高中物理第十三章光1光的折射互动课堂学案选修3-4剖析
高三物理选修3-4第十三章光第1节光的反射和折射导学案
高三物理选修3-4第十三章光第1节光的反射和折射导学案【教学目标】1．认识光的反射和折射现象，知道法线、入射角、反射角、折射角的含义。
2．理解折射定律，会利用折射定律解释相关光现象和计算有关问题。
3．理解折射率的概念，会测定玻璃的折射率。
【教学重点】光的反射定律、折射定律和折射率的测定【教学难点】折射定律与光路可逆原理相结合的应用【自主学习】一、反射定律1．如图所示，光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这个现象叫做光的，另一部分光会进入第2种介质，这个现象叫做光的。
2．反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。
这就是光的。
3．在光的反射现象中，光路是可逆的。
二、折射定律1．如图所示，让窄光束由一种介质斜射向另一种介质表面，例如，从空气射向水，或从水射向玻璃，图中入射光线与法线间的夹角θ1叫做，折射光线与法线间的夹角θ2叫做。
2．折射定律：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与。
即=n123．在光的折射现象中，光路也是可逆的。
三、折射率1．光从真空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，叫做这种介质的绝对折射率，简称，用符号n表示。
2．某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即n=c/v 3．由于光在真空中的传播速度c大于光在任何其他介质中的传播速度v，因而任何介质的折射率n都大于1。
所以，光从真空射入任何介质时，sinθ1都大于sinθ2，即入射角θ1总是大于折射角θ2。
4．折射率n只与介质有关系，是一个反映介质的光学性质的物理量。
折射率n越大，光线从空气斜射入这种介质时偏折的角度越大。
四、实验：测定玻璃的折射率1．如图所示，当光以一定的入射角透过一块玻璃砖时，只要找出与入射光线AO相对应的出射光线O'D，就能够画出光从空气射入玻璃后的折射光线OO'，于是就能测量入射角θ1、折射角θ2。
选修3-4第十三章第1节光的折射教案.pptx
学海无涯 解：由介质的折射率与光速的关系得
又根据介质折射率的定义式得
r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角 30°． 由(1)、(2)两式解得：
入射角1
折射角2
10°
6.7°
20°
13.3°
30°
19.6°
40°
25.2°
50°
30.7°
60°
35.1°
70°
38.6°
80°
40.6°
◆教师用 PPT 控制，先给出前四组数据，学生猜测可能的函数关系，如成正比﹍﹍﹍，再
用 Excell 计算验证。
学海无涯
◆教师再给出后四组数据，验证假设——修正猜测﹍﹍﹍，得出初步结论。
一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。 二、折射定律
1、插针法体现光路图：学生回顾光的反射定律和折射定律。激励个别学生主动用实 物放置来体现光的反射定律和折射定律，并请学生放置体现的具体含义。（空间——平面— —1/4 平面——线；空间——平面——1/4 平面——比 1/4 平面更小的平面，折射光线暂不能 确定）。
sin 法线的两侧；入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。即 sin 1 n12 式中n12 是比例常数。
2
说明，我们在上一章研究波的折射时已见过这个等式，那时从惠更斯原理得出的推论； 而这里是用实验得出的。由此我们可以想到：光可能是一种波？
6、实验直观观察折射现象中光路可逆 演示光路可逆实验。光从空气斜射入玻璃中的实验已经在前面做过，若让光从玻璃射
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习资料讲解
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习第十三章 光第一节光的反射和折射知识点1光的折射定律 折射率1）光的折射定律①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！②表达式：2211sin sin θθn n =③在光的折射现象中，光路也是可逆的2）折射率光从真空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，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n 表示sin sin n θθ=大小n 是反映介质光学性质的一个物理量，n 越大，表明光线偏折越厉害。
发生折射的原因是光在不同介质中，速度不同 例题：光在某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？解：由介质的折射率与光速的关系得又根据介质折射率的定义式得r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角30°． 由(1)、(2)两式解得：所以r=45°．白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。
）练习：1、如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( )A ．入射角等于50°B ．入射光线与反射光线的夹角为80°c n v =C ．反射光线与平面镜的夹角为40°D ．反射光线与AB 的夹角为60°2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( )A ．小于40°B ．在40°与50°之间C ．大于140°D ．在100°与140°与间3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( )A ．15°B ．30°C ．60°D ．105°知识点：2、测定玻璃的折射率（实验、探究）1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 、OO′（或OO′的延长线）交于C 点和D 点，过C 、D 两点分别向NN′做垂线，交NN′于C′、D′点， 则易得：n = CC′/DD′2．实验方法：插针法例题：光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( ) A ．2 B ．3 C ．22 D ．33 练习：1、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1＝45º时，折射角多大？2、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？（1）300（2）arctan 23、为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3第二节全反射知识点：光的全反射i 越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。
