(教参)第四章 1 光的折射-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

1　光的折射 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江选考 通过实验，理解光的折射定律，会测量材料的折射率 物理观念：理解折射率的概念和折射定律。 科学探究：通过实验，理解光的折射定律，测量材料的折射率 1．掌握折射率的概念。 2．掌握折射定律。 3．会测量玻璃的折射率 (见学生用书P63) 知识点一　光的反射和折射 1．光的反射 (1)定义：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光会__返回__到第1种介质的现象。 (2)反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角__等于__入射角。 2．光的折射 (1)定义：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光会__进入__第2种介质的现象。 (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__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)。 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)在光的反射现象中，光路是可逆的。(　√　) (2)在光的折射现象中，光路是可逆的。(　√　) (3)有些光路是可逆的。(　　) (4)当光从一种介质垂直进入另一种介质时，传播方向不变。(　√　) (5)当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向改变。(　√　) 2．思考题：当光从真空斜射入介质时，入射角大于折射角。当光从介质斜射入真空时，入射角与折射角的大小关系是怎样的？ 答案：入射角小于折射角。 知识点二　折射率 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，即n＝。　 2．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＝。 3．折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角的大小无关，与介质的密度没有必然联系。 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)光从真空斜射入某种介质发生折射时，入射角一定大于折射角。(　√　) (2)任何介质的折射率n都大于1。(　√　) (3)光从一种介质进入折射率不同的另一种介质时，传播速度一定发生变化。(　√　) (4)当光垂直界面入射时，光的传播方向和传播速度都不变。(　　) (5)介质的折射率越大，光在该介质中的传播速度越小。(　√　) (6)介质的折射率由介质的性质和光的频率共同决定，与入射角和折射角无关。(　√　) 2．思考题：n＝中的θ1一定为入射角吗？θ2一定为折射角吗？ 答案：不一定。θ1为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角；而θ2为介质中的光线与法线的夹角，也不一定为折射角。无论光从介质射向真空还是从真空射向介质，在表示介质的折射率时，一定是真空中的光线和法线的夹角的正弦与介质中光线和法线的夹角的正弦的比值。 知识点三　测量玻璃的折射率 1．实验原理：如图甲所示，abcd为一个两面平行的玻璃砖，入射角为θ1，折射角为θ2，根据n＝计算出玻璃的折射率。 2．实验器材：白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板和长方体玻璃砖。 3．实验步骤 (1)在白纸上画出一条直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线，如图乙所示。 (2)把长方体玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边与aa′对齐。用直尺或三角板轻靠在玻璃砖的另一长边，按住直尺或三角板不动。将玻璃砖取下，画出直线bb′代表玻璃砖的另一边。 (3)在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P2的像挡住P1的像。再在观察的这一侧竖直插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3及P1、P2的像，记下P3、P4的位置。过P3、P4作一条线段交bb′于O′。 (4)连接O、O′，直线OO′就代表了沿AO方向入射的光在玻璃砖中的传播路径，入射角θ1＝∠AON，折射角θ2＝∠O′ON′。 4．实验数据的处理——图像法 根据n＝，有sin θ2＝sin θ1。在多次改变入射角，测量相对应的入射角和折射角并计算正弦值的基础上，以sin θ1的值为横坐标、sin θ2的值为纵坐标，建立直角坐标系，如图丙所示。描点画线得到一条过原点的直线，求解图线的斜率， 　丙 设斜率为k，则k＝，故玻璃的折射率n＝。 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)在“测量玻璃的折射率”实验中，所用玻璃砖要尽可能薄。(　　) (2)尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1与P2之间、P3与P4之间距离要稍大一些。(　√