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粤教版高中物理选择性必修第一册·第四章光及其应用4.1 光的折射（课件PPT）
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这是一份粤教版高中物理选择性必修第一册·第四章光及其应用4.1 光的折射（课件PPT），共29页。
第节 1光的折射定律高中物理 选择性必修第一册第四章1. 通过观察实验，了解光的折射现象；能规范做光路图；2. 通过对实验数据得分析，探究折射角和入射角的关系并归纳折射定律；3. 知道折射率与光速的关系，并能用其进行计算。学习目标 光在均匀介质中沿直线传播，当它遇到不同介质的分界面时，往往不再按照原来的方向前进，一部分被反射回原来的介质中，发生光的反射；另一部分进入不同介质后偏向另一个个方向传播，发生光的折射。引入托勒密：在入射角很小的情况下，折射角和入射角成正比。阿勒·哈增：入射角较大的情况下，折射角和入射角成正比的关系不成立。开普勒：托勒密的结论只有在入射角小于30o角时才成立。人类对光的折射的研究历程：斯涅尔：在不同的介质里，入射角和折射角的余割之比总是相同的值，即折射角和入射角的正弦值之比为一常数。一、光的折射定律2、表达式： 3.光路的可逆性：如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来入射光线发生折射。也就是说，在光的折射现象中，光路是可逆的。【讨论与交流】1.若让光从玻璃片入射，进入到玻璃片与空气的界面，折射光线将如何？光线向什么方向偏折？提示：当光从玻璃片入射到空气时，折射角大于入射角，即折射光线偏离法线传播【讨论与交流】2.有经验的渔民叉鱼时,不是正对着看到的鱼去叉,而是对着所看到鱼的下方叉,如图所示。你知道这是为什么吗?分析 从鱼身上反射的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变浅了,眼睛看到的是鱼的虚像,在鱼的上方,所以叉鱼时要瞄准像的下方,如图所示。 二、折射率2、物理意义：折射率是反映介质光学性质的一个物理量，它反映了光从真空斜射入介质（或从介质斜射入真空）时偏折的程度。折射率越大，介质使光线偏折的程度就越大。注意：任何介质的折射率都大于1.4.决定因素:(1)由介质本身及光的性质共同决定,不随入射角、折射角的变化而变化。(2)不同颜色的光对同一介质的折射率不同,按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫顺序依次增大。7.几种常见介质的折射率 解析 树顶反射和石头折射成像的光路图如图所示 答案 5.3 m 变式 一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上,光的一部分被反射,一部分被折射,折射光线与反射光线的夹角可能是( )A.小于40° B.在50°~100°之间C.在100°~140°之间 D.大于140°解析 由折射率大于1知折射角θ2<θ1=40°,由反射定律得θ3=θ1=40°,如图所示,故折射光线与反射光线的夹角φ=180°-θ3-θ2=140°-θ2,所以100°<φ<140°,故选项C正确。C 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。(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大小;(3)当入射角变为45°时,折射角的正弦值是多大?(4)当入射角增大或减小时,玻璃的折射率是否变化?解析 (1)由题意知入射角θ1=60°,反射角θ'=60°,折射角θ2=180°-60°-90°=30°,光路图如图所示。(4)折射率不会变化,折射率由介质和入射光线的频率决定,跟入射角的大小无关。 例3 如图所示,有一截面是直角三角形的棱镜ABC,∠A=30°,它对红光的折射率为n1,对紫光的折射率为n2,在距AC边d处有一与AC平行的光屏,现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜。(1)红光和紫光在棱镜中的传播速度之比为多少?(2)若两种色光都能从AC面射出,求在光屏MN上两光点的距离。本课小结1、理解光的折射定律；2、理解折射率的含义，会计算介质的折射率；3、知道折射率与光速的关系。1.正误判断(1)光从一种介质进入另一种介质时传播方向就会变化。( )解析 如果光垂直分界面入射时,光的传播方向就不会变化。(2)介质的密度越大,其折射率一定也越大。( )解析 介质的折射率与介质的密度没有必然联系,密度大,其折射率不一定大。当堂检测××(3)光从真空斜射入任何介质时,入射角均大于折射角。( )(4)折射定律是确定折射光线位置的规律。( )(5)光的折射率随入射角增大而增大。( )(6)介质的折射率越大,光在这种介质中的传播速度越小。( )√√×√2.插入水中的筷子,水里部分从水面斜着看起来是( )A.向上曲折B.向下曲折C.没有变化D.与水对光线的反射有关,难以确定A解析 由光的折射定律知,水中的筷子所成的像比实际位置浅,则应向上曲折,选项A正确。3.关于折射率,下列说法正确的是( ) D.以上说法都不对 C 4.(多选)关于光的折射,下列说法错误的是( )A.折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内B.入射光线和法线与折射光线不一定在一个平面内C.入射角总大于折射角D.光线从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角BC5.如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光,则光束a可能是( )A.红光 B.黄光 C.绿光 D.紫光 解析 连接光的入射点和出射点可知,a光的折射率较大;若b光为蓝光,则折射率更大的a光可能为紫光。 D6.(多选)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,则下列说法正确的是( ) AC 谢 谢！