高中物理第十三章光1光的折射互动课堂学案选修3_4
1 光的折射互动课堂疏导引导1.光的折射（1）光的折射：光从一种介质射入另一种介质时，在界面上将发生光路改变的现象叫光的折射.折射不仅可以改变光路，还可以改变光束的性质.（2）光的折射定律：折射光线在入射光线和法线所决定的平面内，折射光线与入射光线分居在法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数：r i n sin sin =. （3）在光的折射中光路可逆.2.对于折射率的理解（1）光从真空射入某种介质发生的折射，入射角θ1的正弦跟折射角θ2的正弦之比n 叫做这种介质的折射率：21sin sin θθ=n . （2）折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c 跟光在这种介质中传播速度v 之比，即vc n =.由于真空中的光速c 大于光在其他任何介质中的传播速度v ，所以任何介质的折射率都大于1，当然这里所说的折射率指的是介质的绝对折射率.(3)折射率是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关.（4）各种介质的折射率是不同的，两种介质相比较，折射率较小的介质，称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质.3.解决光的折射问题的方法（1）根据题意画出正确的光路图.图13-1-1（2）利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角均以法线为标准.（3）利用折射定律、折射率公式求解.（4）注意在折射现象中，光路是可逆的；垂直界面入射的光线，折射光线与入射光线在同一直线上，过半圆形玻璃砖圆心的光线不偏折，如图13-1-1所示.4.光在大气层中是沿曲线传播的地球周围的大气由于重力的影响，越靠近地面，其密度越大，对应的折射率也越大，越远离地面，空气越稀疏，对应的折射率也越小（越远离地面，越接近真空，折射率越接近1），因此大气层是非均匀介质.如图13-1-2所示是光线进入大气层的示意路线图（实际光线并非折线，而是连续的曲线.图中为了便于分析，将大气层分割成了一层层均匀的大气层.在地球表面可以认为光是沿直线传播的）.在我们看来早晨的太阳比中午看起来大，就是由于光的折射造成的.图13-1-2活学巧用1.如图13-1-3所示，一束光线从空气射入介质，在界面上发生了反射和折射，入射点是O 点，则入射光线是__________；反射光线是__________；折射光线是__________；介质折射率n=__________.图13-1-3思路解析：光在界面上发生反射，反射定律告诉我们，反射角等于入射角，因此确定界面只能是竖直的，而不能是水平的.由反射和折射的规律可知，入射光线和反射光线在同一介质中，它们在界面的同一侧，折射光线和入射光线在界面的两侧，所以OA 为折射光线；又因为入射光线和折射光线分居于法线的两侧，所以CO 为入射光线 ，OB 就是反射光线了.由图知：入射角θ1=60°，折射角θ2=30°，由折射率公式330sin 60sin sin sin 21===︒︒θθn . 答案：CO OB OA 32.一个圆柱形筒，直径为12 cm ，高为16 cm ，人眼在筒的上方某处观察，所见筒的深度为9 cm,当筒里盛满液体时，则人眼又恰能看到筒侧壁的最低点.求： （1）此液体的折射率； （2）光在此液体中的传播速度.思路解析：先画出一圆柱形筒，筒的高为H=16 cm ，直径d=12 cm.人眼在A 处，筒侧壁底部“最低点”为B ，筒内无液体时，人眼能见深度h=9 cm ，筒内盛满液体时，人眼能看到B 点，根据光的折射画出光路如图13-1-4所示.图13-1-4（1）sinθ1=22h d d+,sinθ2=22H d d+此液体的折射率.34sin sin 222221=++==h d H d n θθ （2）光在此液体中的传播速度s m nc v /341038⨯===2.25×108 m/s. 答案：（1）34 （2）2.25×108 m/s高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理第十三章1光的折射教材梳理教案新人教版选修3_4
光的折射疱丁巧解牛知识·巧学一、折射现象如图13-1-1所示，当光线入射到两种介质的分界面上时，一部分光被反射回原来介质，即反射光线OB ，另一部分光进入第二种介质，并改变了原来的传播方向，即光线OC ，这种现象叫做光的折射现象，光线OC 称为折射光线.图13-1-1实验证明，折射光线仍在入射面内，与入射光线分居法线的两侧，折射光线与法线的夹角称为折射角（r ）.二、折射定律1.内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比.2.表达式：21sin sin θθ=n 12，式中n 12是比例常数. 三、折射率物理学中把光从真空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，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率.符号用n 表示.误区警示 折射角不是折射光线与界面的夹角，而是与法线的夹角.“折射率n 跟sini 成正比，跟sinr 成反比”的说法是错误的.“折射率n 跟光速v 成反比”也是一种错误的说法.四、实验：测定玻璃的折射率实验目的:（1）明确光通过玻璃时的入射角、折射角.（2）掌握测定玻璃的折射率的方法.实验原理:如图13-1-2所示为两面平行的玻璃砖对光路的侧移.用插针法找出与入射光线AO 对应的出射光线O′B，确定出O′点，画出折射光线OO′，量出入射角θ1和折射角θ2，据n=21sin sin θθ计算出玻璃的折射率.图13-1-2实验器材:白纸，图钉，大头针，直尺，铅笔，量角器，平木板，长方形玻璃砖.实验步骤及调整安装:（1）将白纸用图钉钉在平木板上.（2）在白纸上画出一条直线aa′作为界面（线），过aa′上的一点O 画出界面的法线NN′，并画一条线段AO 作为入射光线.（3）把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一边bb′.（4）在直线AO 上竖直插上两枚大头针P 1、P 2，透过玻璃砖观察大头针P 1、P 2的像，调整视线方向直到P 2的像挡住P 1的像.再在观察者一侧竖直插上两枚大头针P 3、P 4，使P 3挡住P 1、P 2的像，P 4挡住P 3及P 1、P 2的像，记下P 3、P 4的位置.（5）移去大头针和玻璃砖，过P 3、P 4所在处作直线O′B 与bb′交于O′，直线O′B 就代表了沿AO 方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向.