高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册1 光的折射评课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册1 光的折射评课ppt课件，共47页。PPT课件主要包含了分界面，第1种，同一平面，法线的两侧，答案见解析，光学性质，入射角，折射角，大于1，提示反射和折射等内容，欢迎下载使用。
整体感知·自我新知初探
[学习任务]　1．知道光的反射、折射现象及折射率的概念，能对简单现象进行解释。2．理解光的反射定律和折射定律，能够应用几何知识分析物理问题。3．经历光的折射定律的探究过程，体会科学探究的重要作用。4．结合生活中的光学现象，培养学生的兴趣。
[问题初探]　问题1．光从一种介质进入另一种介质为什么会改变方向？问题2．折射定律的内容是什么？问题3．水中的筷子为什么看起来发生了偏折？
[自我感知]　经过你认真的预习，结合你对本节课的理解和认识，请画出本节课的知识逻辑体系。
探究重构·关键能力达成
1．光的反射(1)反射现象：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的______时，一部分光会返回到_____介质的现象。如图所示。
提醒：折射现象和反射现象往往同时产生，由于反射的存在，折射光的能量小于入射光的能量，且折射光的能量随入射角的增大而逐渐减小。
如图甲所示，我们从水面上会看到水中的筷子向上“弯折”，图乙为对应的光路。
问题1　人的眼睛是如何判断物体的位置的？图乙中眼睛是如何看到筷子的？
提示：人的眼睛是逆着射入眼睛的光线方向，通过至少两条光线的交点判断物体的位置的。题图乙中眼睛是逆着出射光线的反向延长线看到筷子的。
问题2　上面的情境是什么现象？其原理是什么？
提示：光的折射现象。折射定律。
1．光的折射(选自沪科版教材)研究表明，不同介质的光学性质是有区别的，光在不同介质中的速度是不同的。假设有一列光波从真空进入某种介质(如图所示)，光在真空和这种介质中的速度分别是c和v，入射角为i，折射角为r。
【典例1】　(改编自沪科版教材·对折射现象的理解)如图所示，A点为发光点，实际深度为h，求从正上方看时其视觉深度与水的折射率n的关系。
[解析]　如图所示，从池底的A点画两条光线AB和AO，AB沿竖直方向，AO与竖直方向偏离一个角度θ1。AO经水面折射偏离了原来的方向，与竖直方向的偏角为θ2。折射光线的反向延长线与AB相交于C，BC大小即为视觉深度，设为H。
【典例2】　(折射定律的应用)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。(3)当入射角变为45°时，折射角的正弦值为多大？(4)当入射角增大或减小时，玻璃的折射率是否变化？
[解析]　(1)光路图如图所示，其中AO为入射光线，OB为折射光线。
规律方法　解决光的折射问题的基本思路(1)根据题意正确画出光路图。(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，注意入射角、反射角、折射角的确定。(3)利用反射定律、折射定律求解有关问题。(4)注意光路可逆性的利用。
【教用·备选例题】　如图所示，一条光线由空气射到半圆柱体玻璃砖表面的圆心处，玻璃砖的半圆表面上(反射面)镀有银，则图示几个光路图中，能正确、完整地表示光线行进过程的是(　　)
A　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　D
D　[光线在圆心O处发生折射和反射，折射光线与半圆表面垂直，到达半圆表面后沿原路返回，返回至空气与玻璃的交界处时再次发生反射和折射，折射光线遵循光路可逆原理，故D正确。]
3．折射率与光速的关系某种介质的折射率，等于光在____中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝______。4．特点任何介质的折射率n都_____。
一束白光通过三棱镜后会分解为多种颜色的单色光，图中自上而下分别为红橙黄绿蓝靛紫，这就是大家非常熟悉的光的色散现象。
问题　结合光的色散现象，分析除了介质的自身性质之外：(1)折射率还和哪种因素有关？(2)是什么关系？
提示：(1)折射率还和光的波长有关。(2)波长越长，折射率越小。
1．关于正弦值：当光由真空射入某种介质中，入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的，但正弦值之比是一个常数。2．关于常数n：入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一个常数，但不同介质具有不同的常数，说明该常数反映着该介质的光学特性。
(下面内容选自粤教版教材)知道了绝对折射率和相对折射率的关系后，①式可以写成n1sin θ1＝n2sin θ2②根据②式可以知道，如果光线逆着原来的折射光线由介质2射到界面上，即入射角为θ2，在介质1中光线将逆着原来的入射光线发生折射，即折射角等于θ1。就是说，在折射现象中光路也是可逆的。由此可判断当光线由某种介质射入真空(或空气)时折射角与入射角的大小关系。
【典例3】　(对折射率的理解)(多选)两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象(α>β)。下列结论正确的是(　　)
A．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小B．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大C．在水中的传播速度，光束a比光束b大D．在水中的传播速度，光束a比光束b小
【典例4】　(折射率的计算)图1是我国航天员王亚平在太空授课时“玩水球”的情境，水滴在完全失重环境下成为一透明的球体，当太阳光照射到“水球”上时，光会被折射和反射而形成彩虹。如图2为某均匀透明球形液滴的截面图，圆心O在球心上，球半径为R。一束光从空中(看作真空)平行于直径AOB射到圆上的C点，入射角i＝60°，该光射入球内经过一次反射后从D点再次平行于AOB折射向空中。求：
(1)液滴对该光的折射率n；(2)该光在液滴内传播的时间t。(光在真空中的传播速度为c)
[解析]　(1)根据对称性及光路可逆性，作出光路图如图所示，分析光路图可知
【教用·备选例题】　(折射定律的应用)(多选)(2023·南充市期末)如图所示，P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜，叠合在一起组成一个长方体。某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率分别为nP、nQ。则(　　)
A．若nP＝nQ，从Q的下表面射出的光线与入射到P的上表面的光线平行B．若nP＝nQ，从Q的下表面射出的光线与入射到P的上表面的光线不平行C．若nP