性质的物理量，其大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关．2．“相对折射率”与“绝对折射率”(1)相对折射率：光从介质1射入介质2时，入射角θ1与折射角θ2的正弦之比叫做介质2对介质1的相对折射率，通常用n12表示．＝n12(2)绝对折射率：若介质1是真空，则介质2相对真空的折射率叫做该介质的绝对折射率，通常用n表示．3．应用n＝计算介质折射率时，注意θ1为真空中的光线与

4、法线夹角，不一定为入射角；θ2为介质中光线与法线的夹角，也不一定为折射角．例1、关于折射率，下列说法正确的是(　　)A．根据＝n可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B．根据＝n可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C．根据n＝可知，介质的折射率与光在该介质中的光速成反比D．同一频率的光由真空进入某种介质时，折射率与波长成反比例2、如图所示，有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种介质，光线的传播方向以及光线与介质分界面的夹角由图中标出，由此可以判断(　　)A．光在介质Ⅱ中传播的速度最小B．介质Ⅲ的折射率最小C．光在介质Ⅰ中的传播速度最大D．介质Ⅲ的折射率最大目标二、光的折射定律的应用　解决光的

5、折射问题的基本思路：1．根据题意画出正确的光路图．2．利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角．3．利用折射定律n＝、折射率与光速的关系n＝列方程，结合数学三角函数的关系进行运算．例3、一束光线射到一个玻璃球上，如图所示．该玻璃球的折射率是，光线的入射角是60°.求该束光线射入玻璃球后第一次从玻璃球射出的方向．(用与入射光线的夹角表示)答案　与入射光线的夹角为60°目标三、测定玻璃的折射率1．实验原理：用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的折射光线，用量角器测入射角θ1和折射角θ2，根据折射定律计算出玻璃的折射率n＝.2

6、．实验器材：两面平行的玻璃砖，方木板，白纸，图钉(若干)，大头针四枚，直尺，量角器，铅笔．3.实验步骤：(1)如图所示，将白纸用图钉钉在平木板上．(2)在白纸上画出一条直线aa′作为界面(线)，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线．(3)把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一边bb′.(4)在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向直到P2的像挡住P1的像．再在观察者一侧竖直插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3本身及P1、P2的像，记下P

7、3、P4的位置．(5)移去大头针和玻璃砖，过P3、P4所在处作直线O′B与bb′交于O′，直线O′B就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向．(6)连接OO′，入射角θ1＝∠AON，折射角θ2＝∠O′ON′，用量角器量出θ1和θ2，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格中．(7)用上述方法测出入射角分别为30°、45°、60°时的折射角，查出它们的正弦值，填入表格中．(8)算出不同入射角下的正弦比值，最后求出在几次实验中比值的平均值，即为玻璃砖的折射率．4．注意事项(1)实验中，玻璃砖在纸上位