（6）连接OO′，入射角θ1=∠AON，折射角θ2=∠O′ON′，用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格中.（7）用上述方法分别求出入射角分别为30°、45°、60°时的折射角，查出它们的正弦值，填入表格中.（8）算出不同入射角的比值21sin sin θθ，最后求出在几次实验中所测21sin sin θθ的平均值，即为玻璃砖的折射率.注意事项:①实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P 1和P 2之间，P 2和O 点之间，P 3和P 4之间，P 3和O′之间距离要稍大一些;②入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大，也不宜太小; ③在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁面，更不能把玻璃砖当尺子画界线;④在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变;⑤玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm 以上.若宽度太小，则测量误差较大.数据处理及误差分析:此实验是通过测量入射角和折射角，然后查数学用表，找出入射角和折射角的正弦值，代入n=21sin sin θθ中求玻璃的折射率. 除运用此方法之外，还有以下处理数据的方法：处理方式一：在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 交于C 点，与OO′（或OO′的延长线）交于D 点，过C 、D 两点分别向NN′作垂线，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的长，如图13-1-3所示. 由于sin α=COCC ' sin β=DO DD ' 而CO=DO ，所以折射率n 1=βαsin sin =''DD CC 重复以上实验，求得各次折射率计算值，然后求其平均值即为玻璃砖折射率的测量值.图13-1-3处理方式二：根据折射定律可得n=βαsin sin 因此有sin β=n1sin α. 在多次改变入射角、测量相对应的入射角和折射角正弦值基础上，以sin α值为横坐标、以sin β值为纵坐标，建立直角坐标系，如图13-1-4所示.描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线.图13-1-4求解图线斜率，设斜率为k ，则k=n 1，故玻璃砖折射率n=k1. 典题·热题知识点一 折射定律例1如图13-1-5所示，一束平行光以30°的入射角从玻璃射向空气中，折射角为45°.求：图13-1-5(1)玻璃的折射率；(2)光在玻璃中的传播速度.解析：若光从玻璃射向空气中时，入射角为30°，折射角为45°；若光从空气射向玻璃时，入射角为45°，根据光路的可逆性知，折射角一定为30°，由折射定律得：玻璃折射率n=12sin sin θθ=2.由折射率与光速的关系n=vc 得：光在玻璃中的传播速度v=n c =21038⨯m/s≈2.12×108 m/s. 答案：2 2.12×108m/s 误区警示 无论光从玻璃射向空气还是从空气射向玻璃，在表示介质的折射率时，一定是空气中的光线和法线的夹角的正弦和介质中光线和法线的夹角的正弦的比值，也就是说介质的折射率一定大于1.例2如图13-1-6中，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O 点（半圆的圆心），产生反射光束1和折射光束2.已知此玻璃折射率为3，入射角为45°（相应的折射角为24°）.现保持入射光不变，将半圆柱绕O 点在图示平面内顺时针转过15°，如图中虚线所示，则（ ）图13-1-6A.光束1转过15°B.光束1转过30°C.光束2转过的角度小于15°D.光束2转过的角度大于15°解析：转动前，光束1（反射光）与入射光线间的夹角为A=45°×2=90°，光束2（折射光）与入射光线间的夹角为B=45°+（180°-24°）=201°.转动后，反射光与入射光的夹角A′=60°×2=120°,据折射定律，rsin 60sin =3，得r=30°，则折射光与入射光间的夹角为B′=60°+（180°-30°）=210°.因为ΔA=A′-A=30°，ΔB=B′-B=9°，故B 、C 两选项正确.答案：BC知识点二 反射定律及折射规律的综合应用例3如图13-1-7所示，光线从空气射入某液体中，入射角为45°，折射角为30°，光线射到液体底部水平放置的平面镜上反射回来，最后光线又回到空气中，这时折射角多大？图13-1-7解析：本题是反射定律及折射规律的综合应用，解决这类题的关键是确定好界面和法线，并灵活运用所学规律解决问题.答案：作出如图13-1-8所示的光路图，光线入射到平面镜上时的反射角为30°，根据光路可逆可知，这时的折射角为45°.图13-1-8方法归纳 本题除了综合应用了反射知识和折射知识以外，还运用了光路可逆和几何知识.应用上述知识，我们不难看出答案中的光路图是一个轴对称图形，则由对称知识我们很容易得出最终回到空气中的折射角为45°.知识点三 测定折射率的方法例4如图13-1-9所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d ，当桶内无油时，从某点A 恰能看到桶底边缘上的某点B ，当桶内油的深度等于桶高一半时，在A 点沿AB 方向看去，看到桶底上的C 点，C 、B 相距41d ，由此可得油的折射率n=_________________；光在油中传播的速度v=_________________m/s （结果可用根式表示）.图13-1-9解析：作出光路图13-1-10，图13-1-10sin α=22，sin β=22)4()2(4d d d +=51,而油的折射率n=βαsin sin =210， 光在油中的传播速度v=n c =610×107 m/s. 答案：10/2 610×107例5（经典回放）某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时，先在白纸上作一与圆形玻璃同半径的圆，圆心为O ，将圆形玻璃平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合，在玻璃一侧竖直插两枚大头针P 1和P 2，在另一侧再先后插两枚大头针P 3和P 4，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针P 4、P 3和P 2、P 1的像恰在一直线上，移去圆形玻璃和大头针后，在图13-1-11中画出：图13-1-11（1）沿P 1、P 2连线方向的入射光线通过圆形玻璃后的传播方向；（2）光线在玻璃内的传播方向；（3）过光线的入射点作法线，标出入射角i 和折射角r ；（4）写出计算玻璃折射率的公式.解析：在对透明介质的折射率的测量中，或者是有关折射率的计算中，首先是要画好光路图，重要的是确定入射光线和折射光线，利用镜前镜后插针，来确定入射光线和折射光线的方法简单易行，测量结果利用公式n=ri sin sin 来进行计算时，根据光路图，直接用量角器测量入射角和折射角.