1.光的折射 第1课时（教学课件）物理人教版2019选择性必修第一册

该高中物理课件围绕光的折射定律与折射率展开，从光的反射引入，逐步构建折射现象的认知基础，通过实验数据表格和斯涅耳定律的推导，形成由浅入深的知识链条，为复杂光路分析提供逻辑支撑，有效搭建了从现象到规律的学习支架。 其亮点在于融合物理观念、科学思维与科学探究三大核心素养，以真实生活情境（如渔民叉鱼）激发问题意识，引导学生进行模型建构与科学推理，例如通过多组入射角与折射角正弦比值的计算，自主归纳折射率概念，强化证据意识与批判性思维。教学内容结构清晰，既有理论深度又具实践温度，既帮助学生建立系统的光学认知体系，也提升教师课堂设计的科学性与启发性。

第四章 光 物理选择性必修第一册 •人教版2019 第一节 光的折射 学习目标 01 02 03 04 物理观念 理解折射定律的数学表达，掌握折射率的定义及其与光速的关系。 科学思维 能运用几何分析和三角函数推导折射角，解决实际问题。 科学探究 通过实验探究玻璃折射率，学会用插针法确定光路并分析误差来源。 科学态度与责任 培养严谨的实验态度，认识折射规律在科技中的应用（如透镜设计、光纤通信）。 重点难点 教学重点 教学难点 折射定律的理解与应用；折射率的物理意义。 复杂光路问题的几何分析。 课堂引入 光的反射 01 界面 入射光线 反射光线 法线 入射角 反射角 1.光的反射：光照射到两种介质的界面上，一部分返回原来介质的现象。 （1）反射光线与入射光线、法线在同一平面内； （2）反射光线和入射光线分居法线两侧： （3）反射角等于入射角. 光的反射 2.光的反射定律： 光路可逆 光的折射 02 光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。 光的折射 θ1 θ2 空气 玻璃 N N' A O B 光的折射规律 光的折射 N N′ 空气 玻璃 i r O A B 界面 法线 入射光线 折射光线 入射角 折射角 ( ( 反射光线 1.折射光线、入射光线、法线在同一平面内 2.折射光线和入射光线分居法线两侧 3.当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角 4.当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角 5.当入射角增大时，折射角也随着增大 光的折射 入射角与折射角有什么定量关系呢？ 入射角i 10 30 40 50 60 70 80 折射角r 6.6 19.5 25.4 30.7 35.3 38.8 41.1 i / r 1.51 1.54 1.57 1.63 1.70 1.80 1.95 sini/sinr 1.51 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 实验结论：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比 以光从空气射入玻璃为例 折射角和入射角的关系 光的折射 如果将玻璃换成其它介质，入射角和折射角的正弦之比是否具有相同的结论？ sini/sinr 1.51 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 入射角i 10 20 30 40 50 60 70 80 折射角r 6.6 13.2 19.5 25.4 30.7 35.3 38.8 41.1 玻璃 水 折射角r 7.5 14.9 22.1 28.9 35.2 40.6 45 47.8 sini/sinr 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 金刚石 折射角r 4.1 8.1 11.9 15.4 18.5 21 22.9 24 sini/sinr 2.42 2.43 2.42 2.42 2.41 2.42 2.41 2.42 总结：光从一种介质进入到另一种介质时，总有入射角的正弦与折射角的正弦之比相等。 光的折射 斯涅耳 1621 年，荷兰数学家斯涅耳在分析了大量实验数据后，找到了两者 之间的关系，并把它总结为光的折射定律： 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 光的折射 说明： （1）折射现象中光路是可逆的； （2）光的传播方向: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。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。 （3）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。 光的折射 光的折射 折射率 03 说明： （1）n的大小与θ1和θ2无关，与介质和入射光 的频率有关，对于确定的介质，n是定值，不能说n∝sinθ1或n∝1/sinθ2 （2）折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1。 2.定义式: 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。用符号 n 表示。 （3）折射率反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越厉害。 折射率 折射率 (4)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。 (5)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。 空气对光的传播影响很小，可以作为真空处理 折射定律的应用 生活中的折射现象 04 由于光的折射，水中物体的位置看起来比实际位置要高些。 应用1：渔民叉鱼 渔民怎样才能叉到鱼？ 生活中的折射现象 高 水 看到的气球在折射光线的反向延长线上. 空气 应用2：在水下看水面上的物体比实际位置高还是低？ 生活中的折射现象 生活中的折射现象 折射定律的联系实际问题 典例分析 05 图1-1 105° arctan 图1-3 1.71、1.75×105m/s 课堂小结 光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。 折射率：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: 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。用符号 n 表示。 Lavf58.28.100 Lavf58.29.100 【例1】如图1-1所示，光线以入射角θ1从空气射向一透明的介质表面，光线在透明介质中的折射角为θ2，已知入射角的正弦与折射角的正弦之比n12＝。求： (1)当入射角θ1＝45°时，反射光线与折射光线的夹角θ为多大？ (2)当入射角θ1为多大时，反射光线和折射光线垂直？ 【例3】如图1-3所示，人站在距槽边D为L＝1.2 m处，刚好能看到槽底B的位置，人眼距地面的高度为H＝1.6 m。槽中注满某透明液体时，人刚好能看到槽中央O点处。求液体的折射率及光在液体中的传播速度。 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $