粤教版 (2019)选择性必修 第一册第四章 光及其应用第一节 光的折射定律课文内容ppt课件

这是一份粤教版 (2019)选择性必修 第一册第四章 光及其应用第一节 光的折射定律课文内容ppt课件，共56页。PPT课件主要包含了第一节光的折射定律，光的折射和折射定律，进入第2种介质，光的折射定律，入射光线，折射光线，同一平面内，成正比，光学性质，折射率等内容，欢迎下载使用。

①物理观念：掌握光的折射定律．知道光的全反射现象及其产生的条件．初步了解光纤的工作原理、光纤技术在生产生活中的应用．观察光的干涉、衍射和偏振现象，了解这些现象产生的条件，知道其在生产生活中的应用．知道光是横波．
②科学思维：会测量材料的折射率．能举例说明激光技术在生产生活中的应用．③科学探究：通过实验，理解光的折射定律．通过实验，了解激光的特性．会用双缝干涉实验测量光的波长．
④科学态度与责任：演示光沿水柱(或弯曲的玻璃柱)的传播．通过查资料，了解光缆的结构，分析光的全反射在光纤中是如何进行的．演示双缝干涉和单缝衍射现象，观察双缝干涉和单缝衍射图样，并以此说明光具有波的性质．利用生活中的器材设计实验，观察光的薄膜干涉现象，讨论薄膜干涉的原因．通过调查研究，收集光的偏振现象应用的实例．观看3D电影，查阅资料，了解3D电影的原理．
本章通过光的干涉、衍射等现象来论证光具有波动性，增强学生的证据意识，提升科学论证能力．本章重点　①知道光的折射、全反射、折射率等概念；②会根据光的折射定律、全反射等知识进行几何光学计算；③知道光的干涉、衍射和偏振现象发生的条件．本章难点　①结合数学中的几何知识分析几何光学问题；②会测量光的折射率；③会用双缝干涉实验测量光的波长．
1．熟悉光的折射定律2．理解折射定律的确切含义，并能用它来解释生活中的折射现象3．知道折射率的定义及其与光速的关系，并能用来进行相关的计算和作图
1．通过观察和分析，认识折射现象的特点2．体验由折射引起的错觉3．初步领略折射现象的美妙，增加对自然科学的热爱和探索的兴趣
预习导学 | 新知领悟
1．在光的反射和折射中如果逆着反射光线或折射光线的方向射入，出射光线会沿什么方向？2．入射角和折射角哪一个较大？
【答案】1．出射光线会沿原入射光线的方向射出，因为在光的反射和折射现象中光路是可逆的．2．没有前提条件，无法确定．
(多选)关于光的反射与折射，下列说法正确的是(　　)A．光发生反射时，光的传播方向不一定改变B．光发生反射时，光的传播方向可能偏转90°C．光发生反射时，光的传播方向一定改变D．光发生折射时，一定伴随着反射现象【答案】BCD　【解析】发生反射时，光的传播方向一定发生改变，且可以改变90°，A错误，B、C正确；发生折射时，一定伴随着反射现象，但有反射现象，不一定有折射现象，D正确．
1．物理意义反映介质的___________的物理量．2．定义光从________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，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率，即________＝n12.
