物理人教版2019选择性必修第一册4.1 光的折射（共33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33张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 42.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-01 11:10:23 | ||
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文档简介
(共33张PPT)
§1 光的折射
高二物理（人教版2019）
选择性必修 第一册
第四章 光
看图观察：
新课引入
思考与讨论：
新课引入
(1)当光线从水射入空气时，传播方向发生了怎样的改变？
(2)水面法线右侧水面下的反射光的传播方向有何特点？
反射光线与入射光线、法线在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角，即遵循光的反射定律。
(3)水面法线右侧水面上的折射光的传播方向有何特点？遵循怎样的规律呢？
折射定律
01
折射率
02
学习目标
测量玻璃的折射率
03
新课讲授
探究光的折射时的特点
新课讲授
实验现象：
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，入射角大于折射角。
4.在光的折射现象中，光路也是可逆的。
思考：入射角与折射角有什么定量关系呢？
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。
新课讲授
一、折射定律
内容：折射光线与入射光线、法线在同一平面内，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。
n12与入射角、折射角大小无关，只与两种介质的性质有关
新课讲授
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。
新课讲授
2.公式：
或
3.n反映介质的光学性质，只与介质有关。
任何介质的折射率均大于1：n>1
介 质 折射率 介 质 折射率
金刚石 2.42 岩 盐 1.55
二氧化碳 1.63 酒 精 1.36
玻 璃 1.5-1.8 水 1.33
水 晶 1.55 空 气 1.00028
新课讲授
二、折射率
新课讲授
二、折射率
4.折射率无单位。
5.折射率n越大，光线偏折越大。
6.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。
【例题】如图一个储油桶的底面直径与高均为d．当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶低上的点C，CB两点距离d/4．求油的折射率和光在油中传播的速度。
Ｂ
Ａ
d
C
O
D
N
Nˊ
θ2
新课讲授
解：
解决光的反射、折射问题的方法：
新课讲授
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？
新课讲授
新课讲授
测定玻璃的折射率
一、实验目的
掌握测量玻璃折射率的方法。
二、实验设计
1.实验方案
如图当光以一定的入射角透过一块两面平行的玻璃砖时，只要找出与入射光线AO相对应的出射光线O′D就能够画出光从空气射入玻璃后的折射光线OO′，于是就能测量入射角θ1、折射角θ2。根据折射定律，就可以求出玻璃的折射率了。
新课讲授
新课讲授
三、实验步骤
1.如图所示，将白纸用图钉钉在平木板上。
2.在白纸上画出一条直线aa′作为界面(线)。过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线。
3.把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一边bb′。
新课讲授
4.在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向直到P2的像挡住P1的像。再在观察者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及P1、P2的像，记下P3、P4的位置。
5.移去大头针和玻璃砖，过P3、P4所在处作直线O′B与bb′交于O′，直线O′B就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向。
6.连接OO′，入射角θ1＝∠AON，折射角θ2＝∠O′ON′，用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格中。
新课讲授
新课讲授
1.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 。
四、数据处理
新课讲授
2.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、数据处理
新课讲授
五、注意事项
1.实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且大头针之间及大头针与光线转折点之间的距离要稍大一些。
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。
3.在操作时，手不能触摸玻璃砖的光学面。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.玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上。若宽度太小，则测量误差较大。
新课讲授
六、实验误差
1.入射光线和出射光线确定的不够精确。因此要求插大头针时两大头针间距应稍大。
2.入射角、折射角测量的不精确。为减小测角时的相对误差，入射角要稍大些，但不宜太大，入射角太大时，反射光较强，折射光会相对较弱。
新课讲授
课堂小结
B
课堂练习
课堂练习
D
课堂练习
课堂练习
C
课堂练习
课堂练习
4．有一束单色光从A穿过B再折向C，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．介质B的折射率最大
B．介质C的折射率最大
C．光在介质B中的速度最小
D．光在介质C中的速度最大
B
课堂练习
课堂练习
§1 光的折射
高二物理（人教版2019）
选择性必修 第一册
第四章 光
看图观察：
新课引入
思考与讨论：
新课引入
(1)当光线从水射入空气时，传播方向发生了怎样的改变？
(2)水面法线右侧水面下的反射光的传播方向有何特点？
反射光线与入射光线、法线在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角，即遵循光的反射定律。
(3)水面法线右侧水面上的折射光的传播方向有何特点？遵循怎样的规律呢？
折射定律
01
折射率
02
学习目标
测量玻璃的折射率
03
新课讲授
探究光的折射时的特点
新课讲授
实验现象：
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，入射角大于折射角。
4.在光的折射现象中，光路也是可逆的。
思考：入射角与折射角有什么定量关系呢？
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。
新课讲授
一、折射定律
内容：折射光线与入射光线、法线在同一平面内，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。
n12与入射角、折射角大小无关，只与两种介质的性质有关
新课讲授
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。
新课讲授
2.公式：
或
3.n反映介质的光学性质，只与介质有关。
任何介质的折射率均大于1：n>1
介 质 折射率 介 质 折射率
金刚石 2.42 岩 盐 1.55
二氧化碳 1.63 酒 精 1.36
玻 璃 1.5-1.8 水 1.33
水 晶 1.55 空 气 1.00028
新课讲授
二、折射率
新课讲授
二、折射率
4.折射率无单位。
5.折射率n越大，光线偏折越大。
6.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。
【例题】如图一个储油桶的底面直径与高均为d．当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶低上的点C，CB两点距离d/4．求油的折射率和光在油中传播的速度。
Ｂ
Ａ
d
C
O
D
N
Nˊ
θ2
新课讲授
解：
解决光的反射、折射问题的方法：
新课讲授
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？
新课讲授
新课讲授
测定玻璃的折射率
一、实验目的
掌握测量玻璃折射率的方法。
二、实验设计
1.实验方案
如图当光以一定的入射角透过一块两面平行的玻璃砖时，只要找出与入射光线AO相对应的出射光线O′D就能够画出光从空气射入玻璃后的折射光线OO′，于是就能测量入射角θ1、折射角θ2。根据折射定律，就可以求出玻璃的折射率了。
新课讲授
新课讲授
三、实验步骤
1.如图所示，将白纸用图钉钉在平木板上。
2.在白纸上画出一条直线aa′作为界面(线)。过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线。
3.把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一边bb′。
新课讲授
4.在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向直到P2的像挡住P1的像。再在观察者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及P1、P2的像，记下P3、P4的位置。
5.移去大头针和玻璃砖，过P3、P4所在处作直线O′B与bb′交于O′，直线O′B就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向。
6.连接OO′，入射角θ1＝∠AON，折射角θ2＝∠O′ON′，用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格中。
新课讲授
新课讲授
1.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 。
四、数据处理
新课讲授
2.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、数据处理
新课讲授
五、注意事项
1.实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且大头针之间及大头针与光线转折点之间的距离要稍大一些。
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。
3.在操作时，手不能触摸玻璃砖的光学面。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.玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上。若宽度太小，则测量误差较大。
新课讲授
六、实验误差
1.入射光线和出射光线确定的不够精确。因此要求插大头针时两大头针间距应稍大。
2.入射角、折射角测量的不精确。为减小测角时的相对误差，入射角要稍大些，但不宜太大，入射角太大时，反射光较强，折射光会相对较弱。
新课讲授
课堂小结
B
课堂练习
课堂练习
D
课堂练习
课堂练习
C
课堂练习
课堂练习
4．有一束单色光从A穿过B再折向C，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．介质B的折射率最大
B．介质C的折射率最大
C．光在介质B中的速度最小
D．光在介质C中的速度最大
B
课堂练习
课堂练习