第四章 第1节 光的折射定律（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理选择性必修第一册（教科版2019）

第四章　光及其应用 第1节　光的折射定律 核心素养导学 物理观念 (1)知道光的反射和折射。 (2)掌握折射定律、折射率。 科学思维 (1)能够画出反射和折射光路图。 (2)能分析和计算光的反射和折射问题。 界面 界面 同一平面 两侧 真空 大于 光密介质 光疏介质 (1)折射率的大小由介质本身决定，同时光的频率越高，折射率越大，而与入射角、折射角的大小无关。 (2)不同颜色的光在同一种介质中的传播速度不同，折射率也不同。　　 1.将一根筷子斜插入装有水的茶缸中，可以看到水中的筷子向上弯了。如何解释观察到的现象？ 提示：发生了光的折射现象。 2．几种介质的折射率(λ＝589.3 nm　t＝20 ℃) 介质 折射率 介质 折射率 金刚石 2.42 氯化钠 1.54 二硫化碳 1.63 酒精 1.36 玻璃 1.5～1.8 水 1.33 水晶 1.54 空气 1.000 29 试根据表中数据判断下列说法的正误： (1)介质的折射率都大于1。 ( ) (2)折射率大的介质密度一定大。 ( ) (3)玻璃的折射率一定大于水晶的折射率。 ( ) (4)光在水中的传播速度大于光在酒精中的传播速度。 ( ) √ × × √ 新知学习(一)|光的折射 [任务驱动] 如图所示为地球及其大气层，高空A处的侦察卫星接收到地球表 面P处发出的光信号，则A感知到的发光物应在P点偏M点一侧还是偏 N点一侧，并解释其原因？ 提示：由于大气层的存在，侦察卫星在A处接收到的P处发出的光信号的光路大致如图中实线所示，应在偏M点一侧。 [重点释解] 1．光的方向 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(斜射)，并非一定变化，当光垂直界面入射时，传播方向就不发生变化。 2．光的传播速度 光从一种介质进入另一种介质时，传播速度一定发生变化，当光垂直界面入射时，光的传播方向虽然不变，但也属于折射，光传播的速度也发生变化。 3．入射角与折射角的大小关系 当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时，入射角大于折射角，当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时，入射角小于折射角。 [答案]　(1)7 m　(2)5.5 m /方法技巧/ 解决光的折射问题的基本思路 (1)根据题意正确画出光路图。 (2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，注意入射角、反射角、折射角的确定。 (3)利用反射定律、折射定律求解有关问题。 (4)注意光路可逆性的利用。 [针对训练] 1．在图中虚线表示两种介质的界面及法线，实线表示一条光线斜射 向界面后发生反射与折射的光线，以下说法正确的是 (　 ) A．M′N′是法线，MN是界面 B．MN是法线，M′N′是界面 C．aO是入射光线，Ob是折射光线，cO是反射光线 D．aO是折射光线，Ob是反射光线，cO是入射光线 解析：根据题图有aO和bO关于MN对称，则MN是法线，M′N′是界面，aO是入射光线，Ob是反射光线，Oc是折射光线，A、C、D错误，B正确。 答案：B 答案：BD　 答案：C　 新知学习(二)|对折射率的理解 [任务驱动] 如下表所示，是在探究光由真空射入某种透明介质发生折射时的规律的时候得到的实验数据，请在表格基础上思考以下问题： 入射角i(°) 折射角r(°) i/r sin i/sin r 10 6.7 1.50 1.49 20 13.3 1.50 1.49 30 19.6 1.53 1.49 40 25.2 1.59 1.51 入射角i(°) 折射角r(°) i/r sin i/sin r 50 30.7 1.63 1.50 60 35.1 1.71 1.51 70 38.6 1.81 1.50 80 40.6 1.97 1.51 (1)随着入射角的增大，折射角怎样变化？ (2)当入射角与折射角发生变化时，有没有保持不变的量？ 提示：(1)随着入射角的增大，折射角也增大。 (2)由表中数据可知，当入射角与折射角发生变化时，入射角的正弦与折射角的正弦的比值保持不变。　　　　 [典例体验] [典例]　(2021·全国甲卷)如图，单色光从折射率n＝1.5、厚度 d＝10.0 cm的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速为3×108 m/s， 则该单色光在玻璃板内传播的速度为________m/s；对于所有可能的入射角，该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围是______s≤t<_______s(不考虑反射)。 答案：A 答案：D 3．一个圆柱形桶，直径为12 cm，高为16 cm。人眼在桶右侧上方某处观察，看到桶左侧的深度为9 cm。当桶中装满某种液体时，则恰能看到桶左侧的最低点。求： (1)此液体的折射率； (2)光在此液体