物理人教版（2019）选择性必修第一册4.1光的折射（共16张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修第一册4.1光的折射（共16张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 11.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-24 14:48:13 | ||
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文档简介
(共16张PPT)
学 习 目 标
1.认识光的反射及折射现象,通过对生活实例的探究,理解光的折射定律,会依据光的折射定律作出光路图并解释生活现象,培养知识建构能力和应用物理知识解决实际问题能力.
2.通过对生活实例的探究,理解折射率的物理意义,知道折射率与光速的关系,会分析、计算与折射率相关的问题,培养知识应用能力.
3.会测量玻璃的折射率,掌握实验过程及实验数据的处理方法,体会光线模型的建构过程.
二 光的折射
1.筷子斜插入水中
发现筷子“折断” 了这是光发生了折射
注：把斜着的筷子竖起，不能看到明显的折射现象
光的折射
可望而不可及
雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象（折射现象 ）
1.光的折射：光从一种介质进入另一种介质，传播方向发生改变
(折射率 )
＝n
2.光的折射定律:入射光线与折射光线、法线处在同一平面内(三线同面)，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧(分居两侧)；入射角的正弦与折射角的正弦成正比.
3.折射率大小由介质本身及入射光的频率决定,同一种介质中，频率越大的色光 折射率越大，传播速度越小, n＞1
光密介质不是指密度大的介质
＝ n
=
（光路是可逆的）
n水 =1.33 n玻璃 =1.50
1.一束光从空气射向折射率为1.5的玻璃内,入射角为45°
下面的光路图中正确的是 ( )
A
B
C
D
C
7.井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井(图甲),一口是水井(如图乙所示,水面在井口之下),两井底部各有一只青蛙(用黑点表示),则 ( )
A.水井中青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星
B.枯井中青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星
C.水井中青蛙觉得井口小些,晴天的夜晚,枯井中的青蛙能看到更多的星星
D.两只青蛙觉得井口一样大,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星
B
解析:由于井口边沿的约束,井中青蛙不能看到更大的范围,据此作出经边沿射入青蛙眼睛的光线如图所示.可看出α>γ,所以水井中的青蛙觉得井口小些;β>α,所以水井中的青蛙可看到更多的星星,故选项B正确.坐井观天
坐井观天
第3次作业：【典例1】 光以60°的入射角从空气射入玻璃中,折射光与反射光恰好垂直.
(1)画出折射光路图.
(2)求玻璃的折射率
一束光从某种介质射入空气中时,入射角θ1=30°,
折射角θ2=60°,折射光路如图所示.
(1)此介质折射率为多少
(2)光在介质中的速度比
在空气中的是大还是小
1.实验器材: 两面平行的玻璃砖一块、大头针四枚、白纸一张、直尺一把或三角板一个、量角器一个、铅笔一支等.
2.进行实验 :(1)先在白纸上画一条直线EE',代表两种介质的分界面;再画出一直线AB与直线EE'交于B点,AB代表入射光线;然后画出分界面上B点处的法线NN',如图所示.
实验:测量玻璃的折射率 （插针法）
(2)把长方形玻璃砖放在白纸上,使它的一个长边与EE'对齐.用直尺或三角板轻靠在玻璃砖的另一长边,按住直尺或三角板不动,将玻璃砖拿开,画出直线FF',代表玻璃砖的另一边.
(3)在直线AB上竖直地插上两枚大头针G1、G2,放回玻璃砖,然后眼睛在另一侧透过玻璃砖观察大头针G1、G2的像,调整视线方向,直到G1的像被G2的像挡住.
(4)再在观察的这一侧沿视线方向竖直地插上两枚大头针G3、G4,使G3挡住G1和G2的像,G4挡住G3以及G1、G2的像.
(5)移去大头针和玻璃砖,过G3、G4的插点画直线CD,与FF'相交于C点,直线CD就表示沿直线AB入射的光透过玻璃砖后的出射光线.连接B、C,BC就是玻璃砖内折射光的路径.
(6)用量角器测出入射角θ1和折射角θ2,记录在设计的表格中15°30° 45°60°75°.
(7)改变入射角重复上述步骤.
5.实验注意事项
(1)实验时,大头针竖直插在纸上,同侧两针之间的距离要稍大些.
(2)入射角应适当大些,以减小测量角度的误差,但也不宜太大,入射角太大,在玻璃砖的另一侧会看不到大头针的像.
(3)操作时不要用手触摸玻璃砖的光滑光学面,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)玻璃砖应选择宽度较大的,一般要求在
5 cm以上, 若宽度太小,则测量误差较大.
