第四章 光及其应用 章末素养提升课件-2025-2026学年高二上学期物理粤教版选择性必修第一册

该高中物理课件聚焦光现象，系统梳理光的折射、全反射、干涉、衍射、偏振及激光等物理观念，通过“素养再现”模块整合公式与应用，搭建知识支架帮助学生构建完整知识脉络。 其亮点是以核心素养为导向，融合物理观念（如折射定律、全反射条件）、科学思维（光线模型分析问题）和科学探究（实验操作与数据处理），结合水中气泡全反射、光纤导光等实例强化应用。学生能提升综合能力，教师可高效落实素养目标。

第 四 章 章末素养提升 素养再现 物理 观念 光的 折射 (1)折射定律：n= ，光从真空斜射入任何介质时， i γ(填“>”“<”或“=”) (2)折射率与传播速度的关系：n=____ 光的 全反射 (1)条件：光从 介质斜射向 介质、入射角 临界角 (2)临界角ic：sin ic= (3)应用：全反射棱镜、光导纤维 > 光密 光疏 大于或等于 物理 观念 光的 干涉 (1)双缝干涉 ①条件：两列 、 、 的光 ②条纹间距：Δx=_____ ③干涉图样：单色光是明暗相间、间隔 的条纹 (2)薄膜干涉 应用：增透膜、增反膜、检查平整度 频率相同 相位差恒定 振动方向相同 λ 均匀 物理 观念 光的 衍射 (1)发生明显衍射现象的条件：障碍物或狭缝的尺寸可以与光的波长相当，甚至比光的波长还_____ (2)衍射图样：单色光是明暗相间、间隔 的条纹 (3)实例：狭缝衍射、圆孔衍射、圆板衍射(泊松亮斑) 光的 偏振 (1)偏振光与自然光的区别 (2)偏振现象说明光是 波 激光 (1)特点： 、 、 、_______ (2)应用：光纤通信、激光测距、激光雷达、医疗、全息照相等 小 不均匀 横 单色性好 相干性好 平行度好 亮度高 科学 思维 模型 构建 1.能用光线模型分析与光的折射和全反射相关的问题，能用光的折射定律和全反射规律解释生活中有关的光现象 2.能将光的干涉、衍射和偏振等与光波模型联系起来；能分析与光的干涉、衍射和偏振相关的光的波动性问题 科学 探究 1.能完成“测量玻璃的折射率”“用双缝干涉测定光的波长”等物理实验。能提出并准确表述在实验中可能出现的物理问题 2.能在小组合作的情形下制订实验方案，会解释实验原理，能用玻璃砖、双缝干涉实验装置等相关器材收集数据 3.能分析数据、双缝干涉条纹等信息，测得玻璃的折射率及光的波长 科学态度 与责任 1.通过光纤技术的应用，体会物理技术应用对人类生活与社会发展的影响 2.通过双缝干涉实验，能体会物理实验器材的创新对科学测量有推进作用 3.有学习物理的内在动机与热情，能感受物理学之美 提能训练 如图甲所示，水中的一些气泡特别明亮，如一颗颗晶莹的珍珠，以下实验或现象的原理和图甲现象形成原理相同的是 例1 A.图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像 B.图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色 C.图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象 D.图戊中，利用光纤导光 √ 水中的一些气泡特别明亮，这是因为光线在气泡的表面发生了全反射。题图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像是因为光的偏振现象，故A错误； 题图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是因为光的干涉现象，故B错误； 题图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象是因为光发生了折射，故C错误； 题图戊中，光纤导光利用了光的全反射，故D正确。 如图甲所示，“日晕”又叫“圆虹”，是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示，为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是 A.冰晶对a光的折射率大于对b光的折射率 B.在冰晶中，a光的传播速度较小 C.用同一装置做双缝干涉实验，b光的条纹间距比a光的窄 D.从同种冰晶中射入空气发生全反射时，b光的临界角较大 例2 √ 由题图可知a光的偏折程度比b光的偏折程度小，根据棱镜色散规律可知a光的频率和折射率比b光小，则a光的波长比b光的波长大，根据干涉条纹间距公式Δx=λ，可知b光的条纹间距比a光的窄，故A错误，C正确； 根据v=可知，在冰晶中，b光的传播速度较小，故B错误； 同种冰晶对a光的折射率比对b光的折射率小，根据sin C=可知从同种冰晶中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大，故D错误。 (2024·湛江市部分学校高二期中)水面下深度为h处有一点光源，发出两种不同颜色的光a和b，光在水面上形成了如图所示的有光线射出的圆形区域，复色光圆形区域的半径为h，单色光a圆形区域的半径为h。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是 A.单色光a的折射率为 B.单色光b的折射率为 C.单色光a在水中的传播速度为 D.单色光b传播到水面的最短时间为 √ 例3 由sin ic=，有=，=，解得na=，nb=，故A、B错误； 由v=，解得va=，vb=，故C错误； 单色光b传播到水面的最短时间为tb==，故D正确。 (2024·广州市高二期末)道威棱镜是医用内窥镜的重要组成部分(如图甲)，它被广泛用于图形翻转。道威棱镜的横截面ABCD是底角为45°的等腰梯形，棱镜的折射率为。如图乙所示，现有一光源F发出一组平行于AD的光线，最后投射到光屏上，形成完整的像F'，已知真空中光速为c。 例4 (1)求光线1从AB射入“道威棱镜”后的折射角； 答案　30° 根据折射定律得n= 解得r=30° (2)通过计算判断光线1能否从BC边射出，并求出光线1在棱镜中的传播速度； 答案　不能从BC边射出　2.1×108 m/s 光线射到BC边的入射角为i'=90°-(180°-45°-90-30°)=75° 临界角为sin ic= 解得ic=45° 因为75°>C，在BC边发生全反射，光线1不能从BC边射出； 光线1在棱镜中的传播速度为v=≈2.1×108 m/s (3)请在图乙中画出入射光线1、2到光屏的光路图及在光屏上所成的像F'。 答案　见解析图 结合光的可逆原理，光路图如图所示。 本课结束 第 四 章 $