第一节 光的折射定律（教学课件）物理粤教版选择性必修第一册

第1节 光的折射定律 第四章 光及其应用 粤教版选择性必修一 课堂引入 壹 课堂练习 叁 课堂总结 肆 目录 知识讲解 贰 2 课堂引入 第一部分 壹 一、课堂引入 初中知识回顾： 光从空气斜射入水中，一部分被水面反射回来， 发生光的反射，另一部分射入水中，发生光的 折射。 光的折射定律内容： （1）折射光线与入射光线、法线在同一平面上；（三线一面） （2）折射光线和入射光线分居法线两侧；（两线分居） （3）光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角（折射光线向法线偏折）；光从水或其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角； （4）入射角增大时，折射角也随着增大； 知识讲解 第二部分 贰 光的折射定律 折射率 一、光的折射定律 （1）托勒密：在入射角很小的情况下，折射角和入射角成正比。 （2）阿勒·哈增：入射角较大的情况下，折射角和入射角成正比的关系不成立。 （3）开普勒：托勒密的结论只有在入射角小于30o角时才成立。 （4）斯涅尔：在不同的介质里，入射角和折射角的余割之比总是相同的值，即折射角和入射角的正弦值之比为一常数。 1. 人类对光折射的研究历程 光折射率实验 一、光的折射定律 （1）折射定律：当光线从空气射入介质时，发生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i的正弦值与折射角r的正弦值成正比。 （2）表达式：=n 2. 光的折射定律 3. 对光折射现象的理解 （1）特殊情况：当光垂直于界面入射时，虽然光的传播 方向不变，但光速变了，因此也属于折射。 （2）光路可逆性：光由介质射入空气或真空时，折射角γ大于入射角i。根据光路可逆，可认为光由空气或真空以入射角γ入射，对应的折射角为i。 一、光的折射定律 【典例1】如图所示，井口大小和深度均相同的两口井，一口是枯井(图甲)，一口是水井(图乙，水面在井口之下)，两井底部各有一只青蛙，则(　　) A.水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 B.枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 C.水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星 D.两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 一、光的折射定律 解析　由于井口边沿的约束，而不能看到更大的范围，据此作出边界光线如图所示。 由图可看出α>γ，所以枯井中的青蛙觉得井口大些；β>α，所以水井中的青蛙可看到更大的范围，即可以看到更多的星星，A、C、D错误，故选项B正确。 【情景引入】 将筷子以相同的倾斜程度分别放入油中和水中，观察折射现象，发现有什么不同，为什么会出现这种差异？ 二、折射率 【观察发现】筷子在水中的折射现象更明显，因为水的折射率更大 2、物理意义：折射率是反映介质光学性质的一个物理量，它反映了光从真空斜射入介质（或从介质斜射入真空）时偏折的程度。折射率越大，介质使光线偏折的程度就越大。 1、定义：把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦与折射角 r 的正弦之比 ，叫作这种介质的折射率。 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。 【注意】任何介质的折射率都大于1. 二、折射率 一、多普勒效应的理解 【典例2】如图所示，光在真空和介质的界面MN上发生偏折，那么下列说法正确的是(　　) A.光是从真空射向介质 B.介质的折射率约为1.73 C.光在介质中的传播速度约为3.0×108 m/s D.反射光线与折射光线成60° B 一、多普勒效应的理解 【典例2】如图所示，光在真空和介质的界面MN上发生偏折，那么下列说法正确的是(　　) A.光是从真空射向介质 B.介质的折射率约为1.73 C.光在介质中的传播速度约为3.0×108 m/s D.反射光线与折射光线成60° B 一、多普勒效应的理解 【典例3】如图所示的装置可以测量棱镜的折射率。ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为α，紧贴直角边AC放置一块平面镜。一光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，当SO与AB成β角时，从AB面射出的光线与SO重合。 (1)画出光线SO进入棱镜的折射光线； (2)求出棱镜的折射率n。 解析　(1)如图所示。 (2)入射角i＝90°－β， 由几何知识得到，折射角γ＝α 由折射定律得n＝。 课堂练习 第叁部分 叁 三、课堂练习 1.如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况。造成这种现象的原因是(　　) A.光的反射 B.光的折射 C.光的直线传播 D.小孔成像 B 2. 一束单色光由空气进入水中，则该