答案：（1）P 1P 2为入射光线，P 3P 4为通过玻璃后的折射光线;（2）O 1O 2为入射光线P 1P 2在玻璃中的折射光线.（3）如图13-1-12所示.图13-1-12（4）n=ri sin sin . 巧解提示 也可根据光路图，把入射角和折射角的正弦值，转化到直角三角形中，用边长比的形式将折射率表示出来.知识点四 折射原理的推广应用例6如图13-1-13所示，一个人发现水中S 处有一溺水者，溺水者离岸的距离SB=10 m ，而发现者在A 处，距B 点的距离为20 m ，此人在岸上跑动的速度为5 m/s ，而在水中的速度为1 m/s,发现者为尽快到达溺水者处，他应在何处下水？图13-1-13解析：这是一个运动学问题，但与光的折射现象有相似之处，可借助于折射规律计算. 答案：发现者为了尽快到达S 处，假设他从P 处下水（BP=x ），就相当于入射光的入射角为 i=90°，sini/sinr=21v v =5, 因为sin r=2210xx +,所以x x 2100+=5, 解得x=656 m≈2.04 m.即发现者应从距B 点2.04 m 处下水.方法归纳 光之所以发生折射，是因为在两种介质中的速度不同，而光的传播点是使光在某两点间传播时间最短，这就是折射的原理，也可应用于运动学中.知识点五 利用折射定律解决实际问题例7 如图13-1-14所示.在折射率为n ，厚度为d 的玻璃平板上方的空气中有一点光源S ，从点光源S 发出的光线SA ，以角度θ入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，若沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播时间与光在玻璃中传播的时间相等，则点光源S 到玻璃板上表面的距离L 应为多少？图13-1-14解析：由折射定律知sin θ=nsin θ1①光在空气中走过的距离s 1=θcos L ，在玻璃中走过的距离s 2=1cos θd . 按题意t=c L ∙θcos =n c d /cos 1∙θ=c nd ∙1cos θ，所以L=1cos cos θθ·nd② 由①sin θ1=n θsin ,所以cos θ1=12sin 1θ-=n 1θ22sin -n代入②有L=θθ222sin cos -n d n . 答案：θθ222sin cos -n d n方法点拨 分析光的折射问题，应先画出光路图，正确找出入射角和折射角，再应用折射定律或折射率公式分析，必要时还可应用光路可逆原理进行分析.问题·探究实验论证探究问题 试探究光的折射规律.探究过程:实验原理：让光以不同的入射角进入不同的介质界面，找出相应的入射角与折射角的关系.实验器材：光具盘实验过程：1.如图13-1-15所示，利用光具盘，让光以30°的入射角，从空气射入水中;图13-1-15 2.记录下相应的折射角;3.改变入射角，分别为45°、60°、75°.再记录下相应的折射角.数据如下表：（1）建立合适的坐标系，根据上表中的数据，作出能明确反映入射角和折射角关系的图象（图13-1-16）.图13-1-16注意：在处理实验数据时，应通过必要的“尝试”，探究折射角与入射角关系，善于将图象中的曲线转化为直线.（2）从实验中总结出折射光束的传播方向和入射光束的关系.探究结论:入射角的正弦和折射角的正弦成正比.。
高中物理选修3-4教学设计4：13.1 光的反射和折射教案
13、1光的反射和折射的教学设计教学目标一、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.教学过程一、引入新课我们已经知道了，光在同一均匀介质中是沿着直线传播的，那么，当介质不均匀或当光从一种介质进入另一种介质中时，会发生什么现象呢？［学生］反射，折射［教师］对，这一节课，我们先简要地复习光的反射，再深入地研究光的折射现象.二、新课教学（一）光的反射现象反射定律1.介绍光学演示仪，指明观察对象——光在从一种介质（空气）进入另一种介质（玻璃）时发生的现象（半圆柱玻璃砖直面柱心正对入射光）2.演示：光在到达空气和玻璃的交界面处时，一部分光被反射回空气中，另一部分光进入玻璃继续传播，但传播方向发生了改变.3.学生边观察边回忆反射定律：转动光具盘以改变入射角，让前排学生读出几组入射角和反射角数据.两者相等.同时提醒学生注意.光具盘面是竖直的，在这个面上同时能看到反射光线和入射光线.说明两线共面，又因为法线也在这个面内.故三线共面.4.归纳反射定律：三线共面两角相等.5.反射光路可逆（二）平面镜成像及作图1.让学生回忆平面镜成像的特点：正立、等大、异侧、虚像、对称.2.教师简述平面镜成像原理、作图方法并予以示范.a.平面镜成像原理：如图，光点S入射到平面镜的光线，其反射光线的反向延长线的交点即为S的像，人眼根据光沿直线传播的经验，感觉反射光都是从S′发出的.b.平面镜成像作图.讲：两条光线即可确定像点的位置.所以无需多画.步骤是：（1）由对称性确定像点的位置；（2）任意画两条入射光线；（3）过像点作出对应的两条反射光线；（4）若是作物体AB的成像光路图，则只需作出A、B点的成像光路图.连接A、B点即可.（三）折射定律师：光从空气射入玻璃这一介质时，传播方向发生了改变，我们把这种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，叫做光的折射。
高中物理第十三章光1光的折射名师导航学案选修3-4剖析
1 光的折射名师导航知识梳理1.光的反射（1）光的反射现象：光射向另一介质界面时，____________的现象.（2）反射定律：____________线、____________线和____________线在同一平面上；____________和____________分居在法线两侧；角等于角.2.光的折射（1）光传播到两介质的分界面上，一部分光____________另一种介质中，并且____________的传播方向，这种现象叫做光的折射.（2）光的折射定律：____________光线跟____________光线和____________在同一平面内，____________光线和____________光线分别位于____________的两侧，____________的正弦跟____________的正弦成____________比.（3）折射率：光从____________射入____________发生折射时，____________θ1的正弦与____________θ2的正弦之比，叫做这种介质的折射率.即n=____________，某种介质的折射率等于光在中的传播速度c 跟光在____________中的传播速度v 之比，即n=____________.知识导学光学知识可以粗略地分为两类：一类是几何光学，以光的直进规律为基础研究光的传播；另一类是物理光学，研究光的本性以及光和物质的相互作用规律，这也就是本章的全部内容.光的折射是学习本章的基础.学习本节时，结合日常生活中观察到的各种跟光的折射和反射有关的现象，通过探究实验，获得基本的认识，同时对光的反射定律进行复习回顾.明确入射角、反射角、折射角的关系，深刻理解折射率的概念，灵活运用光路可逆原理.液体折射率的测定具有现实意义，折射率是定量反应介质改变光路能力的一个物质概念，是高考考查的重点.结合生活实际思考如何测定液体的折射率，以提高自己分析解决问题的能力，同时对本节知识也有一个更深刻更全面的理解和认识.疑难突破关于折射率的理解剖析：（1）光从真空射入某种介质发生折射，入射角θ1的正弦跟折射角θ2的正弦之比n 叫做这种介质的折射率：n=21sin sin θθ （2）折射率和光在介质中传播的速度有关：当c 为真空中的光速，v 为介质中的光速时：n=vc . （3）折射率是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关.（4）各种介质的折射率是不同的，两种介质相比较，折射率较小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质.典题精讲【例1】 如图13-1-1所示，光线以入射角θ1从空气射向折射率n=2玻璃表面.图13-1-1（1）当入射角θ1=45°时，反射光线与折射光线间的夹角θ为多少？（2）当入射角θ1为多少时，反射光线和折射光线垂直？思路解析：设折射角为θ2，由n=21sin sin θθ=2sin θ=21245sin sin 1== n θ,所以θ2=30°，又θ1′=45°，则反射光线与折射光线的夹角θ=180°－θ1′－θ2=105°.（2）当反射光线和折射光线垂直时，θ1′+θ2=90°，n=21sin sin θθ='11sin sin θθi=21cos sin θθs=tan θ1 则入射角θ1=arctan 2.答案：（1）105° （2）arctan 2绿色通道:分析解决光的折射问题的一般方法：（1）根据题意画出正确的光路图；（2）利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角的确定；（3）利用反射、折射定律求解；（4）注意在折射现象中，光路是可逆的.变式训练1:光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率是（ ) A.2 B. 3 C. 2/2 D.3/3答案：B变式训练2:如图13-1-2所示，激光液面控制仪的原理是：固定的一束激光AO 以入射角i 照射到液面上，反射光OB 射到水平的光屏上，屏上用光电管将光讯号转变成电讯号，电讯号输入控制系统用以控制液面高度，如果发现点B 在屏上向右移动了Δs 的距离到B′，由此可知液面（填“升高”或“降低”）.图13-1-2答案：降低【例2】 在测定玻璃的折射率的实验中，对一块两面平行的玻璃砖，用插针法找出与入射光线对应的出射光线，现有甲、乙、丙、丁四位同学分别做出如图13-1-3所示的四组插针结果.图13-1-3（1）从图上看，肯定把大头针插错了的同学是________________________________. （2）从图上看，测量结果准确度最高的同学是________________________________.思路解析：由上图可知，乙图中出射线向左上侧偏移不符合实际，肯定插错了，甲、丙和丁相比较，前面两者入射角及两个插针间距比图丁小些，故丁同学测量最准确.答案：（1）乙（2）丁绿色通道:光线透过平行玻璃砖时出射光线与入射光线平行，且从空气射入玻璃时，入射角大于折射角，因而光线透出时相当于入射光线向右下侧发生偏移，另外，插针确定光路时，入射角稍大些好且插针相距稍远些好.变式训练1:如图13-1-4所示，在用插针法测定玻璃折射率的实验中，以下各说法正确的是（ )图13-1-4A.P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度B.P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高准确度C.入射角i适当大些，可以提高准确度D.入射角太大，入射光线会在玻璃砖的内表面发生全反射，使实验无法进行答案：AC变式训练2:如图13-1-5所示中一半圆形玻璃外面插下P1、P2、P3、P4四个大头针，P3、P4可挡住P1、P2所成的像，已知O、P2、P1在一直线上，O、P3、P4也在一直线上，P1、P4点分别为（1，3)、(-3,-1)，则折射率为___________________，若将玻璃砖绕O点在纸面上旋转15°，仍要P4挡住P2、P1像，则P4′点的坐标为______________.图13-1-5答案:3 (-3,+1)问题探究问题：如何设计实验，探究影响玻璃折射率大小的因素？导思：在做此实验时，为了使测定结果更为准确，有以下几点需要注意：（1）插针P1与P2、P3与P4的间距要适当的大些，不要靠得太近，选择玻璃砖时，宽度宜大些，这样可减小确定光路方向时出现的误差，提高测量的准确度.（2）入射角不能太小（接近0°）也不能太大（接近90°），因为入射角太小时，折射角就会更小，测量时相对误差增大；入射角太大时，导致反射光太强、折射光太弱，不易观察，很难确定P3、P4的位置.图13-1-6 图13-1-7（3）如果通过插针P1、P2的连线的光线射向玻璃右侧，且入射角又大于某一数值，会出现隔着玻璃砖沿P2、P1方向观察不到P1、P2两插针情况，此时的光路图如图13-1-7所示，遇到这种现象，可将玻璃砖沿aa′界面向右平移.图13-1-8（4）实验中一旦玻璃砖宽度所定的界面线aa′和bb′画好后，放置的玻璃砖就不要随便移动，如果玻璃砖稍微斜移动，测得的折射率肯定发生变化.如果稍微上下平移了玻璃砖对测量结果没有影响，其光路如图13-1-8所示.（5）本实验中如果采用的不是两面平行的玻璃砖而采用三棱镜、半圆形玻璃砖，只是出射光与入射光不平行，但一样能测出折射率.图13-1-9探究：实验，照图13-1-9那样，先在白纸上画一条直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线，然后把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一边bb′，在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住，再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置.移去大头针和玻璃砖，过P3、P4引直线O′B，与bb′交于O′，直线O′B就代表了沿AO方向入射的光线透过玻璃砖后的传播方向，连接OO′，OO′就是折射光线的方向，入射角i=∠AON，折射角r=∠O′ON′.用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记入自己设计的表格里.用上面的方法分别求出入射角是15°、30°、45°、60°、75°时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，把这些数据也记在表格里.算出不同入射角的r i sin sin 的值，比较一下，看它们是否接近于一个常数，求出几次实验中测得的ri sin sin 的平均值，就是玻璃的折射率. 探究结论：通过实验探究，可以发现，当入射角分别取不同值时，折射角也不同，但r isin sin 的值近似相等，所以说介质对光的折射率的大小由介质本身的性质决定，与入射角和折射角的大小无关.。
