第4章 第1节 光的折射（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第一册（鲁科版2019）

第4章　光的折射和全反射 第1节　光的折射 核心素养导学 物理观念 知道光的折射现象，理解光的折射定律和折射率的概念。 科学思维 学会根据光的折射画出光路图，应用光的折射定律分析解决问题。 科学探究 通过用实验探究折射角与入射角的关系。 科学态度与责任 认识到物理研究是建立在观察和实验基础上的一项创造性工作，对自然界有好奇心，激发对物理知识的学习热情和兴趣。 一、探究折射角与入射角的关系 1．实验装置：水槽、激光发射器、量角器。 2．实验探究：保持光在水面的________不变，不断改变入射光的方向，观察________的方向如何变化。 3．实验结论 (1)光从空气斜射入水中时，折射角______入射角。 (2)当入射角增大时，折射角______。 入射点 折射光 小于 增大 改变 常数 可逆 偏折 之比 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折了。如何解释观察到的现象？ 提示：水中的筷子发生了光的折射现象。 2．如图甲、乙所示是一狭窄光束射到玻璃面上时发生折射和反射的情境，结合情境讨论下列问题。 (1)反射光线、折射光线、入射光线和法线的位置关系如何？ (2)在光的反射和折射中如果逆着反射光线或折射光线的方向射入，出射光线会沿什么方向？ 提示：(1)反射光线、折射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、折射光线和入射光线分居法线两侧。 (2)出射光线会沿原入射光线的方向射出，因为在光的反射和折射中光路是可逆的。 3．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 1.50～2.00 水 1.33 水晶 1.54~1.56 空气 1.000 3 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)|光的折射和折射定律 [任务驱动] 有经验的渔民叉鱼时，不是正对着看到的鱼去叉，而是对着所 看到鱼的下方叉，如图所示。你知道这是为什么吗？ 提示：人看到的鱼是由于折射而成的像，其位置在鱼的实际位置上方，如图所示。　　 [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，光传播的速度发生变化。 3．入射角与折射角的大小关系 (1)光从一种介质进入另一种介质时，折射角与入射角的大小关系不要一概而论，要视两种介质的折射率大小而定。 (2)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。 答案：BD　 2．(2022·浙江1月选考)如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点，发现有a、b、c、d四条细光束，其中d是光经折射和反射形成的。当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度Δθ时，b、c、d也会随之转动，则 (　　) A．光束b顺时针旋转角度小于Δθ B．光束c逆时针旋转角度小于Δθ C．光束d顺时针旋转角度大于Δθ D．光束b、c之间的夹角减小了2Δθ 答案：B　 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时得到的实验数据，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 50 30.7 1.63 1.50 入射角i(°) 折射角r(°) i/r sin i/sin r 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