高中物理教科版選修3-4《光的折射定律》公開(kāi)課學(xué)案

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1、選修3-4第四章第1節(jié) 《光的折射定律》學(xué)案 《光的折射定律》學(xué)案 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究分析折射現(xiàn)象，理解折射定律的確切含義，并能用來(lái)解釋一些光現(xiàn)象和計(jì)算有關(guān)的問(wèn)題； 2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定材料的折射率，理解折射率的定義，并理解折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量。3、知道折射率與光速的關(guān)系，并能處理有關(guān)計(jì)算； 光的反射 1、光射到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，一部分光仍回到原來(lái)的介質(zhì)里繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫 。 2、光的反射定律 光線跟 光線和 線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分別位于 的兩側(cè)， 反射角 入射角。反射現(xiàn)象中，

2、光路是 的。 光的折射現(xiàn)象 光射到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，一部分光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)繼續(xù)傳播，傳播方向通常會(huì)發(fā)生改變的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象叫 。 實(shí)驗(yàn)探究 一、 光的折射定律 思考1：當(dāng)窄光束由空氣斜射向玻璃表面時(shí)，入射光的反射和折射現(xiàn)象是怎樣的，會(huì)同時(shí)發(fā)生嗎？ 探究：折射角和入射角有什么關(guān)系呢？ （以光從空氣射入玻璃為例） 入射角i 折射角r i/r 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 8

3、0° 結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，入射角i的正弦值跟折射角r的正弦之比為一個(gè)常數(shù)，用n來(lái)表示這個(gè)常數(shù)，且這個(gè)常數(shù)與 無(wú)關(guān)。即： 光的折射定律 ① 折射光線、入射光線、法線在 內(nèi)。 ② 折射光線和入射光線分居 兩側(cè)。 ③ 入射角的正弦值跟折射角的正弦之比為一個(gè)常數(shù)n。 ④ 折射光路也是 的。 例1、一束光線與界面成30°角射到界面上時(shí)，發(fā)生了反射和折射。已知反射光線與折射光線的夾角85°，折射角(　). Ａ、15° B、35° 　　　

4、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Ｃ、45 D、60° 二、折射率： 光從 射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種 的絕對(duì)折射率，簡(jiǎn)稱折射率。 1、表達(dá)式：n= 2、理論和實(shí)驗(yàn)的研究表明：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v之比。 3、說(shuō)明： (1)n的大小與 有關(guān)，與 和 無(wú)關(guān)，對(duì)于確定介質(zhì)，n是定值 。 (2)折射率 單位，任何介質(zhì)的折射率皆 1(n 1），表示介質(zhì)對(duì)光的偏折

5、 ； 思考：你能解釋海市蜃樓的成因嗎？我們看到的夕陽(yáng)是它真正所在位置嗎？ (3)光在不同介質(zhì)中速度是不同的，這正是光發(fā)生折射的原因。 思考：不同頻率的光，在同種介質(zhì)中的偏折程度（折射率）一樣嗎？看右圖，你有什么啟示？你能解釋彩虹的成因了嗎？ 難點(diǎn)：對(duì)不同頻率的光通過(guò)同種介質(zhì)而言，該介質(zhì)對(duì)頻率越大的光，偏折程度越 ，即該介質(zhì)對(duì)該頻率的光折射率越 ；反之亦然。我們通常所說(shuō)介質(zhì)的折射率為鈉黃光通過(guò)某介質(zhì)的折射率。 進(jìn)一步思考：對(duì)不同頻率的光從真空中射入同種介質(zhì)而言，傳播速度相同嗎？（結(jié)合） 結(jié)論：頻率越大，傳播速度越 ；頻率越小，傳播速度越 。

6、 (4)由于光在空氣中和真空的傳播速度 ，因此可以認(rèn)為光從空氣射入某介質(zhì)時(shí)，入射角i的正弦值與折射角r的正弦值之比就等于這種介質(zhì)的折射率。 三、幾種常見(jiàn)介質(zhì)的折射率:（通常所說(shuō)的頻率是指鈉黃光通過(guò)某介質(zhì)的折射率） 例2、如圖一個(gè)儲(chǔ)油桶的底面直徑與高均為d.當(dāng)桶內(nèi)沒(méi)有油時(shí)，從某點(diǎn)Ａ恰能看到桶底邊緣的某點(diǎn)Ｂ。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，仍沿ＡＢ方向看去，恰好看到桶低上的點(diǎn)C，ＣＢ兩點(diǎn)距離d/4．求油的折射率和光在油中傳播的速度。 A F D O B C Ｂ Ａ d C 1．關(guān)

7、于光的反射與折射，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．光發(fā)生反射時(shí)，光的傳播方向一定改變 B．光發(fā)生反射時(shí)，光的傳播方向可能偏轉(zhuǎn)90° C．光發(fā)生折射時(shí)，一定伴隨著反射現(xiàn)象 D．光發(fā)生反射時(shí)，一定伴隨著折射現(xiàn)象 2．一條光線以40°的入射角從真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光線與反射光線的夾角可能是(　　) A．小于40° B．在50°～100°之間 C．在100°～140°之間 D．大于140° 3．有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種介質(zhì)，光線的傳播方向以及光線與介質(zhì)分界面的夾角如圖5所示，由此可以判斷(　　) 圖5 A．光在介質(zhì)Ⅱ中傳播的速度最小 B．介質(zhì)Ⅲ的折射率最小 C．光在介質(zhì)Ⅰ中的傳播速度最大 D．介質(zhì)Ⅲ的折射率最大 C. D. 4．如圖8所示，半圓玻璃磚的半徑R＝10 cm，折射率為n＝，直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)．激光a以入射角r＝30°射向半圓玻璃磚的圓心O，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)光斑．求兩個(gè)光斑之間的距離L. 圖8 — 4 —