4.1 光的折射（教学设计）物理人教版选择性必修第一册

该高中物理教学设计聚焦“光的折射”核心知识，涵盖折射现象、折射定律、折射率及测定玻璃折射率实验。通过射水鱼捕食、泳池变浅、海市蜃楼等生活现象视频导入，衔接初中折射认知，搭建从定性到定量的学习支架。 此资料以科学探究为核心，设计小组实验观察光在不同介质中传播，用控制变量法记录角度数据，通过平均值法、图象法等分析规律，培养科学思维与实验能力。结合光纤通信等应用实例，渗透科学态度，助力学生构建物理观念，为教师提供可操作的素养导向教学方案。

4.2 光的折射（教学设计） 年级 高二年级 学科 物理 教师 课题 4.2 光的折射 教学 目标 物理观念 依托光线理想化模型，理解光的折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生偏折；认识入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角等概念；掌握折射定律，理解折射光路可逆；区分光的折射与光的反射，知道光垂直界面入射时不发生偏折；明确折射率的物理含义，理解折射率与光速的关系 ；厘清光的折射本质是光在不同介质中传播速度不同引起，辨别理想光学模型与现实中色散、光能吸收损耗的区别，为后续全反射、透镜成像知识学习打下认知基础。 科学思维 构建 “入射光线 — 界面 — 法线 — 折射光线” 光路模型思维，厘清入射光线与折射光线的空间位置逻辑；运用控制变量法分析入射角、介质种类对折射角的影响，推导光的折射定律；借助光路示意图数形结合，辨析折射光路的几何关系；对比区分反射规律与折射规律，明晰二者适用条件、光路特征不同；通过模型推理分析不同介质折射率差异带来的偏折效果，锻炼借助光学模型、图像分析光传播规律的抽象推理能力。 科学探究 以小组形式开展光的折射动手探究实验，定性观察光从空气射入水（玻璃）、从水（玻璃）射入空气两种传播情况；利用激光笔、玻璃砖、量角器记录入射角与对应折射角；多次改变入射角重复实验，记录各组角度数据；归纳入射角和折射角定量关系；排查激光发散、界面不平整、读数视线偏差等带来的实验误差，提升现象观测、动手操作、数据记录与规律归纳的探究能力。 科学态度 与责任 完整走完实验操作、现象观察、数据记录、规律归纳、误差分析全部流程，体会物理学构建理想化光线模型简化光学问题的研究方法；理性看待实验中光线散射、仪器精度不足等不可避免的误差，养成严谨务实、尊重真实实验数据的学习习惯；了解光的折射原理在光纤通信、眼镜镜片、照相机、望远镜、水下探测等场景中的应用，体会折射规律解决生活、工程实际问题的实用价值。 教学重难点 教学重点：掌握折射定律，理解光路可逆，明确折射率。会利用折射定律进行简单光路计算。 教学难点：运用几何关系结合折射定律求解光路问题。 教学过程 教师活动 学生活动 教学引入 播放视频：观察以下视频，你知道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？ 然后提问：为什么泳池水看起来比实际的浅呢？ 海市蜃楼是怎么形成的？ 光的折射 学生根据初中所学知识回答时光的折射。 新课讲授 一、折射定律 （一）光的反射 提问：阳光照射水面时，我们能够看到水中的鱼和草，同时也能看到太阳的倒影，这说明什么？ 在学生回答基础上总结：光从第 1 种介质射到该介质与第 2 种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这个现象叫作光的反射。 然后提问：光的反射有什么规律？ 在学生回答基础上总结反射定律： （1）反射光线与入射光线、法线在同一平面 （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 （二）实验演示 演示实验，认真观察实验，光从玻璃中入射到空气中，发生了什么现象？ 一部分反射了反射，一部分传播到空气中 然后提问：光的折射有什么规律？ （三）光的折射 1.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。 2.光的折射定律 （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 然后提问：入射角与折射角有什么定量关系呢？ 然后展示：以光从空气射入玻璃为例，折射角和入射角的关系 然后提问：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？ 然后展示以下图片： 折射定律： 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: 例1　(多选)(2025·商丘市高二期中)如图所示，彩虹在水中的倒影十分清晰。关于彩虹的成因及其倒影，下列说法正确的是(　　) A.彩虹的成因是光的反射 B.彩虹的成因是光的折射 C.彩虹的倒影是由光的折射引起的 D.彩虹的倒影是由光的反射引起的 【答案】　BD 【解析】　彩虹的成因是光的折射引起的，倒影的形成是因为光在水面上发生了反射，故A、C错误，B、D正确。 例2　光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直。 (1)画出光路图。 (2)当入射角变为45°时，折射角的正弦值为多大？ 【答案】　(1)见解析图　(2) 【解析】　(1)光路图如图所示，其中AO为入射光线，OB为折射光线，OC为反射光线。 (2)由光路图可知，折射角为30°， 故n12==， 当入射角为45°时，n12不变， 由n12=， 得sin θ2===。 学生回答光的反射 学生总结光的反射规律 学生观察实验并总结折射规律 学生观察数据并回答：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比 学生观察回答其他介质也满足该规律。 学生阅读归纳折射定律 学生尝试做例题并交流 新课讲授 二、折射率 （1） 思考与讨论 展示以下图片。然后提问你还能发现什么规律？ 常数与介质有关系，是一个反映介质的光学性质的物理量。常数越大，光线以相同入射角从真空斜射入这种介质时偏折的角度越大。 （二）折射率 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。 2.定义式: 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。 （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。 (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。 例3　(2025·河北省部分高中高二期中)现要测量一竖直放置的透明圆盘的折射率，如图所示，表盘上12点的位置在最上方，令一束单色光在同一竖直面内的11点的位置处水平射入表盘，经过一次折射后恰好射到2点的位置处，那么表盘材料的折射率为(　　) A. B. C. D. 【答案】　C 【解析】　根据题意作出光路图，由几何关系可得，光线在11点处的入射角为α=60°，折射角为β=45°，根据折射定律可得折射率为n==，故选C。 学生观察并总结规律 学生总结归纳折射定律内容 学生尝试做例题并交流 新课讲授 三、实验：测定玻璃的折射率 （一）实验思路 玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？ 在学生总结基础上回答实验思路：选取一块玻璃砖按在白纸上，作出玻璃砖的轮廓，然后作出入射玻璃砖的光线和出射玻璃砖的光线，最后连接入射点和出射点的光线，这就是折射光线。最后测出入射角和折射角的大小，代入公式就可以得出答案。 如何作出入射光线和出射光线？ 在白纸上画一条直线aa′，并取aa′上的一点O为入射点，作过O的法线NN′，画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两根大头针，在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖的一条长边与直线aa′对齐，并画出另一条长边的对齐线bb′，再在另一侧竖直插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3、P2、P1的像，记下P3、P4位置； （二）实验步骤 请设计出实验方案，并与其他同学交流？ 学生总结分享，在学生分享基础上让学生观察规范视频。 （三）数据分析 如何进行数据分析才能得出结论？ 1．平均值法 算出不同入射角时的比值 ，最后求出在几次实验中所测的 平均值，即为玻璃砖的折射率。 2．图象法 以sin θ1值为横坐标、以sinθ2值为纵坐标，建立直角坐标系，如图1所示。描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线。求解图线斜率k，则，故玻璃砖折射率 。 3．作图法 在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点、OO′(或OO′的延长线)交于D点，过C、D两点分别向NN′作垂线，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的长，如图 2所示。由于 ， ，且CO＝DO，所以折射率 。 （四）注意事项 做该实验时需要注意什么事项？ (1)实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间，P2与O点之间，P3与P4之间，P3与O′点之间距离要稍大一些。 (2)入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大，也不宜太小。 (3)在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁面。更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。 (4)在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。 (5)玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上。若宽度太小，则测量误差较大。 哪些原因会导致实验有误差？ (1)入射光线和出射光线确定得不够精确，因此要求插大头针时，两大头针间距应适当大一些。 (2)入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差。 学生设计自己的实验思路，在分享与交流中完善实验思路。 学生设计入射光线和折射光线的做法并与其他人交流。 完善实验思路并与其他同学交流，然后观看视频。 学会提出自己数据分析方案并与其他同学交流。 学生回答注意事项 学生进行误差分析 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1.（2024-2025·河南洛阳高二下期末）固定在水平面上的半球形容器的横截面如图所示，点为半球形容器的球心，为半球形容器的右端点，点位于容器上，点位于容器底部，、、三点和点位于同一竖直面内，两点连线水平，竖直，与水平方向的夹角。从点右侧的点恰能看到点，往容器内装满某透明液体后，从点恰好能看到点，则透明液体的折射率为（  ） A. B.C. D. 【答案】D 【解析】未装液体时，光线从B点射向A点（光线在空气中），装满液体后，光线从C点射向A点，此过程中，光从介质（液体）射向空气，在液面处发生折射，折射光线射向A点，光路图如图所示 根据几何关系可知，装满透明液体后，入射角，折射角，根据折射定律可知，透明液体的折射率，解得，故选D。 2.如图所示，一个储油桶的底面直径与高相等。当桶内没有油时，从点A恰能看到桶底边缘的点B。当桶内装满油时，仍沿AB方向看去，恰能看到桶底上的中点C。由此可知油的折射率为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】当桶内装满油时，画出光路图，来自C点的光，经油面折射后，射向A点，因为底面直径与桶高相等，所以i=45°，由于C为桶底的中点，由几何知识得sin r==，由折射定律得折射率n=，解得n=，选项A正确。 3.如图所示，关于用插针法测量玻璃折射率的实验，下列说法正确的是( ) A.P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可提高准确度 B.P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可提高准确度 C.入射角i适当大些，可提高准确度 D.入射角越大，准确度越高 【答案】AC 【解析】折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，故P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度，A正确B错误；入射角i适当大些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，C正确；为了减小测量的相对误差，选择的入射角应适当，效果会更好，并不是入射角越大，准确度越高，D错误。 4. 在“测量玻璃的折射率”的实验中： (1)在白纸上放好平行玻璃砖，如图甲所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。在插P3和P4时，用P3挡住P1、P2的像，用P4挡住P3及________。 (2)某同学实验中作出光路图如图乙所示，此玻璃的折射率表达式为n＝________(用图中的i、r表示)。 (3)如图丙所示，玻璃砖两个界面不平行，在bb′一侧透过玻璃砖观察。 ①若可以看到P1和P2的像，是否依然可以借助上述方法测出折射率？请说明理由。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ②看不到P1和P2的像，请分析原因：______________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)P1、P2的像 (2) (3)①可以 理由见解析②在bb′上发生全反射(每空2分) 【解析】(1)根据实验的原理，连接P1、P2表示入射光线，连接P3、P4表示出射光线，连接两光线与玻璃砖的交点，即为折射光线。实验的过程中，要先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在玻璃砖另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3和P1、P2的像； (2)玻璃的折射率表达式为n＝； (3)①玻璃砖的两个光学面不平行，只能造成出射光线与入射光线不平行，但仍可以测出折射角和入射角，根据n＝计算折射率； ②玻璃砖的两个光学面不平行，光线有可能在bb′上发生全反射，即在bb′一侧透过玻璃砖观察不到P1和P2的像。 5. 光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直(真空中的光速c＝3.0×108 m/s)． (1)画出折射光路图； (2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度； (3)当入射角变为45°时，折射角等于多大(可用折射角的正弦表示)? (4)当入射角增大或减小时，玻璃的折射率是否变化？