4.1光的折射 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

4.1 光的折射 第四章 光 人教版（2019）选修 第一册 1.认识光的折射现象,知道法线、入射角、折射角的含义。2.理解折射定律,会利用折射定律解释相关光现象和计算有关问题。3.理解折射率的概念,会测定玻璃的折射率。 学习目标 思考：射水鱼在水中能准确射中水面上不远处的小昆虫。 水中的鱼看到小昆虫在什么位置？是在昆虫的上方还是下方？ 导入新课 明 日 看 点 一、折射定律 思考：光从一种介质射到另一种介质，在两种介质的界面上会发生哪些现象？ 光的反射 光的折射 N N' 介质1 法线 界面 θ1 介质2 θ2 o 光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时另一部分光会进入第2种介质的现象，称为光的折射。 思考：⑴折射光线与入射光线、法线之间有什么特点？ ⑵折射角与入射角有什么定量关系？ 实验器材 半圆柱玻璃砖、光源（方向性好）、量角器、白纸、三角板、铅笔等 入射角：θ1 折射角：θ2 建立概念:光的折射 实验思路 如图，为半圆柱玻璃砖，光线平行半圆面经由圆心射入玻璃砖，折射光线将沿着半径方向前进。 测量多个入射角和折射角，找出这些数据之间的关系。 θ2 θ1 观察 ①入射光线、折射光线、法线是否在同一平面内？ ②观察折射光路，入射光线、折射光线和法线的位置关系如何？ ③折射光线是偏向还是偏离法线? ④逐渐增大入射角，折射角如何变化？ 光从空气射入玻璃的折射 实验演示 入射角θ1 折射角θ2 入射角θ1/rad 折射角θ2/rad 入射角θ1正弦 折射角θ2正弦 0 0 0 0 0 0 100 70 0.175 0.122 0.174 0.122 200 160 0.349 0.279 0.342 0.276 300 190 0.524 0.332 0.500 0.326 400 240 0.698 0.419 0.643 0.407 500 320 0.873 0.559 0.766 0.530 600 350 1.047 0.611 0.866 0.574 700 380 1.222 0.663 0.940 0.616 800 420 1.396 0.733 0.985 0.669 △定性：光从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角； 光垂直射入玻璃时，光不发生偏折。 数据分析 、、、、、、 荷兰数学家斯涅耳于1621年所发现。 结论：入射角的正弦与折射角的正弦成正比。 △定量：分别作出θ1—θ2与sinθ1—sinθ2关系图像 入射角与折射角的关系（弧度制） 22 0 0.122 0.279 0.332 0.419 0.559 0.611 0.663 0.733 0 0.175 0.349 0.524 0.698 0.873 1.047 1.222 1.396 sinθ1与sinθ1关系 0 0.122 0.276 0.326 0.407 0.53 0.574 0.616 0.669 0 0.174 0.342 0.5 0.643 0.766 0.866 0.94 0.985 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。 1.内容 ⑴ 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。 实验总结: 折射定律 N N' 空气 法线 界面 θ1 θ2 玻璃 思考：n12 由什么因素决定？ 光路是否可逆？ ⑵在光的反射和折射现象中，光路都是可逆的。 2.表达式 针对练 关于光的折射,下列说法正确的是 (　 ) 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 AD 二、折射率 思考：根据下列两图分析，折射定律中的比值n能反映出什么问题？ N N' 空气 法线 界面 θ1 θ2 玻璃 N N' 空气 法线 界面 θ1 θ2 水 结论：反映介质对光的偏折能力的大小，n越大光线偏折越厉害。 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，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。 ⑵n的大小与介质有关，与i和r无关。 ⑴n无单位，n>大于1。 2．物理意义： 真空折射率 = 1 建立概念:折射率 N N' 空气 法线 界面 θ1 θ2 玻璃 反映介质对光的偏折能力大小的物理量。 同一入射角时，n越大，光线偏折越厉害 3.折射率决定式 决定式 折射产生原因---光在不同介质中