(6)入射点应尽量靠近玻璃砖上界面的左侧,这样
在玻璃砖的另一侧容易找到对应的出射光线.
【典例3】某同学利用“插针法”测量玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行.正确操作后,作出的光路图及测出的相关角如图所示.
(1)此玻璃的折射率计算式为n=
(用图中的θ1、θ2表示).
(2)如果有几块宽度不同的平行玻璃砖可供选择,
为了减小误差,应选用宽度
(选填“较大”或“较小”)的玻璃砖来进行实验.
2.单位圆法测量玻璃的折射率 : 以入射点O为圆心,以任意长为半径画圆, 如图所示,用刻度尺量出AB和CD的长.
练习：某同学做测量玻璃的折射率实验时,由于没有量角器,在完成了光路图以后,以入射点O为圆心,10 cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交O和O'连线的延长线于C点,过A点作法线NN'的垂线AB,交NN'于B点,过C点作法线NN'的垂线CD,交NN'于D点,如图所示.用刻度尺量得OB=8 cm, CD=4 cm,由此可得出玻璃的折射率n= .
提示：AB=6cm n=1.5
5.一列声波从空气传入水中,已知水中声速较大,则( )
A.声波频率不变,波长变小 B.声波频率不变,波长变大
C.声波频率变小,波长变大 D.声波频率变大,波长不变
【典例2】如图所示,1、2、3分别代表入射线、反射线、折射线,则 ( )
A.反射波与入射波的波长、频率相等,波速不相等
B.反射波与入射波的波速、频率相等,波长不相等
C.折射波与入射波的波速、频率、波长均相等
D.折射波与入射波的频率相等,波速、波长均不相等
解析:反射波的波长、频率、波速与入射波的都相等,故选项A、B错误;折射波的波长、波速与入射波的都不相等,但频率相等,故选项C错误,选项D正确.
D
B
2.一列水波由深水区进入浅水区,入射波与界面的夹角为45°,折射波与界面的夹角为60°,则下列说法正确的是( )
A.波在深水区与浅水区的波速相同,频率不同,波长不同
B.波在浅水区与深水区中传播时,波速、频率、波长都相同
C.深水区中的波速、波长比浅水区中的小
D.深水区中的波速、波长比浅水区中的大
D
学 习 目 标
1.认识光的反射及折射现象,通过对生活实例的探究,理解光的折射定律,会依据光的折射定律作出光路图并解释生活现象,培养知识建构能力和应用物理知识解决实际问题能力.
2.通过对生活实例的探究,理解折射率的物理意义,知道折射率与光速的关系,会分析、计算与折射率相关的问题,培养知识应用能力.
3.会测量玻璃的折射率,掌握实验过程及实验数据的处理方法,体会光线模型的建构过程.
二 光的折射
1.筷子斜插入水中
发现筷子“折断” 了这是光发生了折射
注：把斜着的筷子竖起，不能看到明显的折射现象
光的折射
可望而不可及
雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象（折射现象 ）
1.光的折射：光从一种介质进入另一种介质，传播方向发生改变
(折射率 )
＝n
2.光的折射定律:入射光线与折射光线、法线处在同一平面内(三线同面)，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧(分居两侧)；入射角的正弦与折射角的正弦成正比.
3.折射率大小由介质本身及入射光的频率决定,同一种介质中，频率越大的色光 折射率越大，传播速度越小, n＞1
光密介质不是指密度大的介质
＝ n
=
（光路是可逆的）
n水 =1.33 n玻璃 =1.50
1.一束光从空气射向折射率为1.5的玻璃内,入射角为45°
下面的光路图中正确的是 ( )
A
B
C
D
C
7.井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井(图甲),一口是水井(如图乙所示,水面在井口之下),两井底部各有一只青蛙(用黑点表示),则 ( )
A.水井中青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星
B.枯井中青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星
C.水井中青蛙觉得井口小些,晴天的夜晚,枯井中的青蛙能看到更多的星星
D.两只青蛙觉得井口一样大,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星
B
解析:由于井口边沿的约束,井中青蛙不能看到更大的范围,据此作出经边沿射入青蛙眼睛的光线如图所示.可看出α>γ,所以水井中的青蛙觉得井口小些;β>α,所以水井中的青蛙可看到更多的星星,故选项B正确.坐井观天
坐井观天
第3次作业：【典例1】 光以60°的入射角从空气射入玻璃中,折射光与反射光恰好垂直.