说明理由． 【答案】见解析 【解析】(1)由题意知入射角i＝60°，反射角β＝60°，折射角r＝180°－60°－90°＝30°，折射光路图如图所示． (2)玻璃的折射率n＝＝＝，根据n＝，得v＝＝ m/s＝1.7×108 m/s. (3)根据n＝，得sin r′＝，将sin i′＝sin 45°＝且n＝代入上式，可求得sin r′＝. (4)折射率不会变化，折射率由介质和入射光的频率决定，跟入射角的大小无关． 板 书 设 计 课 堂 小 结 作 业 布 置 1. 完成课后作业：“练习与应用” 2. 配套同步作业 教 学 反 思 在本节课的教学中，我通过发现问题——观察猜想——实验探究——讨论交流——思维拓展——实际应用的方式，得出光反射时的规律并加以初步应用。在探究过程中，重点探究“反射角与入射角的关系”,实验目的明确，避免了学生的盲目性；较好地突破了探究过程中“怎样显示光路?” “如何设计并进行实验?”两个难点，锻炼了学生的动手动脑能力，也给学生提供了展示自我的机会，学生的个性得到一定张扬，同时学生初步感受到了探究的乐趣，尝到了探究成功的喜悦，体验到了光反射时的对称与和谐，绝大部分同学完成了实验，教学目标达成度较高。 在本节课的教学中，我坚持贯彻以学生为本的思想，能让学生表达的尽量让学生表达；能让学生思考的尽量让学生思考；能让学生动手的尽量让学生动手，把较多的时间交给了学生。学生的自主探究，合作学习得到较好体现，但由于课堂时间限制， “三线共面”的探究略显欠缺，光的反射应用课件展示不够形象丰富，更多学生的表现欲望没有时间满足，以后要在关注全体，保持学生兴趣和热情，实验探究过程中的引导调控方面多下功夫。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.2 光的折射（教学设计） 年级 高二年级 学科 物理 教师 课题 4.2 光的折射 教学 目标 物理观念 依托光线理想化模型，理解光的折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生偏折；认识入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角等概念；掌握折射定律，理解折射光路可逆；区分光的折射与光的反射，知道光垂直界面入射时不发生偏折；明确折射率的物理含义，理解折射率与光速的关系 ；厘清光的折射本质是光在不同介质中传播速度不同引起，辨别理想光学模型与现实中色散、光能吸收损耗的区别，为后续全反射、透镜成像知识学习打下认知基础。 科学思维 构建 “入射光线 — 界面 — 法线 — 折射光线” 光路模型思维，厘清入射光线与折射光线的空间位置逻辑；运用控制变量法分析入射角、介质种类对折射角的影响，推导光的折射定律；借助光路示意图数形结合，辨析折射光路的几何关系；对比区分反射规律与折射规律，明晰二者适用条件、光路特征不同；通过模型推理分析不同介质折射率差异带来的偏折效果，锻炼借助光学模型、图像分析光传播规律的抽象推理能力。 科学探究 以小组形式开展光的折射动手探究实验，定性观察光从空气射入水（玻璃）、从水（玻璃）射入空气两种传播情况；利用激光笔、玻璃砖、量角器记录入射角与对应折射角；多次改变入射角重复实验，记录各组角度数据；归纳入射角和折射角定量关系；排查激光发散、界面不平整、读数视线偏差等带来的实验误差，提升现象观测、动手操作、数据记录与规律归纳的探究能力。 科学态度 与责任 完整走完实验操作、现象观察、数据记录、规律归纳、误差分析全部流程，体会物理学构建理想化光线模型简化光学问题的研究方法；理性看待实验中光线散射、仪器精度不足等不可避免的误差，养成严谨务实、尊重真实实验数据的学习习惯；了解光的折射原理在光纤通信、眼镜镜片、照相机、望远镜、水下探测等场景中的应用，体会折射规律解决生活、工程实际问题的实用价值。 教学重难点 教学重点：掌握折射定律，理解光路可逆，明确折射率。会利用折射定律进行简单光路计算。 教学难点：运用几何关系结合折射定律求解光路问题。 教学过程 教师活动 学生活动 教学引入 播放视频：观察以下视频，你知道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？ 然后提问：为什么泳池水看起来比实际的浅呢？ 海市蜃楼是怎么形成的？ 光的折射 学生根据初中所学知识回答时光的折射。 新课讲授 一、折射定律 （一）光的反射 提问：阳光照射水面时，我们能够看到水中的鱼和草，同时也能看到太阳的倒影，这说明什么？ 在学生回答基础上总结：光从第 1 种介质射到该介质与第 2 种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这个现象叫作光的反射。 然后提问：光的反射有什么规律？ 在学生回答基础上总结反射定律： （1）反射光线与入射光线、法线在同一平面 （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 （二）实验演示 演示实验，认真观察实验，光从玻璃中入射到空气中，发生了什么现象？ 一部分反射了反射，一部分传播到空气中 然后提问：光的折射有什么规律？ （三）光的折射 1.