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都________．
一束光由空气射入某介质时，入射光线与反射光线间的夹角为90°，折射光线与反射光线间的夹角为105°，则该介质的折射率n＝________，光在该介质中的传播速度v＝________c．(c为真空中的光速)
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如图所示，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．
问题(1)光沿直线传播吗？(2)造成这种现象的原因是什么？【答案】(1)不是．　(2)光的折射．
1．光的方向光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化(斜射)．并非一定变化，当光垂直界面入射时，传播方向不发生变化．2．光的传播速度光从一种介质进入另一种介质时，传播速度一定发生变化，当光垂直界面入射时，光的传播方向虽然不变，但也属于折射，因为光传播的速度发生了变化．
3．入射角与折射角的大小关系光从一种介质进入另一种介质时，折射角与入射角的大小关系不要一概而论，要视两种介质的折射率大小而定．当光从真空斜射入介质时，入射角大于折射角，当光从介质斜射入真空时，入射角小于折射角．特别提醒：(1)应用折射定律和反射定律解题的关键是确定入射角和折射角．画出正确的光路图是解题的必要前提．(2)入射角、折射角、反射角均以法线为标准来确定，注意法线与界面的区别．素养点评：本探究通过光的折射的理解，培养“科学思维”素养．
对光的折射的理解精练1　(多选)如图所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是(　　)A．bO可能是入射光线B．aO可能是入射光线C．cO可能是入射光线D．Ob可能是反射光线
【答案】BD　【解析】由于反射角等于入射角，入射光线、反射光线关于法线对称，所以aO、Ob应是入射光线或反射光线，PQ是法线．又因为反射光线、折射光线都不与入射光线位于法线同侧，所以aO是入射光线，Ob是反射光线，Oc是折射光线．
 1．在反射、折射现象中，光路都是可逆的．2．光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化，但并非一定要变化；当光垂直分界面入射时，光的传播方向就不会变化．
不同介质折射率不同，而它们的密度也往往不同．问题(1) 介质的折射率与其密度有什么关系？(2) 是不是介质的密度越大，其折射率就越大？【答案】(1) 介质的折射率与介质的密度没有必然的联系．(2) 密度大，折射率未必大，如水和酒精，水的密度较大，但水的折射率较小．
1．关于正弦值当光由真空射入某种介质时，入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的，但正弦值的比值是一个常数．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，说明该常数反映了介质的光学特性．
素养点评：本探究通过“折射率”的理解，培养“科学思维”素养．
对折射率的理解精练2　(多选)有一束单色光从介质A射入介质B，再由介质B射入介质C，如图所示．根据图中所给的情况判断，下列说法正确的是(　　)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中的速度最大D．光在介质C中的速度最大【答案】BC　
【解析】光线由介质A进入介质B时，根据光路图可知，A的折射率大于B的折射率；光由介质B进入介质C时，根据光路图可知，B的折射率小于C的折射率．所以介质B的折射率最小，光在其中传播的速度最大．光在介质中的折射角越小，光在此介质中的传播速度越小．故选BC.
【答案】CD　【解析】介质的折射率是一个表明介质的光学特性的物理量，由介质本身决定，与入射角、折射角无关．由于真空中光速是个定值，故n与v成反比，C正确，这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的．由v＝λf，当f一定时，v正比于λ.n与v成反比，故折射率与波长λ也成反比．
 1．折射率的定义式中θ1为真空(空气)中的光线与法线的夹角，不一定是入射角；θ2为介质中的光线与法线的夹角，也不一定是折射角．2．介质的折射率与介质的密度没有必然的联系．密度大，折射率未必大，如水和酒精，水的密度较大，但水的折射率较小．
解决光的折射问题的常规思路和两类典型的问题1．常规思路(1)根据题意画出正确的光路图．(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角均是与法线的夹角．(3)利用折射定律、折射率公式列式求解．
2．玻璃砖对光的折射问题
常见的玻璃砖有半圆形玻璃砖和长方形玻璃砖．对于半圆形玻璃砖若光线从半圆面射入，且其方向指向圆心，则其光路图如图甲所示，光线只发生一次偏折．对于两个折射面相互平行的长方形玻璃砖，其折射光路如图乙所示，光线经过两次折射后，出射光线与入射光线的方向平行，但发生了侧移．
特别提醒：画光路图时应注意的问题．(1)光路是可逆的．(2)垂直界面入射的光线，折射光线与入射光线在同一直线上．(3)过半圆形玻璃砖圆心的光线在圆弧处不偏折．
【考题延伸】(多选)如图所示，把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体a和半径亦为d的半球体b，分别放在报纸上，且让半球的凸面向上．从正上方分别观察a、b中心处报纸上的字，下面的观察记录中正确的是 (　　)A．a中的字比b中的字高B．b中的字比a中的字高C．一样高D．a中的字较没有玻璃时的高，b中的字和没有玻璃时的一样【答案】AD　
【解析】如图所示，放在b中的字反射的光线经半球体向外传播时，传播方向不变，故人看到字的位置是字的真实位置．而放在a中的字经折射，人看到的位置比真实位置要高． 素养点评：本题通过折射问题的分析和研究，培养学生的“科学思维”素养．
课堂小练 | 素养达成
1．下列关于光的折射及折射率的说法正确的是(　　)A．光由一种介质进入另一种介质时，光的传播方向一定发生改变B．放入盛水的碗中的筷子，看起来像折了一样，是光的折射C．光由水射入空气中，折射角小于入射角D．光在折射率大的介质中传播速度大【答案】B　
2．如图是光由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气的光路图，O点是半圆形玻璃砖的圆心，下列情况可能发生的是(　　) 【答案】D　【解析】光线在圆心处发生反射和折射，B、C错误；当光从空气进入玻璃后，折射角小于入射角，当光从玻璃进入空气后，折射角大于入射角，A错误，D正确．