4.1 光的折射（课件PPT）-【金榜题名】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册高中同步学案（人教版）

该高中物理课件聚焦“光的折射”核心知识点，通过“课前预习·梳理教材”“课堂探究·核心突破”“课堂达标·素养提升”及课时作业构建学习链，以课前关键词梳理（如法线两侧、同一平面等）为支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于分阶段落实核心素养，课前梳理强化物理观念（折射定律要素），课堂探究渗透科学探究（问题设计与证据分析），课时作业提供可下载资源。实例丰富，助力学生循序渐进理解，教师可高效整合教学环节。

第四章　光 4．1　光的折射 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 目录 contents Part 01 课前预习·梳理教材 Part 02 课堂探究·核心突破 Part 04 课时作业(十九) Part 03 课堂达标·素养提升 第四章 光 返回导航 1 课前预习·梳理教材 返回导航 第四章 光 返回导航 1 分界面 返回 同一平面 法线的两侧 等于 第四章 光 返回导航 1 分界面 进入 同一平面 法线的两侧 入射角的正弦 折射角的正弦 第四章 光 返回导航 1 可逆 入射角的正弦 折射角的正弦 第四章 光 返回导航 1 真空 大于 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 课堂探究·核心突破 返回导航 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 函数y＝f(x)的零点就是方程f(x)＝0的实数根，也就是函数y＝f(x)的图象与x轴交点的横坐标，所以函数的零点是一个数，而不是一个点．在写函数零点时，所写的一定是一个数字，而不是一个坐标．　　 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 课堂达标·素养提升 返回导航 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 第四章 光 返回导航 1 课时作业（十九） 点击进入 word 第四章 光 返回导航 1 谢谢观看 第四章 光 返回导航 1 学习 目标 1．认识光的反射现象，知道法线、入射角、反射角、折射角的含义及反射定律． 2．通过观察实验，理解折射率的概念和光的折射定律． 一、折射定律 1．光的反射 (1)反射现象：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的______时，一部分光会____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________内，反射光线与入射光线分别位于__________；反射角____入射角． 2．光的折射 (1)折射现象：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的______时，一部分光____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________内，折射光线与入射光线分别位于__________；____________与____________成正比，即eq \f(sinθ1,sin θ2) ＝n12(式中n12是比例常数)． (3)在光的折射现象中，光路是____的． (4)光的方向：①光从一种介质斜射进入另一种介质时，传播方向要发生变化． ②当光垂直界面入射时，光的传播方向不变． 二、折射率 1．折射率定义：光从真空射入某种介质发生折射时，____________与____________之比，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率，即n＝eq \f(sinθ1,sinθ2)． 2．折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在____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＝eq \f(c,v)． 3．由于c＞v，故任何介质的折射率n都____(填“大于”“小于”或“等于”)1． [自我诊断] 1．光线从空气射到某种介质的表面上，一部分发生反射，一部分发生折射．已知入射角为30°，介质的折射率为1．5，则反射光线与法线的夹角为________，折射光线与法线的夹角为________． 解析：根据反射定律：入射角等于反射角，所以反射角为30°；折射光线与发现的夹角为折射角．根据折射定律有n＝eq \f(sin i,sinγ) 则有sin γ＝eq \f(sin i,n)＝eq \f(\f(1,2),1.5)＝eq \f(1,3) 解得折射角γ＝arcsineq \f(1,3) 答案：30°　arcsineq \f(1,3) 2．