高中物理选修3-4教学设计2：13.1 光的反射和折射教案
13、1光的反射和折射的教学设计【教材分析】本节课是光学的第一小节，首先介绍了光学的发展史，然后在初中所学知识的基础上直接给出了光的反射定律。
本节课的重点应放在折射定律的得出过程以及对光的折射率的理解。
光的折射定律是几何光学的三大基本规律之一，是研究几何光学的重要法宝。
高中阶段只研究在两种介质中并且其中一种介质是空气的两界面间的折射情况及所遵循的规律。
在应用时，一定要注意作图，突出几何的特点。
【学生分析】学生在初中已经学过光的反射和折射，但没有深入学习过光的折射所遵循的定量关系。
学生已具备一定的实验操作技能，对物理学的研究方法已有一定的了解，在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。
对于本节课的教学中学生可能会出现的思维障碍与困惑是：对于的理解，新教材在第十二章第六节《惠更斯原理》这节课中讲波的折射时，已经删去了利用惠更斯原理推出的这部分内容，这就导致这条公式的给出显得较为突兀，学生接受起来有些牵强。
【教学目标】一．知识与技能目标：1、知道光在反射与折射时光路可逆2、掌握光的反射与折射定律3、知道折射率的定义和表达式，知道折射率的决定因素 二．过程与方法目标：通过观察演示实验，使学生了解到光在两种介质界面上发生的现象(反射和折射)，观察反射光线、折射光线随入射角的变化而变化，培养学生的观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的学习，培养学生分析、推理能力。
三．情感、态度与价值观目标：渗透物理研究和学习的科学态度的教育，实验的客观性与人的观察的主观性的矛盾应如何解决，人的直接观察与用仪器探测是有差别的，我们应用科学的态度看待用仪器探测的结vcn =2121sin sin v v =θθvcn =果。
【教学重点】①光的折射定律、折射率②折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质本身来决定。
【教学难点】1．从实验数据中，总结出折射定律2．解释有关光的折射现象【教学过程设计思路】【教学过程】一、创设情景、引入新课利用一个小魔术引入：在一个碗里放一枚硬币，从碗的上方斜视过去，开始看不到硬币。
高中物理第十三章光1光的折射互动课堂学案选修3_4
1 光的折射互动课堂 疏导引导 1.光的折射（1）光的折射：光从一种介质射入另一种介质时，在界面上将发生光路改变的现象叫光的折射.折射不仅可以改变光路，还可以改变光束的性质.（2）光的折射定律：折射光线在入射光线和法线所决定的平面内，折射光线与入射光线分居在法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数：rin sin sin =. （3）在光的折射中光路可逆. 2.对于折射率的理解（1）光从真空射入某种介质发生的折射，入射角θ1的正弦跟折射角θ2的正弦之比n 叫做这种介质的折射率：21sin sin θθ=n . （2）折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c 跟光在这种介质中传播速度v 之比，即vcn =.由于真空中的光速c 大于光在其他任何介质中的传播速度v ，所以任何介质的折射率都大于1，当然这里所说的折射率指的是介质的绝对折射率.(3)折射率是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关.（4）各种介质的折射率是不同的，两种介质相比较，折射率较小的介质，称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质.3.解决光的折射问题的方法（1）根据题意画出正确的光路图.图13-1-1（2）利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角均以法线为标准. （3）利用折射定律、折射率公式求解.（4）注意在折射现象中，光路是可逆的；垂直界面入射的光线，折射光线与入射光线在同一直线上，过半圆形玻璃砖圆心的光线不偏折，如图13-1-1所示. 4.光在大气层中是沿曲线传播的地球周围的大气由于重力的影响，越靠近地面，其密度越大，对应的折射率也越大，越远离地面，空气越稀疏，对应的折射率也越小（越远离地面，越接近真空，折射率越接近1），因此大气层是非均匀介质.如图13-1-2所示是光线进入大气层的示意路线图（实际光线并非折线，而是连续的曲线.图中为了便于分析，将大气层分割成了一层层均匀的大气层.在地球表面可以认为光是沿直线传播的）.在我们看来早晨的太阳比中午看起来大，就是由于光的折射造成的.图13-1-2 活学巧用1.如图13-1-3所示，一束光线从空气射入介质，在界面上发生了反射和折射，入射点是O 点，则入射光线是__________；反射光线是__________；折射光线是__________；介质折射率n=__________.图13-1-3思路解析：光在界面上发生反射，反射定律告诉我们，反射角等于入射角，因此确定界面只能是竖直的，而不能是水平的.由反射和折射的规律可知，入射光线和反射光线在同一介质中，它们在界面的同一侧，折射光线和入射光线在界面的两侧，所以OA 为折射光线；又因为入射光线和折射光线分居于法线的两侧，所以CO 为入射光线 ，OB 就是反射光线了.由图知：入射角θ1=60°，折射角θ2=30°，由折射率公式330sin 60sin sin sin 21===︒︒θθn . 答案：CO OB OA 32.一个圆柱形筒，直径为12 cm ，高为16 cm ，人眼在筒的上方某处观察，所见筒的深度为9 cm,当筒里盛满液体时，则人眼又恰能看到筒侧壁的最低点.求： （1）此液体的折射率；（2）光在此液体中的传播速度.思路解析：先画出一圆柱形筒，筒的高为H=16 cm ，直径d=12 cm.人眼在A 处，筒侧壁底部“最低点”为B ，筒内无液体时，人眼能见深度h=9 cm ，筒内盛满液体时，人眼能看到B 点，根据光的折射画出光路如图13-1-4所示.图13-1-4 （1）sinθ1=22hd d +,sinθ2=22Hd d +此液体的折射率.34sin sin 222221=++==h d H d n θθ （2）光在此液体中的传播速度s m nc v /341038⨯===2.25×108 m/s. 答案：（1）34 （2）2.25×108m/s2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．在图示电路中，理想变压器原线圈的匝数为220，副线圈的匝数可调，L1、L2、L3和L4是四个相同的灯泡。
物理人教版选修3-4学案第十三章第1节光的反射和折射_1
1．光的反射和折射1．通过实例分析掌握光的反射定律与光的折射定律。
2．理解折射率的定义及其与光速的关系。
3．学会用光的折射、反射定律来处理有关问题。
