1 第四章 1.光的折射定律（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（教科版）

该高中物理课件围绕光的折射定律、介质折射率及应用展开，涵盖定义、公式、与光速波长频率关系及视深视高问题。通过“传播方向是否变化”等知识辨析提问导入，衔接光的反射知识，为全反射学习铺垫，构建递进式学习支架。 其亮点在于知识辨析与“一语破的”结合，培养科学思维中的质疑创新与科学推理，如通过红黄绿单色光传播速度辨析深化折射率理解。典例结合光路图与几何关系，落实模型建构，如透明球体折射题通过几何关系求折射率。助力学生理解抽象概念提升解题能力，为教师提供结构化教学内容与思路，提高教学效率。

1.光的折射 　　当光射到两种介质的界面时,光进入另一种介质继续传播的现象叫光的折射。 2.光的折射定律 入射光线、折射光线和法线在同一平面内,入射光线与折射光线分居法线的两侧;入射角的 正弦值与折射角的正弦值之比为一常数。用公式表示为 =C,如图所示。 知识点 1 光的折射定律 1 光的折射定律 必备知识 清单破 第1讲　描述运动的基本概念 1.定义:在物理学中,把光从真空射入某种介质发生折射时,入射角i的正弦值与折射角r的正弦 值的比,叫作这种介质的折射率,用符号n表示。 2.公式:n= 。 3.折射率与光速的关系 光在不同介质中的传播速度不同,某种介质的折射率n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,即n= 。不同介质的折射率一般不同。 特别说明 (1)光在空气中的速度和真空中的光速近似相等,所以求解折射率时常将光由空气射入介质。 (2)同种介质对不同单色光的折射率不同,故白光通过玻璃时会发生色散现象。n红<n橙<n黄<n绿 <n蓝<n靛<n紫。 知识点 2 介质的折射率 第1讲　描述运动的基本概念 4.光密介质和光疏介质 　　两种介质比较,折射率较大的介质称为光密介质,折射率较小的介质称为光疏介质。 5.“相对折射率”和“绝对折射率” 　　光从介质1射入介质2时,入射角i的正弦值与折射角r的正弦值之比叫作介质2对于介质1 的相对折射率,通常用n21表示。设光在介质1和介质2内传播的速度分别为v1、v2,则有n21= =  = 。若介质1是真空,则介质2相对真空的折射率叫作该介质的绝对折射率,通常用n表示, 有n= 。 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 1.一束光从空气进入水中时,传播方向一定发生变化吗? 2.折射现象中入射角一定比折射角大吗? 3.将红、黄、绿三种单色光分别射入同一种均匀介质中,传播速度相等吗? 第1讲　描述运动的基本概念 一语破的 1.不一定。光垂直于水面从空气进入水中时,传播方向不发生变化。 2.不一定。当光从光密介质射入光疏介质时,入射角小于折射角。 3.不相等。红、黄、绿三种单色光频率不同,同一介质对它们的折射率不同,光的频率越高, 介质对光的折射率越大。由v= 可知,它们的传播速度不同,红光的传播速度最大。 第1讲　描述运动的基本概念 关键能力 定点破 1.折射率是绝对折射率的简称,n= ,i是真空中光线与法线的夹角,r是介质中光线与法线的 夹角,任何介质的折射率都大于1。折射率是反映介质光学性质的物理量,它的大小由介质本 身及入射光的频率决定,与入射角和折射角的大小无关。 2.折射率与光速、波长、频率的关系 (1)折射率与光速的关系 折射率n= ,c为真空中的光速,v为光在介质中的传播速度,光在介质中的传播速度小于真空 中的光速,故任何介质的折射率都大于1。 定点 1 对折射率的理解及应用 第1讲　描述运动的基本概念 (2)折射率与波长的关系 同一单色光在不同介质中传播,频率不变,有n1= = ,n2= = ,所以 = ,即折射率越 大,波长越小。 (3)折射率与频率的关系 不同色光在真空中的传播速度均相同。光在介质中的传播速度由介质种类和光的频率两个 因素决定,不同色光射入同种介质传播速度不同,同种色光射入不同介质传播速度不同。光 的频率越大,在同种介质中折射率越大,速度越小。可见光中,红光的频率f最小,在同种介质 中折射率n最小,传播速度v最大,波长λ最大,从同种介质斜射向真空时发生全反射的临界角C (下节学习)最大。 第1讲　描述运动的基本概念 典例　如图所示为一个透明球体的横截面,其半径为R,AB是竖直直径,现有一束横截面半径 为 R【1】的圆柱体平行光沿AB方向射向球体(AB在光束的中心轴线上),所有光线经折射后 恰好从B点射出【2】,则透明球体的折射率为 (　    ) A. 　　    B. 　　    C.2 　　    D.  典例 A 第1讲　描述运动的基本概念 信息提取    作临界光路,提取的信息如图,其中α为入射角,β为折射角。   第1讲　描述运动的基本概念 思路点拨    解答本题可按以下思路分析: (1)准确作光路图并找到入射角和折射角; (2)根据几何关系求解入射角和折射角; (3)由公式n= 【3】求解折射率。 第1讲　描述运动的基本概念 解析    根据题意作光路图如上图所示,由几何关系可知,sin α= = ,解得α=60°。 由图可知,α=2β,得β=30°,则透明球体的折射率n= = = (由【3】得到),故选A。 第1讲　描述运动的基本概念 1.视深问题 视深是指人眼看透明物质内部某物点时像点离界面的距离。人正对界面观察介质中的物体, 看到的深度(视深)h跟实际深度H的关系分析如下:如图所示,一可视为质点的物体S位于折射 率为n的介质中H深处,由于一般都是沿着界面的法线方向去观察,且瞳孔线度很小,因此i和r 都很小,则sin i≈tan i= ,sin r≈tan r= ,由折射定律知n= = ,所以视深h= 。由此可知, 当沿竖直方向看介质中的物体时,“视深”是实际深度的 ,n是介质的折射率。 定点 2 视深和视高问题 第1讲　描述运动的基本概念 2.视高问题 由于光路具有可逆性,如果从折射率为n的介质中,观察上方空气中距界面高度为H的物体,同 理,可得h=nH(h为视高),即视高是实际高度的n倍。 利用视深、视高公式,不仅可以简捷地测定介质的折射率,也可以方便地分析和解决与视 深、视高有关的问题。 第1讲　描述运动的基本概念 $