如图所示，一束激光照射在横截面为正方形的透明玻璃柱上，光线与横截面平行，则透过玻璃柱的光线可能是图中的(　　 ) A．①　　　　　　 B．② C．③ D．④ 解析：选C　根据折射定律有n＝eq \f(sin i1,sin r1)，n>1，解得i1>r1，所以折射光线向右偏折；根据折射定律有n＝eq \f(sin i2,sin r2)，r1＝r2，解得i1＝i2，所以出射光线与入射光线平行，C正确． 一、光的折射现象和折射定律 [问题探究] 图是射水鱼在水中准确射中水面上约1 m远处的小昆虫的照片．请您利用光的折射知识分析，水中的鱼看到小昆虫的位置是实际昆虫的上方还是下方？ 解析：因为光从空气进入水中，折射角小于入射角，小昆虫的光经过折射进入射水鱼的眼睛，射水鱼认为昆虫在进入鱼眼睛光线的反向延长线上，所以水中的鱼看到小昆虫的位置是实际昆虫的上方． 答案：上方 [知识深化] 1．光的折射 (1)光的方向：①光从一种介质斜射进入另一种介质时，传播方向要发生改变．②当光垂直界面入射时，光的传播方向不变． (2)入射角与折射角的大小关系：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． 2．折射定律的应用 解决光的折射问题的基本思路： (1)根据题意画出正确的光路图． (2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角分别是入射光线、折射光线与法线的夹角． (3)利用折射定律eq \f(sinθ1,sinθ2)＝n12，结合数学三角函数的关系进行运算． 　在图中的虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是(　　 ) ①bO不可能是入射光线 ②aO不可能是入射光线 ③cO不可能是入射光线 ④Ob一定是反射光线 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 解析：选D　根据反射定律可知反射角和入射角相等，位于分界面同一侧且分居法线两侧，根据折射定律可知当光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角，且折射光线和入射光线分居法线两侧，综上所述可推知， aO一定是入射光线， Ob一定是反射光线，cO一定是折射光线，故D正确，ABC错误． 如图所示，ABCD为一长方体鱼塘切面图，鱼塘边AB正上方有一定向光源P，沿PC方向发出固定光束PB＝3 m，鱼塘底宽度BC＝4 m现保持光束方向不变，用抽水泵将鱼塘的水缓慢抽出当鱼塘水深度为 2 m 时，塘底光斑到C点距离为eq \f(4,3) m． (1)当鱼塘水深度由2 m变为1．5 m时，塘底光斑向C点移动了多少米？ (2)若鱼塘中水面匀速下降且速率为3 cm/s，塘底光斑每秒移动多少米？ 解析：(1)设鱼塘水深为h时，塘底光斑到C点的距离为x，塘底光斑到光束入射点的水平距离为a，由几何关系得eq \f(x＋a,h)＝eq \f(BC,PB) 当水深变化时，固定光束折射角不变，由h＝2 m，x＝eq \f(4,3) m 解得：eq \f(a,h)＝eq \f(2,3)，eq \f(x,h)＝eq \f(2,3)； 当h′＝1．5 m时，x′＝1 m　Δx＝x－x′＝eq \f(1,3) m 所以光斑向C点移动了eq \f(1,3)m； (2)由(1)可知x＝eq \f(2,3)h， 所以Δx＝eq \f(2,3)Δh　eq \f(Δx,Δt)＝eq \f(2Δh,3Δt) 又eq \f(Δh,Δt)＝3 cm/s 联立解得：vx＝2 cm/s； 所以光斑每秒移动0．02 m． 答案：(1)eq \f(1,3)m　(2)0．02 m 二、折射率 [问题探究] 如表所示是在探究光由真空射入某种透明介质发生折射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θ1(°) 折射角θ2(°) eq \f(θ1,θ2) eq \f(sin θ1,sin 2) 10 6．7 1．49 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 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(误差允许范围内)? 答案：(1)折射角增大．(2)入射角的正弦值和折射角的正弦值之比保持不变 [知识深化] 1．折射率 (1)定义式：n＝eq \f(sinθ1,sinθ2)． (2)折射率与光速的关系：n＝eq \f(c,v)． 2．对折射率n的理解 (1)由于c＞v，故任何介质的折射率都大于1，任何光在介质中的传播速度都小于c． (2)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决定，与入射角、折射角的大小无关． (3)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，产生这种现象的原因是由于光路的可逆性． (4)介质的折射率与介质的密度没有必然联系． (多选)关于折射率，下列说法中不正确的是(　　) A．