2019-2020年高中物理第四章光的折射第1节光的折射定律教学案教科版选修3

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1、2019-2020年高中物理第四章光的折射第1节光的折射定律教学案教科版选修31.光射到两种介质的界面上，一部分会被反射回到原来的介质中，而另一部分会折射进入另一种介质继续传播。2．在光的折射现象中入射角的正弦与折射角的正弦之比为一常数，即＝n(或)，其中n为介质的折射率。3．介质的折射率n与光在介质中的传播速度的关系：n＝。光的反射与折射现象[自读教材·抓基础]1．光的反射光射到两种介质的分界面时，一部分光仍回到原来的介质里继续传播的现象。2．光的折射现象(1)光的折射：图4－1－1如图4－1－1所示，当光线入射到两种介

2、质的分界面上时，一部分光被反射回原来的介质，即反射光线OB。另一部分光进入第二种介质继续传播的现象，即光线OC，叫做光的折射，光线OC称为折射光线。折射光线与法线的夹角称为折射角r。(2)入射角与折射角：在如图4－1－2所示光路中：图4－1－2①MN表示界面，PQ表示法线。②AO表示入射光线，OB表示折射光线。③∠3表示入射角，∠1表示折射角。(3)折射定律：入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射光线与折射光线分别位于法线的两侧，入射角的正弦值与折射角的正弦值之比是一个常数，即＝n，n为比例常数。[跟随名师·解疑难]1

3、．对折射定律的理解(1)“同面内”：“折射光线与入射光线、法线在同一平面内”，这句话大体上说明了三线的空间位置：折射光线在入射光线与法线决定的平面内，即三线共面。(2)“线两旁”：“折射光线与入射光线分居在法线两侧”，这句话把折射光线的位置又作了进一步的确定，使得折射光线的“自由度”越来越小。(i>0)(3)“正比例”：“入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数”，即＝n，折射角r随入射角i的变化而变化，入射角i的正弦与折射角r的正弦之比是定值，当入射光线的位置、方向确定下来时，折射光线的位置、方向就确定了。所以，光的折

4、射定律是光从一种介质射向另一种介质中时，在传播过程中遵循的必然规律。2．光线偏折的方向(1)如果光线从折射率(n1)小的介质射向折射率(n2)大的介质，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角，并且随着入射角的增大(减小)，折射角也会增大(减小)。(2)如果光线从折射率(n1)大的介质射向折射率(n2)小的介质，折射光线偏离法线，入射角小于折射角，并且随着入射角的增大(减小)，折射角也会增大(减小)，如图4－1－3所示。即光线的偏折情况与介质的性质有关。图4－1－33．折射光路是可逆的如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光

5、线就会逆着原来的入射光线发生折射，定律中的公式就变为＝，式中i、r分别为此时的入射角和折射角。[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)下列说法中正确的是(　　)A．光从一种介质进入到另一种介质，一定要发生偏折B．光从空气进入介质，折射角大于入射角C．光从空气进入介质，光速要减小D．光从介质进入空气，折射角小于入射角解析：选C　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，但并非一定要变化，故A错；光从空气进入介质时，折射角小于入射角，光速要减小，故B、D错，C对。介质的折射率[自读教材·抓基础]1．定义

6、光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦值与折射角r的正弦值的比值，用n表示。2．定义式n＝。3．折射率与光速的关系n＝。[跟随名师·解疑难]1．关于正弦值：当光由真空射入某种介质时，入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的，但正弦值的比值是一个常数。2．关于常数n：入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一个常数，但不同介质具有不同的常数，说明常数反映了该介质的光学特性。3．折射率与光速的关系：光在介质中的传播速度v跟介质的折射率n有关，即n＝，由于光在真空中的传播速度c大于光在任何其他介质中的传播速度v，所以任何介

7、质的折射率n都大于1。4．决定因素：介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量，它的大小由介质本身及光的性质共同决定，不随入射角、折射角的变化而变化。[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)如图4－1－4所示是光线以相同的入射角i从空气射入三种不同介质时的折射情况。关于光在三种介质中的传播速度，下列说法正确的是(　　)图4－1－4A．光在甲介质中的速度最大B．光在乙介质中的速度最大C．光在丙介质中的速度最大D．光在三种介质中的速度一样大解析：选A　由n＝可知，光在甲介质中的折射率最小，故由n＝可知光在甲介质中的速

8、度最大，选项A对。对光的折射现象的理解[典题例析]1．如图4－1－5所示，P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜，叠合在一起组成一个长方体。某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面。已知材料的折射率nP