第节 1光的折射定律高中物理 选择性必修第一册第四章1. 通过观察实验，了解光的折射现象；能规范做光路图；2. 通过对实验数据得分析，探究折射角和入射角的关系并归纳折射定律；3. 知道折射率与光速的关系，并能用其进行计算。学习目标 光在均匀介质中沿直线传播，当它遇到不同介质的分界面时，往往不再按照原来的方向前进，一部分被反射回原来的介质中，发生光的反射；另一部分进入不同介质后偏向另一个个方向传播，发生光的折射。引入托勒密：在入射角很小的情况下，折射角和入射角成正比。阿勒·哈增：入射角较大的情况下，折射角和入射角成正比的关系不成立。开普勒：托勒密的结论只有在入射角小于30o角时才成立。人类对光的折射的研究历程：斯涅尔：在不同的介质里，入射角和折射角的余割之比总是相同的值，即折射角和入射角的正弦值之比为一常数。一、光的折射定律2、表达式： 3.光路的可逆性：如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来入射光线发生折射。也就是说，在光的折射现象中，光路是可逆的。【讨论与交流】1.若让光从玻璃片入射，进入到玻璃片与空气的界面，折射光线将如何？光线向什么方向偏折？提示：当光从玻璃片入射到空气时，折射角大于入射角，即折射光线偏离法线传播【讨论与交流】2.有经验的渔民叉鱼时,不是正对着看到的鱼去叉,而是对着所看到鱼的下方叉,如图所示。你知道这是为什么吗?分析 从鱼身上反射的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变浅了,眼睛看到的是鱼的虚像,在鱼的上方,所以叉鱼时要瞄准像的下方,如图所示。 二、折射率2、物理意义：折射率是反映介质光学性质的一个物理量，它反映了光从真空斜射入介质（或从介质斜射入真空）时偏折的程度。折射率越大，介质使光线偏折的程度就越大。注意：任何介质的折射率都大于1.4.决定因素:(1)由介质本身及光的性质共同决定,不随入射角、折射角的变化而变化。(2)不同颜色的光对同一介质的折射率不同,按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫顺序依次增大。7.几种常见介质的折射率 解析 树顶反射和石头折射成像的光路图如图所示 答案 5.3 m 变式 一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上,光的一部分被反射,一部分被折射,折射光线与反射光线的夹角可能是( )A.小于40° B.在50°~100°之间C.在100°~140°之间 D.大于140°解析 由折射率大于1知折射角θ2<θ1=40°,由反射定律得θ3=θ1=40°,如图所示,故折射光线与反射光线的夹角φ=180°-θ3-θ2=140°-θ2,所以100°<φ<140°,故选项C正确。C 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。(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大小;(3)当入射角变为45°时,折射角的正弦值是多大?(4)当入射角增大或减小时,玻璃的折射率是否变化?解析 (1)由题意知入射角θ1=60°,反射角θ'=60°,折射角θ2=180°-60°-90°=30°,光路图如图所示。(4)折射率不会变化,折射率由介质和入射光线的频率决定,跟入射角的大小无关。 例3 如图所示,有一截面是直角三角形的棱镜ABC,∠A=30°,它对红光的折射率为n1,对紫光的折射率为n2,在距AC边d处有一与AC平行的光屏,现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜。(1)红光和紫光在棱镜中的传播速度之比为多少?(2)若两种色光都能从AC面射出,求在光屏MN上两光点的距离。本课小结1、理解光的折射定律；2、理解折射率的含义，会计算介质的折射率；3、知道折射率与光速的关系。1.正误判断(1)光从一种介质进入另一种介质时传播方向就会变化。( )解析 如果光垂直分界面入射时,光的传播方向就不会变化。(2)介质的密度越大,其折射率一定也越大。( )解析 介质的折射率与介质的密度没有必然联系,密度大,其折射率不一定大。当堂检测××(3)光从真空斜射入任何介质时,入射角均大于折射角。( )(4)折射定律是确定折射光线位置的规律。( )(5)光的折射率随入射角增大而增大。( )(6)介质的折射率越大,光在这种介质中的传播速度越小。( )√√×√2.插入水中的筷子,水里部分从水面斜着看起来是( )A.向上曲折B.向下曲折C.没有变化D.与水对光线的反射有关,难以确定A解析 由光的折射定律知,水中的筷子所成的像比实际位置浅,则应向上曲折,选项A正确。3.关于折射率,下列说法正确的是( ) D.以上说法都不对 C 4.(多选)关于光的折射,下列说法错误的是( )A.折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内B.入射光线和法线与折射光线不一定在一个平面内C.入射角总大于折射角D.光线从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角BC5.如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光,则光束a可能是( )A.红光 B.黄光 C.绿光 D.紫光 解析 连接光的入射点和出射点可知,a光的折射率较大;若b光为蓝光,则折射率更大的a光可能为紫光。 D6.(多选)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,则下列说法正确的是( ) AC 谢 谢！
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