知識點:
名師提醒:
(1)反射現象遵守反射定理
(2)在反射和折射現象中,光路是可逆的
(3)光從一種介質步入另一種介質時,傳播方向通常要發生變化,但并非一定要變化:當光垂直分界面入射時,光的傳播方向就不會變化
光的折射定理
1、內容:如圖所示,折射光線與入射光線、法線處在同一平面內,折射光線與入射光線分別坐落法線的一側;入射角的余弦與折射角的余弦成反比.
2、表達式:
3、在光的折射現象中,光路是可逆的.
視頻教學:
練習:
1.關于折射率半圓形玻璃磚光的折射圖,下述說法中正確的是()
A.按照n=
可知,介質的折射率與入射角的余弦成反比
B.按照n=
可知,介質的折射率可能為任何負數
C.按照n=
可知,介質的折射率等于光在真空中的傳播速率c跟光在這些介質中的傳播速率v之比
D.以上說法都不對
2.目前一種用于搗毀人造衛星或空間站的激光裝備正在研發中,如圖所示,某空間站坐落地平線上方,現打算用一束激光射向該空間站,則應把激光器()
A.沿視線對著空間站瞄高一些B.沿視線對著空間站瞄低一些
C.沿視線對著空間站直接瞄準D.條件不足半圓形玻璃磚光的折射圖,難以判定
3.如圖所示,一束復色光照射到水底的球狀氣泡之后,經折射后分成a、b兩束單色光,下述說法正確的是()
A.在真空中,a光的傳播速率小于b光的傳播速率
B.a光能發生偏振光現象,b光不能發生偏振光現象
C.a、b兩束光分別通過同一雙縫干涉裝置,b光的白色寬度更大
D.a、b兩束光分別通過同一單縫衍射裝置,a光的中央亮白色較寬
4.如圖所示是一種單車塑膠車燈的截面圖,這些大燈中并沒有燈泡,夜里行駛時,后方來的車輛燈光照到這些車燈上時,大燈就顯得非常明亮,引人注目,這些燈的原理是借助了()
A.光的全反射B.光的折射C.光的色散D.光的干涉
5.下述哪一幅圖正確表示了光從空氣步入玻璃中的光路()
A.
B.
C.
D.
6.如圖所示,
為真空中的半圓錐體玻璃的橫截面,
為半徑。一束由紅、紫組成的復合光從半圓錐體玻璃的上表面
點射入玻璃,折射后分別射到側面的
、
兩點。若光從
點到
、
兩點的傳播時間分別為
、
,則下述說法正確的是()
A.射到
點的是紫光B.射到
點的光線在玻璃中的傳播速率較大
C.

D.
7.一束由紅、藍兩單色光組成的光以入射角θ由空氣射到半方形玻璃磚表面的A處,AB是半圓的半徑;步入玻璃后分為兩束,分別為AC、AD,它們從A到C和從A到D的時間分別為t1和t2,則()
A.AC是綠光,t1大于t2
B.AC是藍光,t1等于t2
C.在玻璃中單色光AC的傳播速率小于單色光AD的傳播速率
D.若保持入射光束不變,把半方形玻璃磚稍向左移,則兩束光可能同時抵達半圓面
講義:
學案:
【教學課時】1課時
【教學用品】
小激光光源、一杯水、光的折射演示儀。
【教學目標】
1.知識與技能
(1)通過實驗并剖析折射現像,理解折射定理的準確涵義,并能拿來解釋一些現象和估算有關問題。
(2)曉得折射率與光速的關系,并能拿來進行估算
2.過程與技巧
由觀察實驗現象入手,通過班主任引導,幫助中學生完成探究的過程:提出問題,大膽假定,實驗驗證、概括出相應推論。培養中學生的觀察能力,訓練中學生的動手、分析、概括能力。
3.情感、態度與價值觀
初步展現探究過程和運用所學知識來解釋折射現象的所獲得的成功體驗和美妙體會,培養中學生敢于不斷探求現象背后的規律的精神。
【教學重點】光的折射規律。
【教學難點】用光的折射規律解釋有關現象;用折射定理定量估算來解決實際問題。
【教學過程】
一、實驗探究:光的折射規律
1.引入課題
夏季的雪后經常會出現彩虹,在海灘或海邊有時就會出現海市蜃樓,在月球兩極附近有時會出現十日同輝甚至五日同輝的現象等等。
班主任演示:在裝有水的瓶子中倒入筆,鋼筆在海面處看上去像是扭斷了一樣,
提出問題:是哪些緣由形成了這樣的一些神秘而有趣的現象呢?這種現象形成都與我們這節課的內容折射定理有關。
2.探究光的折射定理
班主任展示圖片,光由空氣步入水底形成的折射現象;光由玻璃步入空氣形成的折射現象。讓中學生對光的折射有一個初步印象。
(1)觀察到的現象
①光的傳播方向在海面發生偏折,是如何偏折的?
②同時出現反射現象和折射現象。
③引入光的折射現象的概念:當光由一種介質斜射入另一種介質時,光的傳播方向發生了偏折,這些現象叫光的折射現象。
(2)記住幾個相關名稱
界面、法線、入射光線、折射光線、反射光線、入射角、折射角、反射角.
