物理选择性必修 第一册光的折射定律课前预习ppt课件

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知识点1 光的折射定律
1 光的折射现象 如图4-1-1所示，当光射到两种介质的界面时，一部分光仍回到原来的介质里继续传播的现象叫作光的反射，在光的反射现象中，光路可逆；另一部分光进入第二种
介质中继续传播的现象叫作光的折射.折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧.
2 实验探究入射角与折射角的关系 （1）实验步骤
①如图4-1-2所示，将光反射、折射演示仪平放在桌面上，半圆形玻璃砖放在演示仪上，让玻璃砖的圆心与演示仪的圆心重合，圆心为光线的入射点.
②旋转玻璃砖，直到其直边与演示仪面板上的一条直径重合，作为玻璃与空气的界面，与该界面垂直且过圆心的另一条直径为法线.
④改变入射角的大小，重复实验步骤③.
3 折射定律 （1）内容 入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射光线与折射光线分居法线的两侧；入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数. （2）光的方向和传播速度 ①光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向变化，传播速度变化. ②光垂直两种介质界面入射，传播方向不变，传播速度变化.
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（3）入射角与折射角的大小关系 光从一种介质斜射入另一种介质时，折射角与入射角的大小关系要视两种介质对光的偏折程度大小而定. ①当光从真空斜射入介质时，入射角大于折射角. ②当光从介质斜射入真空时，入射角小于折射角. （4）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，光线就会逆着原来的入射光线发生折射.也就是说，在光的折射现象中，光路是可逆的.
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例1-1 小桂正在研究光折射时的特点.如图4-1-3所示是一束光从空气射入水中时的光路，多次实验得到如下表数据：
（1）光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而______（选填“增大”“减小”或“不变”）.
【解析】光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大.
（2）当光从空气垂直射到水面时，传播方向______.
【解析】当光从空气垂直射到水面时，传播方向不变.
（4）小桂接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气的实验，他这样进行多次实验的目的是__________________________________________________.
实验中多次测量可以防止偶然性的发生，获得普遍规律
【解析】实验中多次测量可以防止偶然性的发生，获得普遍规律.
【解析】
【提示 不能.由于光的折射，应对着看到的鱼的下方叉才行.】
知识点2 介质的折射率
3 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（或空气）斜射入介质（或从介质斜射入真空或空气）时偏折的程度.折射率越大，介质使光线偏折的程度就越大.
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知识点3 两类典型折射问题的分析
1 视深与视高问题 （1）视深（ 近乎竖直地看透明物质内部某物点时，像点离界面的距离.）
（2）视高 （从透明物体中，近乎竖直地看空中物体时的高度.）
2 玻璃砖对光的折射问题
深挖点 光的折射现象—— 蒙气差
我们可以将大气层看成由许多足够薄的薄层组成，每层的折射率可以认为不变，由高空逐渐向下，每层的折射率逐渐增大，当太阳发出的光射向地球，从一个气层进入下一个气层时，要向法线方向偏折.由于每层空气都非常薄，光线便沿一条曲线射向地面，结果，我们看到的太阳的位置，比它的实际位置要高一些，如图4-1-8所示.
太阳越是接近地平线，这种效应就越明显.我们看到的靠近地平线的太阳（或其他星球）的位置，要比它的实际位置高37分（一分为六十分之一度）.这种效应叫作蒙气差.
例5 如图4-1-9所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是( )
A.光的反射B.光的折射C.光的直线传播D.小孔成像
【解析】光在同一种均匀、透明介质中沿直线传播，在不均匀的透明介质中不沿直线传播，会发生折射.由于大气层上疏下密，光线穿过不均匀的大气层时连续发生折射，傍晚当阳光的折射光线沿地平线进入人眼时，此时的入射光线已经在地平线以下了，我们平时傍晚看到的“红红的太阳”实际上是太阳的虚像，真实的太阳已经在地平线以下了.
题型1 对折射定律的理解
思路点拨 本题主要考查反射角、入射角和折射角的概念，首先应弄清反射角、折射角和入射角的含义，然后根据光路图，利用几何知识解题.
【解析】根据对称性以及光路可逆性，作出光路如图所示，有
题型2 光在介质中的传播时间问题
【解析】光路如图4-1-13所示，根据几何关系得
2.画光路图的注意事项（1）光线要画成实线，法线要画成虚线.（2）光线要带箭头，指向光传播的方向.（3）光线从折射率小的介质进入折射率大的介质时，折射角小于入射角；光线从折射率大的介质进入折射率小的介质时，折射角大于入射角.（4）光路是可逆的.（5）垂直界面入射的光线，折射光线与入射光线在同一直线上.（6）过圆形玻璃砖圆心的光线在圆弧处不偏折.
【解析】作出光路图如图所示
（2）求光在三棱镜中的传播时间.
考向1 折射定律问题的分析与计算
本题重点考查折射定律的应用，要求考生能根据实际问题建构物理模型，运用物理规律，结合几何知识求解实际问题.
【解析】
如图所示，具体分析如下.
考向2 棱镜折射问题的分析与求解
本题以三棱镜为素材创设求解几何关系的学习探索问题情境，主要考查光的折射定律、折射率、反射等知识，体现了高考对考生分析推理能力的考查.
信息提取析题意
习题课丨学业质量测评
1.如图所示是光线以相同的入射角从空气射入三种不同介质时的折射情况，则在三种介质中光的传播速度最小的是( )
A.介质甲B.介质乙C.介质丙D.三种介质均一样
A.不变B.向左移动C.向右移动D.可能向左移动，也可能向右移动，由光的颜色决定
【解析】根据光的折射规律可知,入射光射出长方体玻璃砖后与原来的传播方向平行,上、下两条光线在透过玻璃砖后,分别向上、下两侧平移了一小段距离,所以交点向右移动一段距离，故C正确，A、B、D错误.
A. B. C. D.
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［第1步：画出光路图，计算折射率］
［第2步：计算没有油和装满油时光的传播时间］