物理：4.1《光的折射定律》课件（教科版选修3-4）

(共36张PPT)
高中物理教科版 选修３- 4系列课件
4.1《光的折射定律》
教学目标
一、知识目标
1.知道反射定律的确切含义，并能用来解释有关现象.
2.知道反射现象中光路是可逆的，并能用来处理有关问题.
3.知道平面镜成像特点及作图方法.
4.理解折射定律的确切含义，并能用来解释有关的光现象和计算有关的问题.
5.知道折射光路是可逆的，并能用来处理有关的问题.
6.知道折射率的定义及其与光速的关系，并能用来进行有关的计算.
二、能力目标
1.会用反射定律解释有关现象和处理有关问题.
2.会用折射定律计算有关的问题，能理解折射率与光速的关系，并能用来进行有关的计算.
三、德育目标
1.通过观察演示实验，培养学生的观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的教学，培养学生分析、推理能力.
2.渗透物理研究和学习的科学态度教育.
●教学重点
光的折射定律.折射率概念.
●教学难点
光的折射定律和折射率的应用.
●教学方法
本节课成功的关键在于做好实验.通过实验先定性观察再定量测量，引导学生对测量数据进行分析、归纳.再来领略前人所做的思考从而领会数据分析的几种常用方法——比值法、乘积法、加减法、图象法等，为学生今后对实验数据的处理打开思路.最后通过例题练习巩固所学内容.
第一节 光的折射
（第1课时）
第十三章 光
引入：光的反射现象
平面镜
入射光线
反射光线
法线
入射角
反射角
光被两种介质的界面反射回原来的介质中
（1）反射光线、入射光线和法线同平面
（2）反射光线和入射光线分居法线两侧
（3）反射角和入射角相等
光路可逆
i
r
空气
水
入射角
折射角
一、折射定律
光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。
折射光线
入射光线
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
入射角、折射角有什么关系呢 ？
③当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角
⑤当入射角增大　 　时，折射角也随 　着增大
④当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角
空气
水
人类经历了一千多年的时间，从积累的入射角i和折射角r的数据中寻求两者之间的定量关系。
⑥入射角的正弦和折射角的正弦成正比
空气----水 n 大于 1
水----空气 n 小于 1
i
r
空气
水
折射光路是可逆的 ：
学生实验：
测玻璃砖的折射率
问题：
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？
实验原理：
1、根据折射率的定义：
要测折射率，必须知道与一个折射现象对应的折射角和入射角。
空气
玻璃
i=
r=
界面
法线
实验器材：
玻璃 砖
白 纸 、大头针若干、铅笔、直尺、量角器
实验过程：
应用1：
人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。
从上向下看,
假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比,
A.将提前 B.将延后
C.在某些地区将提前,在另一些地区将延后 D.不变
应用2：
没有大气
有大气
有大气，看到太阳更早
没有大气，将迟一些看到太阳
第一节 光的折射
（第２课时）
第十三章 光
光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n，但是对不同的介质来说，这个常数n是不同的，它是一个反应介质光学性质的物理量，物理学中把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角与折射角的正弦之比n，叫做这种介质的折射率．
一、折射率
i
r′
空气
水
i
空气
玻璃
r
折射率
（1）折射率---是光从真空射入某种介质中时的折射率
（2）n的大小与介质有关，与i和r无关，对于确定的介质，n是定值，不能说n∝sini或n∝1/sinr
（3）折射率无单位 任何介质的折射率皆大于1。
sini
sinr
n=
定义式：
几种介质的折射率：
介质 折射率
空气 1.0028
水 1.33(4/3)
玻璃 1.50(3/2)
真空本身的折射率 = 1
某介质的折射率，等于光在真空中的速度c与光在介质中的速度之比：
c
v
n=
（n＞1）
光在不同介质中的速度不同，这正是发生折射的原因。
研究表明：
例：斜插入水中的筷子与竖直方向成45°角，由空气中向下观察，看到筷子在水中的部分与竖直方向成的角度为θ，则( )
A.θ＜45°
B.θ＞45°
C.θ=45
D .条件不足，无法判断
B
例：光线以30°的入射角从玻璃射向空气，它的反射光线与折射光线成90 °夹角，则玻璃的折射率为 ？
r
β
⌒
⌒
i
⌒
玻璃
空气
例：光在某种介质中的传播速度是2.122×108m/s，当光线以30°入射角由该介质射入空气时，折射角为多少？
45°
i
r
i
r
例：光线从空气中以入射角i射在玻璃
砖的上表面上，穿过玻璃砖后，又射入
空气中。如果玻璃砖的上下表面是平行
的，求光线从玻璃砖射出后的传播方向。
单色光经玻璃砖后，侧移而传播方向不变