4.1光的折射 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第四章 光 1.光的折射 教学目标 CONTENT 01 02 03 理解折射率的概念 理解并会利用折射定律解释相关光现象和计算有关问题 认识光的折射现象 2 三日同辉 新课引入 光的折射 介质1 介质2 光从空气射向另一种介质时，会有一部分光返回到空气中，这个现象是光的反射;另一部分光进入介质中，这种现象叫光的折射。 折射定律 一 知能提升 探究一：折射角与入射角的关系 入射角/度 折射角/度 20 15 30 20 70 40 1光从空气斜射入玻璃 情景1 玻璃 空气 α ﹥ γ α γ 探究活动: 实验结论：当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，且折射角随入射角的增大而增大。 1光从空气斜射入玻璃 入射角/度 折射角/度 15 20 20 30 40 70 1光从玻璃斜射入空气 情景2 1光从玻璃斜射入空气 实验结论：当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，且折射角随入射角的增大而增大。 玻璃 α α < γ 空气 γ 探究活动: 探究二：在折射现象中光路是否可逆 实验结论：在光的折射现象中，光路可逆。 探究三：折射光线是否与入射光线分居于法线两侧 实验结论：折射光线与入射光线分居于法线两侧。 探究四：折射光线与入射光线、法线是否在同一平面内。 实验结论：折射光线与入射光线、法线在同一平面内。 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的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比， 即： n12 式中n12是比例常数，它与入射角、折射角的大小无关，只与两种介质的性质有关。 1621年荷兰数学家斯涅耳分析了大量的实验数据后，找到了两者之间的关系，并把它总结为光的折射定律： 1.定义： 光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号 n 表示. 2.定义式： n 光在不同介质中的传播速度不同；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. 注意：真空折射率为1，空气折射率近似为1，且大于1。 折射率 二 知能提升 3. 说明： （2）n的大小与介质有关，与i和r无关，对于确定的介质，n是定值. （1）折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1. （3）物理意义---反映介质对光的偏折能力的大小. （4）折射的原因---光在不同介质中的速度不同. 真空折射率=1 例.如图一个储油桶的底面直径与高均为d．当桶内没有油时，从某点Ａ恰能看到桶底边缘的某点Ｂ。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿ＡＢ方向看去，恰好看到桶低上的点C，ＣＢ两点相距 ．求油的折射率和光在油中传播的速度。 Ｂ Ａ d C O D N Nˊ θ2 典例精析 解析:因为底面直径与桶高相等，所以θ1= 一、折射定律 二、折射率 课堂小结 1.(多选)关于光的反射与折射,下列说法正确的是 ( 　　) A.光发生反射时,光的传播方向不一定改变 B.光发生反射时,光的传播方向可能偏转90° C.光发生反射时,光的传播方向一定改变 D.光发生折射时,一定伴随着反射现象 解析:发生反射时,光的传播方向一定发生改变,且可以改变90°,A项错,B、C两项对;发生折射时,一定伴随着反射现象,但有反射现象,不一定有折射现象,D项对。 BCD　 2.一条光线以40°的入射角从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,折射光线与反射光线的夹角可能是(　　) A.小于40° B.在50°~100°之间 C.在100°~140°之间 D.大于140° 解析:由 >1得折射角θ2<θ1=40°,由反射定律得θ3=θ1=40°,如图所示,故折射光线与反射光线的夹角φ=180°-θ3-θ2=140°-θ2,所以100°<φ<140°,故选项C正确。 C 3.(多选)一束光从某种介质射入空气中时,入射角θ1=30°,折射角θ2=60°,折射光路如图所示,则下列说法正确的是(　　) A.此介质折射率为 B.此介质折射率为 C.相对于空气此介质是光密介质 D.光在介质中的速度比在空气中大 BC　 解析:由入射角、折射角及折射定律的含义知n=,则此介质比空气的折射率大,故相对于空气为光密介质,又由n=知D项错误。 4.(多选)关于光的折射,下列说法错误的是(　　) A.折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内 B.入射光线和法线与折射光线不一定在一个平面内 C.入射角总大于折射角 D.光线从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角 解析:根据折射定律,入射光线、折射光线和法线一定在同一平面内,选项B错误;入射角不一定总大于折射角,选项C错误。 BC　 5.一束光线与水面方向成30°,从空气射入水中,其反射光