(1)画出折射光路图.
(2)求玻璃的折射率
一束光从某种介质射入空气中时,入射角θ1=30°,
折射角θ2=60°,折射光路如图所示.
(1)此介质折射率为多少
(2)光在介质中的速度比
在空气中的是大还是小
1.实验器材: 两面平行的玻璃砖一块、大头针四枚、白纸一张、直尺一把或三角板一个、量角器一个、铅笔一支等.
2.进行实验 :(1)先在白纸上画一条直线EE',代表两种介质的分界面;再画出一直线AB与直线EE'交于B点,AB代表入射光线;然后画出分界面上B点处的法线NN',如图所示.
实验:测量玻璃的折射率 （插针法）
(2)把长方形玻璃砖放在白纸上,使它的一个长边与EE'对齐.用直尺或三角板轻靠在玻璃砖的另一长边,按住直尺或三角板不动,将玻璃砖拿开,画出直线FF',代表玻璃砖的另一边.
(3)在直线AB上竖直地插上两枚大头针G1、G2,放回玻璃砖,然后眼睛在另一侧透过玻璃砖观察大头针G1、G2的像,调整视线方向,直到G1的像被G2的像挡住.
(4)再在观察的这一侧沿视线方向竖直地插上两枚大头针G3、G4,使G3挡住G1和G2的像,G4挡住G3以及G1、G2的像.
(5)移去大头针和玻璃砖,过G3、G4的插点画直线CD,与FF'相交于C点,直线CD就表示沿直线AB入射的光透过玻璃砖后的出射光线.连接B、C,BC就是玻璃砖内折射光的路径.
(6)用量角器测出入射角θ1和折射角θ2,记录在设计的表格中15°30° 45°60°75°.
(7)改变入射角重复上述步骤.
5.实验注意事项
(1)实验时,大头针竖直插在纸上,同侧两针之间的距离要稍大些.
(2)入射角应适当大些,以减小测量角度的误差,但也不宜太大,入射角太大,在玻璃砖的另一侧会看不到大头针的像.
(3)操作时不要用手触摸玻璃砖的光滑光学面,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)玻璃砖应选择宽度较大的,一般要求在
5 cm以上, 若宽度太小,则测量误差较大.
(6)入射点应尽量靠近玻璃砖上界面的左侧,这样
在玻璃砖的另一侧容易找到对应的出射光线.
【典例3】某同学利用“插针法”测量玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行.正确操作后,作出的光路图及测出的相关角如图所示.
(1)此玻璃的折射率计算式为n=
(用图中的θ1、θ2表示).
(2)如果有几块宽度不同的平行玻璃砖可供选择,
为了减小误差,应选用宽度
(选填“较大”或“较小”)的玻璃砖来进行实验.
2.单位圆法测量玻璃的折射率 : 以入射点O为圆心,以任意长为半径画圆, 如图所示,用刻度尺量出AB和CD的长.
练习：某同学做测量玻璃的折射率实验时,由于没有量角器,在完成了光路图以后,以入射点O为圆心,10 cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交O和O'连线的延长线于C点,过A点作法线NN'的垂线AB,交NN'于B点,过C点作法线NN'的垂线CD,交NN'于D点,如图所示.用刻度尺量得OB=8 cm, CD=4 cm,由此可得出玻璃的折射率n= .
提示：AB=6cm n=1.5
5.一列声波从空气传入水中,已知水中声速较大,则( )
A.声波频率不变,波长变小 B.声波频率不变,波长变大
C.声波频率变小,波长变大 D.声波频率变大,波长不变
【典例2】如图所示,1、2、3分别代表入射线、反射线、折射线,则 ( )
A.反射波与入射波的波长、频率相等,波速不相等
B.反射波与入射波的波速、频率相等,波长不相等
C.折射波与入射波的波速、频率、波长均相等
D.折射波与入射波的频率相等,波速、波长均不相等
解析:反射波的波长、频率、波速与入射波的都相等,故选项A、B错误;折射波的波长、波速与入射波的都不相等,但频率相等,故选项C错误,选项D正确.
D
B
2.一列水波由深水区进入浅水区,入射波与界面的夹角为45°,折射波与界面的夹角为60°,则下列说法正确的是( )
A.波在深水区与浅水区的波速相同,频率不同,波长不同
B.波在浅水区与深水区中传播时,波速、频率、波长都相同
C.深水区中的波速、波长比浅水区中的小
D.深水区中的波速、波长比浅水区中的大
D