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。 2.光的折射定律 （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 然后提问：入射角与折射角有什么定量关系呢？ 然后展示：以光从空气射入玻璃为例，折射角和入射角的关系 然后提问：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？ 然后展示以下图片： 折射定律： 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: 例1　(多选)(2025·商丘市高二期中)如图所示，彩虹在水中的倒影十分清晰。关于彩虹的成因及其倒影，下列说法正确的是(　　) A.彩虹的成因是光的反射 B.彩虹的成因是光的折射 C.彩虹的倒影是由光的折射引起的 D.彩虹的倒影是由光的反射引起的 例2　光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直。 (1)画出光路图。 (2)当入射角变为45°时，折射角的正弦值为多大？ 学生回答光的反射 学生总结光的反射规律 学生观察实验并总结折射规律 学生观察数据并回答：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比 学生观察回答其他介质也满足该规律。 学生阅读归纳折射定律 学生尝试做例题并交流 新课讲授 二、折射率 （1） 思考与讨论 展示以下图片。然后提问你还能发现什么规律？ 常数与介质有关系，是一个反映介质的光学性质的物理量。常数越大，光线以相同入射角从真空斜射入这种介质时偏折的角度越大。 （二）折射率 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。 2.定义式: 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。 （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。 (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。 例3　(2025·河北省部分高中高二期中)现要测量一竖直放置的透明圆盘的折射率，如图所示，表盘上12点的位置在最上方，令一束单色光在同一竖直面内的11点的位置处水平射入表盘，经过一次折射后恰好射到2点的位置处，那么表盘材料的折射率为(　　) A. B. C. D. 学生观察并总结规律 学生总结归纳折射定律内容 学生尝试做例题并交流 新课讲授 三、实验：测定玻璃的折射率 （一）实验思路 玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？ 在学生总结基础上回答实验思路：选取一块玻璃砖按在白纸上，作出玻璃砖的轮廓，然后作出入射玻璃砖的光线和出射玻璃砖的光线，最后连接入射点和出射点的光线，这就是折射光线。最后测出入射角和折射角的大小，代入公式就可以得出答案。 如何作出入射光线和出射光线？ 在白纸上画一条直线aa′，并取aa′上的一点O为入射点，作过O的法线NN′，画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两根大头针，在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖的一条长边与直线aa′对齐，并画出另一条长边的对齐线bb′，再在另一侧竖直插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3、P2、P1的像，记下P3、P4位置； （二）实验步骤 请设计出实验方案，并与其他同学交流？ 学生总结分享，在学生分享基础上让学生观察规范视频。 （三）数据分析 如何进行数据分析才能得出结论？ 1．平均值法 算出不同入射角时的比值 ，最后求出在几次实验中所测的 平均值，即为玻璃砖的折射率。 2．图象法 以sin θ1值为横坐标、以sinθ2值为纵坐标，建立直角坐标系，如图1所示。描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线。求解图线斜率k，则，故玻璃砖折射率 。 3．作图法 在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点、OO′(或OO′的延长线)交于D点，过C、D两点分别向NN′作垂线，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的长，如图 2所示。由于 ， ，且CO＝DO，所以折射率 。 （四）注意事项 做该实验时需要注意什么事项？ (1)实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间，P2与O点之间，P3与P4之间，P3与O′点之间距离要稍大一些。 (2)入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大，也不宜太小。 (3)在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁面。更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。 (4)在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。 (5)玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上。若宽度太小，则测量误差较大。 哪些原因会导致实验有误差？ (1)入射光线和出射光线确定得不够精确，因此要求插大头针时，两大头针间距应适当大一些。 (2)入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差。 学生设计自己的实验思路，在分享与交流中完善实验思路。 学生设计入射光线和折射光线的做法并与其他人交流。 完善实验思路并与其他同学交流，然后观看视频。 学会提出自己数据分析方案并与其他同学交流。 学生回答注意事项 学生进行误差分析 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1.（2024-2025·河南洛阳高二下期末）固定在水平面上的半球形容器的横截面如图所示，点为半球形容器的球心，为半球形容器的右端点，点位于容器上，点位于容器底部，、、三点和点位于同一竖直面内，两点连线水平，竖直，与水平方向的夹角。从点右侧的点恰能看到点，往容器内装满某透明液体后，从点恰好能看到点，则透明液体的折射率为（  ） A. B.C. D. 2.如图所示，一个储油桶的底面直径与高相等。当桶内没有油时，从点A恰能看到桶底边缘的点B。当桶内装满油时，仍沿AB方向看去，恰能看到桶底上的中点C。由此可知油的折射率为( ) A. B. C. D. 3.如图所示，关于用插针法测量玻璃折射率的实验，下列说法正确的是( ) A.P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可提高准确度 B.P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可提高准确度 C.入射角i适当大些，可提高准确度 D.入射角越大，准确度越高 4. 在“测量玻璃的折射率”的实验中： (1)在白纸上放好平行玻璃砖，如图甲所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。在插P3和P4时，用P3挡住P1、P2的像，用P4挡住P3及________。 (2)某同学实验中作出光路图如图乙所示，此玻璃的折射率表达式为n＝________(用图中的i、r表示)。 (3)如图丙所示，玻璃砖两个界面不平行，在bb′一侧透过玻璃砖观察。 ①若可以看到P1和P2的像，是否依然可以借助上述方法测出折射率？请说明理由。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ②看不到P1和P2的像，请分析原因：______________________________________ ________________________________________________________________________。 5. 光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直(真空中的光速c＝3.0×108 m/s)． (1)画出折射光路图； (2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度； (3)当入射角变为45°时，折射角等于多大(可用折射角的正弦表示)? (4)当入射角增大或减小时，玻璃的折射率是否变化？说明理由． 板 书 设 计 课 堂 小 结 作 业 布 置 1. 完成课后作业：“练习与应用” 2. 配套同步作业 教 学 反 思 在本节课的教学中，我通过发现问题——观察猜想——实验探究——讨论交流——思维拓展——实际应用的方式，得出光反射时的规律并加以初步应用。在探究过程中，重点探究“反射角与入射角的关系”,实验目的明确，避免了学生的盲目性；较好地突破了探究过程中“怎样显示光路?” “如何设计并进行实验?”两个难点，锻炼了学生的动手动脑能力，也给学生提供了展示自我的机会，学生的个性得到一定张扬，同时学生初步感受到了探究的乐趣，尝到了探究成功的喜悦，体验到了光反射时的对称与和谐，绝大部分同学完成了实验，教学目标达成度较高。 在本节课的教学中，我坚持贯彻以学生为本的思想，能让学生表达的尽量让学生表达；能让学生思考的尽量让学生思考；能让学生动手的尽量让学生动手，把较多的时间交给了学生。学生的自主探究，合作学习得到较好体现，但由于课堂时间限制， “三线共面”的探究略显欠缺，光的反射应用课件展示不够形象丰富，更多学生的表现欲望没有时间满足，以后要在关注全体，保持学生兴趣和热情，实验探究过程中的引导调控方面多下功夫。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $