2019-2020年高中物理《4.1 光的折射定律》学案 教科版选修3-4

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1、2019-2020年高中物理《4.1光的折射定律》学案教科版选修3-4[学习目标定位]　1.认识光的折射现象.2.理解光的折射定律，并能用其解释和计算有关问题.3.理解折射率的定义及其与光速的关系．1．波的反射：波遇到障碍物会的现象．2．波的折射：当波由一种介质进入另一种介质后，传播方向发生的现象．一、光的折射定律1．入射光线、折射光线和法线在内，入射光线与折射光线分居：与之比为一常数，即＝n(式中n为比例常数)在光的折射现象中，光路二、介质的折射率n1．定义：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的的比值．2．折射率与光速的关系：某种介质的折射率n等于光

2、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＝.任何介质的折射率n都1(填“大于”、“小于”或“等于”)．一、反射定律和折射定律皎洁的月光下，在清澈的湖面上我们能通过水面看到月亮的倒影．同时，月光能够照亮水中的鱼和草，这说明光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空气中，那么这两部分光的去向遵从什么规律呢？[要点提炼]1．光的反射(1)反射现象：光从一种介质射到它与第二种介质的时，一部分光会返回到第一种介质的现象．(2)光的反射遵循反射定律：反射光线与入射光线、法线处在内，反射光线与入射光线分别位于；反射角入射角．(3)在光的反射现象中，光路2．光

3、的折射(1)光的折射现象光从一种介质照射到两种介质的时，一部分光另一种介质并改变传播方向的现象，称为光的折射现象．(2)折射定律(如图1所示)折射光线、入射光线和法线在内，入射光线与折射光线分居；与之比为一常数，即＝n.图1(3)在光的折射现象中，光路3．注意：入射角、反射角和折射角不是光线与界面的夹角，而是光线与法线的夹角；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，当光垂直界面入射时光的传播方向就不变化．二、折射率[问题设计]光由真空以相同的入射角射向不同的介质时，折射角是不同的，为什么？[要点提炼]1．折射率(1)定义式：n＝.(2)折射率与

4、光速的关系：n＝.2．对折射率n的理解(1)由于c＞v，故任何介质的折射率都(填“大于”、“小于”或“等于”)1.(2)折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由及入射光的决定，与入射角、折射角的大小(3)θ1为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角；而θ2为介质中的光线与法线的夹角，也不一定为折射角，产生这种现象的原因是由于光路的可逆性．(4)介质的折射率与介质的密度没有必然联系．一、反射定律和折射定律的应用例1　一束光线从空气射入折射率为的介质中，入射角为45°，在界面上入射光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线和折射光线的夹角是(　　)A．75°B．90°C

5、．105°D．120°二、介质的折射率例2　一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为________．真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为________．例3　如图2所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d，当桶内无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B，当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿AB方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距d.由此可得油的折射率n＝________；光在油中传播的速度v＝________m/s.(结果可用根式表示)图2—1．(对折射率的理解)关于折射率，下列说法正确的是(　　)A．根据＝n可知，介质的折射

6、率与入射角的正弦值成正比B．根据＝n可知，介质的折射率与入射角的正弦值成反比C．根据n＝，介质的折射率与介质中的光速成反比D．介质的折射率与入射角、折射角的大小无关2．(折射定律的应用)一个人站在湖边，观察离岸一段距离的水下的一条鱼，这个人看到的鱼的位置和鱼在水下真实的位置相比较，下列说法中正确的是(　　)A．在鱼真实位置的正上方某处B．在鱼真实位置上方偏向观察者的某处C．在鱼真实位置下方偏向观察者的某处D．所给条件不足，无法确定观察到的鱼的位置3．(折射定律的应用)光在某种玻璃中的传播速度是×108m/s，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90°夹角，则入射角应是(

7、　　)A．30°B．60°C．45°D．90°4．(折射定律的应用)现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成．夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目．这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，反光膜内均匀分布着一层直径为10μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射——反射——折射后恰好和入射光线平行，如图3所示，那么第一次入射的入射角应是(　　)图3A．15°B．30°C．45°D．60°