《优化方案》2013年沪科物理选修3-4全册精品课件（25份打包）

4.5　光的折射 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 4.5 课前自主学案 课标定位 学习目标：1.通过实例和实验探究掌握光的折射定律． 2．理解折射率的定义及其与光速的关系． 3．学会用插针法测定介质的折射率． 重点难点：理解折射率的定义，会用光的折射处理问题． 课标定位 一、探究光的折射定律 1．反射和折射：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回第1种介质，这个现象叫做__________，另一部分光会进入第2种介质，这个现象叫做__________． 光的反射 光的折射 课前自主学案 图4－5－1 2．折射定律：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，即__________，如图4－5－1所示． n＝eq \f(sini,sinr) 注意：在光的反射现象和光的折射现象中，光路都是可逆的． 二、折射率 1．定义：光从真空射入某种介质发生折射时，__________的正弦与__________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来表示． 2．物理意义：对不同的介质来说，_________是不同的，它是一个反映介质的光学性质的物理量，折射率越大，光线从空气射入这种介质时________的角度越大． 入射角 折射角 折射率 偏折 注意：任何介质的折射率均大于1，空气的折射率近似等于1. 3．折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光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＝eq \f(c,v) 插针法 三、测定材料的折射率 1．实验仪器：玻璃砖、大头针、白纸、木板、铅笔、图钉、刻度尺、量角器 2．实验原理：用___________确定光路，找出和入射光线相应的折射光线，用量角器测出入射角i和折射角r；根据折射定律计算出玻璃的折射率n＝eq \f(sini,sinr). 3．实验步骤 (1)把白纸铺到木板上，玻璃砖平放到白纸上，用铅笔描出玻璃砖的两条平行边aa′和bb′；之后将玻璃砖移走． (2)画出法线NN′，在AO与aa′的夹角为45°的地方画出一条入射光线AO. (3)在入射光线AO上的适当位置插上两枚大头针P1和P2. 图4－5－2 (4)把玻璃砖放回原位，视线透过玻璃砖观察，在与大头针P1、P2的像成一条直线的玻璃砖另一侧再插上两枚大头针P3和P4.使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像． (5)移走大头针和玻璃砖，将针孔P3、P4用直线连接起来，并延长，与bb′交于O′，连接OO′，得到折射光线OO′. (6)分别用量角器量出入射角∠NOA和折射角∠N′OO′，从三角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)用上述方法分别求出入射角分别为30°、60°时的折射角，查出它们的正弦值，填入表格． (8)得出不同入射角时的正弦比值，最后求出在几次实验中所测的平均值，即为玻璃的折射率． 一、对折射定律的理解 1．注意光线偏折的方向：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)；如果光线从折射率大的介质射向折射率小的介质，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)． 核心要点突破 2．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 eq \f(sinr,sini)＝eq \f(1,n)，式中r、i分别为此时的入射角和折射角． 即时应用(即时突破，小试牛刀) 1．光从某种介质中射入空气中，入射角θ1从零开始增大时，折射角θ2也随之增大，下列说法正确的是(　　) A．比值 eq \f(θ1,θ2) 不变 B．比值 eq \f(sinθ1,sinθ2) 不变 C．比值 eq \f(sinθ1,sinθ2) 是一个大于1的常数 D．比值 eq \f(sinθ1,sinθ2) 是一个小于1的常数 解析：选BD.根据折射定律，光由一种介质进入另一种介质中，eq \f(sinθ1,sinθ2)＝常数，可知B正确．由光路的可逆原理可知 eq \f(sinθ2,sinθ1)＝n，且n>1，故eq \f(sinθ1,sinθ2)＝eq \f(1,n)<1，D正确． 二、折射率公式中的n 1．定义：实验表明，光线在不同的介质界面发生折射时，相同入射角的情况下，折射角不同，这意味着定律中的n值是与介质有关的，表格中的数据，是在光线从真空中射向介质时所测得的n值，可以看到不同介质的n值不同，表明n值与介质的光学性质有关，人们把这种性质称为介质