根据n＝eq \f(sin θ1,sin θ2)可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比 B．根据n＝eq \f(sin θ1,sin θ2)可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比 C．介质的折射率由介质本身决定，与入射角、折射角均无关 D．根据n＝eq \f(c,v)可知，介质中的光速与介质的折射率成反比 解析：选AB　ABC．折射率是一个表明介质的光学特性的物理量，由介质本身决定，与入射角、折射角无关，故A、B说法错误，C说法正确；D．由于真空中光速是一个定值，由n＝eq \f(c,v)可知v与n成反比，故D说法正确．此题选择不正确的选项，故选AB． 如图所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于BC边入射，经棱镜折射后从AC边射出．已知∠A＝θ＝60°，光在真空中的传播速度为c．求： (1)该棱镜材料的折射率； (2)光在棱镜中的传播速度． 解析：(1)作出完整的光路如图： 根据几何关系可知φ＝∠B＝30°，所以α＝60°． 根据折射定律有eq \f(sin α,sin β)＝eq \f(sin θ,sin γ)＝n因为α＝θ＝60°，所以β＝γ． β＋γ＝∠A＝60°，故β＝γ＝30°． 在根据折射定律n＝eq \f(sin 60°,sin 30°)＝eq \r(3)． (2)光在棱镜中的传播速度v＝eq \f(c,n)＝eq \f(\r(3),3)c． 答案：(1)eq \r(3)　(2)eq \f(\r(3),3)c 1．一个人站在湖边，观察离岸一段距离的水下的一条鱼，这个人看到的鱼的位置和鱼在水下真实的位置相比较，下列说法中正确的是(　　) A．在鱼真实位置的正上方某处 B．在鱼真实位置下方偏向观察者的某处 C．在鱼真实位置上方偏向观察者的某处 D．所给条件不足，无法确定观察到的鱼的位置 解析：选C　如图所画出来光路图 所以这个人看到的鱼的位置在鱼真实位置上方偏向观察者的某处，故C正确，ABD错误．故选C． 2．关于介质的折射率，下列说法正确的是(　　) A．由折射率的公式n＝eq \f(sin θ1,sin θ2)可知，介质的折射率与入射角θ1的正弦成正比 B．由折射率公式n＝eq \f(c,v)可知，介质的折射率与光在介质中的传播速度v成反比 C．折射率反映的是介质本身的光学性质由介质本身及光的性质共同决定 D．玻璃的折射率大于1，水的折射率小于1 解析：选B　A．折射率的公式n＝eq \f(sin θ1,sin θ2)，运用比值法定义，可知介质的折射率与入射角θ1、折射角的正弦θ2无关， A错误；B．由公式n＝eq \f(c,v)知c不变，则介质的折射率与介质中的波速成反比，B正确；C．折射率反映的是介质本身的光学性质，介质的折射率只由介质本身决定，C错误；D．因折射率是光线从空气折射入介质时的入射角和折射角的正弦值之比，任何介质的折射率都大于1，D错误．故选B． 3．某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n．如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径．该同学测得多组入射角i和折射角r，作出sin i­sin r图像如图乙所示．则(　　 ) A．光由A经O到B，n＝1．5 B．光由B经O到A，n＝1．5 C．光由A经O到B，n＝0．67 D．光由B经O到A，n＝0．67 解析：选B　由sin i­sin r图像可知，同一光线sin r＞sin i，即r＞i，故r为光线在空气中传播时光线与法线的夹角，则BO为入射光线，OA为折射光线，即光线由B经O到A，折射率n＝eq \f(sin r,sin i)＝eq \f(0.9,0.6)＝1．5，故选项B正确，选项A、C、D错误． 4．如图所示，一个小孩站在宽为6 m的河岸边，他的正对岸边有一树，树顶高出河面3 m，树的正下方河底有一石块，小孩向河面看去，同时看到树顶和石块的像，而且石块的像和树顶的像重合，若小孩眼睛离河面高为1．5 m，河水的折射率为eq \f(4,3)，求河水的深度． 解析：作树顶反射光线与回头折射光线的光路图，如下图所示，入射角、折射角分别设为i、r． 由几何关系得1．5 tan i＋3 tan i＝6 m 解得 tan i＝eq \f(4,3) 则sin i＝eq \f(4,5) P点至岸边的距离为3，tan i＝4 m 由几何知识可知sin r＝eq \f(4,\r(42＋h2)) 由折射定律得n＝eq \f(sin i,sin r) 故eq \f(sin i,n)＝eq \f(4,\r(42＋h2)) 联立解得h＝5．3 m 答案：5．3 m $$