3.實驗探究:光的折射規律
班主任演示:光由空氣射入水底的折射現象。
(1)器材:光的折射演示儀。
(2)要求中學生帶著下述問題去觀察:
①光的傳播方向是如何偏折的?是遠離法線還是緊靠法線?
②入射角減小時折射角如何變化?入射角增大時呢?
③那么入射角與折射角之間有哪些規律呢?(提示:既然光是一種波,這么后面由惠更斯原理得出的機械波的折射定理在這兒還創立嗎?)讓中學生推測。
(3)實驗驗證:由中學生上臺演示實驗三次,班主任指導中學生怎么操作,引導臺下中學生觀察、記錄,估算,思索,得出推論。可分組驗證,可用估算器。
4.由班主任引導中學生仿造機械波的折射定理,總結出光的折射規律
(1)三線共面:折射光線與入射光線、法線在在同一平面內;
(1)分居兩邊:折射光線和入射光線分居法線的一側;也分居在界面兩邊。
(3)比值不變:入射角的余弦與折射角的余弦的比值不變。
即:
(4)因果關系:折射角隨入射角同方向變化。
5.引導中學生應用折射定理證明折射光路也是可逆的
二、折射率
1.定義:當光真空射入介質中時,入射角的余弦與折射角的余弦的比值保持不變,我們把這個比值定義為這些介質的折射率。
2.定義式
3.關系式:n=c/v
4.影響誘因;只與介質有關,與入射角無關。

5.思索:
(1)假如是由介質步入空氣呢?
不管光從介質步入空氣還是光從空氣步入介質,都應當用真空中的角的余弦比上介質中的角的余弦才等于該介質的折射率。
(2)
若果是由水步入玻璃呢?
(3)(所表示的叫相對折射率。這個考綱不作要求。)
三.折射定理的應用
1.解釋有關現象:
(1)我們看見的太陽的位置總是要比實際的位置要高,這是為何呢?
(2)讓中學生解釋為何水中的物體看上去總是要比實際的位置高一些?
例1.按照如圖所示的動漫,判定下述說法正確的是()
A.人看見的是魚的虛像,位置變淺了
B.人看見的是魚的實像,位置變淺了
C.魚聽到的是人的虛像,位置過低些
D.魚聽到的是人的實像,位置偏低些
思索:假如給你一把激光槍和一把魚槍去殺水底的魚,應當對準那個方向射箭呢?
例2。如圖所示,一塊旁邊平行的玻璃磚長度為L,現測得該玻璃磚的折射率為
1.73,若光從真空中射入其上表面的入射角為60°,光在真空中的速率為c.求:
(1)
在玻璃中的折射角為多少?
(2)從下表面射出玻璃磚的折射角為多少?從下表面射出玻璃磚的光線與上表面的入射光線哪些關系?
(3)從下表面射出玻璃磚的光線相對于入射光線的側移d;
(4)光在玻璃中傳播的時間t.
板書設計:
第一節光的折射定理
一.光的折射現象
概念:
二.探究光的折射規律
二.光的折射定理
1.三線共面
2.分居兩邊
3.比值不變
三.折射率
1.定義:
2.定義式:
3.關系式:
4.影響誘因:
四.應用
1.水中物體成像做圖
四.發展空間
海市蜃樓是如何形成的呢?
課后查閱:彩虹,十日同輝形成原理。光導纖維的工作原理。
五.課后作業
(一)補充練習
1.光線以60°的入射角從空氣射入玻璃中,折射光線與反射光線正好垂直.(真空中的光速c=3.0×108m/s)
(1)畫出折射光路圖;
(2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的傳播速率;
(3)當入射角變為45°時,折射角等于多大;
(4)當入射角減小或減少時,玻璃的折射率是否變化?說明理由.
2.一個圓錐形筒,半徑12cm,高16cm。人眼在筒側上方某處觀察,所見筒側的深度為9cm,當筒中裝滿液體時,則恰能看見筒側的最高點,求:
(1)此液體的折射率;
(2)光在此液體中的傳播速率。
3.光從某種玻璃中射向空氣,入射角i從零開始減小到某一值的過程中,折射角γ也急劇減小,則下述說法正確的是()
A.比值i/γ不變
B.比值sini/sinγ是一個小于1的常數
C.比值sini/sinγ不變
D.比值sini/sinγ是一個大于1的常數
4.一個圓錐形筒,半徑12cm,高16cm。人眼在筒側上方某處觀察,所見筒側的深度為9cm,當筒中裝滿液體時,則恰能看見筒側的最高點,求:
(1)此液體的折射率;
(2)光在此液體中的傳播速率。
(二)教材65頁,練習與評價
拓展提高:
如圖所示,一男孩站在寬6m的海邊,在他正對面的河邊有一距離河面高度為3m的樹,樹的正下方河底有一塊石頭,男孩向河面看去,可同時看見樹頂和石頭二者的像,并發覺兩個像重合,若嬰兒的雙眼離河面高為1.5m,湖水的折射率為,試計算湖水深度。
中學中學生預習+班主任備課資料:
考點
考點+教案+學案+試題)匯總
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