从空气中看水中的物体，感觉变浅了，把铅笔放入有水的玻璃杯中好像折断了，这些现象在初中我们就学过，叫做光的折射。
那么光的折射到底是怎么一回事呢？怎样描述光的折射呢？提示：光从一种介质进入到另一种介质时，光的传播方向发生了改变，这种现象叫折射现象，用折射率来描述介质对光的折射情况。
1．反射及反射定律(1)光的反射：光从一种介质照射到与另一种介质的______时，一部分光会____到第一种介质的现象。
(2)反射定律：反射光线与入射光线、法线处在____平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的____；反射角____入射角。
(3)光路的可逆性：在光的反射中，光路是____的。
2．折射及折射定律(1)光的折射：光从一种介质照射到与另一种介质的分界面时，一部分光____另一种介质的现象。
(2)折射定律：折射光线与入射光线、法线处在____平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的____；入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦成____，即sin θ1sin θ2＝n 12(n 12是比例常数)。
(3)光路的可逆性：在光的折射中，光路是____的。
3．折射率(1)定义：光从____射入某种介质发生折射时，______的正弦与______的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n 表示。
(2)定义式：n ＝sin θ1sin θ2。
(3)物理意义：是一个与介质有关的常数，反映介质的________。
(4)用光速表示的折射率公式：________，某种介质的折射率，等于光在____中传播的速度c 与光在这种____中的传播速度v 之比。
4．实验：测定玻璃的折射率[实验目的]测定玻璃的折射率[实验原理]如图所示，当光线AO 以一定入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO 对应的出射光线的O ′B ，从而画出折射光线OO ′，量出折射角θ2，再根据__________算出玻璃的折射率。
13.1 光的反射和折射 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (1)
13、1光的反射和折射的教学设计【教材分析】本节课是光学的第一小节，首先介绍了光学的发展史，然后在初中所学知识的基础上直接给出了光的反射定律。
本节课的重点应放在折射定律的得出过程以及对光的折射率的理解。
光的折射定律是几何光学的三大基本规律之一，是研究几何光学的重要法宝。
高中阶段只研究在两种介质中并且其中一种介质是空气的两界面间的折射情况及所遵循的规律。
在应用时，一定要注意作图，突出几何的特点。
【学生分析】学生在初中已经学过光的反射和折射，但没有深入学习过光的折射所遵循的定量关系。
学生已具备一定的实验操作技能，对物理学的研究方法已有一定的了解，在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。
对于本节课的教学中学生可能会出现的思维障碍与困惑是：对于的理解，新教材在第十二章第六节《惠更斯原理》这节课中讲波的折射时，已经删去了利用惠更斯原理推出的这部分内容，这就导致这条公式的给出显得较为突兀，学生接受起来有些牵强。
【教学目标】一．知识与技能目标：1、知道光在反射与折射时光路可逆2、掌握光的反射与折射定律3、知道折射率的定义和表达式，知道折射率的决定因素 二．过程与方法目标：通过观察演示实验，使学生了解到光在两种介质界面上发生的现象(反射和折射)，观察反射光线、折射光线随入射角的变化而变化，培养学生的观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的学习，培养学生分析、推理能力。
三．情感、态度与价值观目标：渗透物理研究和学习的科学态度的教育，实验的客观性与人的观察的主观性的矛盾应如何解决，人的直接观察与用仪器探测是有差别的，我们应用科学的态度看待用仪器探测的结果。
vcn =2121sin sin v v =θθvcn =【教学重点】①光的折射定律、折射率②折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质本身来决定。
【教学难点】1．从实验数据中，总结出折射定律2．解释有关光的折射现象【教学过程设计思路】【教学过程】一、创设情景、引入新课利用一个小魔术引入：在一个碗里放一枚硬币，从碗的上方斜视过去，开始看不到硬币。
2017-2018学年高中物理选修3-4教学案：第十三章第1节光的反射和折射含解析
第1节光的反射和折射1。
光的反射定律:简记为，共面、两侧、相等。
2．荷兰数学家斯涅耳总结的光的折射定律：（1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
(2）表达式：错误!＝n12,式中n12是比例常数。
3．物理学中把光从真空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,叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n表示。
4．折射率n由介质本身及入射光的频率决定,且有n＝错误!.第一课时光的反射和折射一、反射及反射定律1．光的反射光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质的现象。
2．反射定律反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。
二、光的折射和折射率1．光的折射和折射定律2．折射率(1)物理意义反映介质的光学性质的物理量。
(2)定义光从真空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,简称折射率，即n＝错误!。
（3）折射率与光速的关系某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比,即n＝错误!。
(4）特点任何介质的折射率都大于1。
1．自主思考——判一判(1）反射定律是确定反射光线的位置的规律.(√）（2)不是所有的反射现象都遵循反射定律。
(×)（3)发生漫反射时，反射角不等于入射角。
(×）(4)一束光从空气进入水中时,传播方向一定发生变化.(×）（5）折射率大的介质，密度不一定大。
(√)(6）光的反射现象中,光路是可逆的,光的折射现象中，光路不是可逆的。
（×)2．合作探究——议一议如图131.1甲、乙所示是一狭窄光束射到玻璃面上时发生折射和反射的情景,结合情景讨论下列问题.图13。
1。
1(1）反射光线、折射光线、入射光线和法线的位置关系如何？提示：反射光线、折射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、折射光线和入射光线分居法线两侧。
高中物理 第十三章 光 1 光的反射和折射教案 新人教版选修3-4-新人教版高中选修3-4物理教案
1 光的反射和折射1．光的反射(1)反射现象：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质的现象．(2)反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角． (3)在光的反射现象中，光路是可逆的． 2．光的折射(1)折射现象：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会进入第2种介质的现象．(2)折射定律(如图1所示)图1折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即sin θ1sin θ2＝n 12(式中n 12是比例常数)．(3)在光的折射现象中，光路是可逆的． 二、折射率 1．定义光从真空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，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率．即n ＝sin θ1sin θ2.2．折射率与光速的关系某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c 与光在这种介质中的传播速度v 之比，即n ＝c v.3．理解由于c ＞v ，故任何介质的折射率n 都大于(填“大于”“小于”或“等于”)1. 1．判断下列说法的正误．(1)光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定发生变化．( × ) (2)入射角增大为原来的2倍，折射角和反射角也都增大为原来的2倍．( × ) (3)介质的折射率越大，光在这种介质中传播速度越快．( × )(4)由折射率的定义式n ＝sin θ1sin θ2得出，介质的折射率与入射角θ1的正弦成正比，与折射角θ2的正弦成反比．( × )2.一束光从真空进入某介质，方向如图2所示，则该介质的折射率为________，若光在真空中的传播速度为c ，则光在该介质中的传播速度为________．图2答案222c 一、反射定律和折射定律在岸上往平静的水面观察，我们既可以看见水中的鱼，又可以看见岸上树的倒影． (1)这两种现象产生的原因相同吗？(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，这是为什么？答案 (1)不相同．看见水中的鱼是光的折射现象，看见岸上树的倒影是光的反射现象． (2)从鱼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，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，所以叉鱼时要对着所看到的鱼的下方叉．1．光的传播方向：当光从一种介质垂直进入另一种介质时，传播方向不变；斜射时，传播方向改变．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，但光传播的速度发生变化．3．入射角与折射角的大小关系：当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时，入射角大于折射角，当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时，入射角小于折射角． 4．反射定律和折射定律应用的步骤 (1)根据题意画出光路图．(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、反射角、折射角均是光线与法线的夹角．(3)利用反射定律、折射定律及几何规律列方程求解．例1 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 ＝3.0×108m/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？ 答案 (1)见解析图 (2) 3 3×108m/s(3)66(4)不变 解析 (1)光路图如图所示，其中AO 为入射光线，OB 为折射光线. (2)由题意，n ＝sin θ1sin θ2，又θ1＝60°，θ1＋θ2＝90°，得n ＝ 3.设玻璃中光速为v ，由n ＝c v得v ＝3×108m/s.(3)当入射角为45°时，介质折射率不变，由n ＝sin θ1′sin θ2′，得sin θ2′＝sin θ1′n ＝sin45°3＝66.(4)不变化，因为折射率是由介质和入射光频率共同决定的物理量，与入射角的大小无关． 例2 如图3所示为某种透明介质的截面图，△AOC 为等腰直角三角形，BC 为半径R ＝12cm 的四分之一圆弧，AB 与水平屏幕MN 垂直并接触于A 点．一束红光射向圆心O ，在AB 分界面上的入射角i ＝45°，结果在水平屏幕MN 上出现两个亮斑．已知该介质对红光的折射率为n ＝233，求两个亮斑与A 点间的距离分别为多少．图3答案 见解析解析 光路图如图所示，设折射光斑为P 1，折射角为r ， 根据折射定律得n ＝sin rsin i，可得sin r ＝63. 由几何关系可得：tan r ＝R AP 1， 解得AP 1＝62cm ，设反射光斑为P 2，由几何知识可得△OAP 2为等腰直角三角形，故AP 2＝12cm. 提示：入射角、折射角、反射角均以法线为标准确定，注意法线与界面的区别． 二、折射率如表所示是在探究光由真空射入某种透明介质发生折射的规律时得到的实验数据．请在表格基础上思考以下问题：(1)(2)当入射角与折射角发生变化时，有没有保持不变的量(误差允许范围内)? 答案 (1)折射角增大．(2)入射角的正弦值和折射角的正弦值之比保持不变． 1．对折射率的理解 (1)折射率n ＝sin θ1sin θ2，θ1为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角；而θ2为介质中的光线与法线的夹角，也不一定为折射角．(2)折射率n 是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角的大小无关，与介质的密度没有必然联系．2．折射率与光速的关系：n ＝cv(1)光在介质中的传播速度v 跟介质的折射率n 有关，由于光在真空中的传播速度c 大于光在任何其他介质中的传播速度v ，所以任何介质的折射率n 都大于1. (2)某种介质的折射率越大，光在该介质中的传播速度越小．例3 一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时( ) A ．速度相同，波长相同 B ．速度不同，波长相同 C ．速度相同，频率相同 D ．速度不同，频率相同答案 D解析 同一单色光在不同的介质内传播过程中，光的频率不会发生改变；水的折射率大于空气的折射率，由公式v ＝c n可以判断，该单色光进入水中后传播速度减小，又v ＝λf ，该单色光进入水中后波长变短，故选项D 正确．例4 如图4，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O 点)，然后用横截面为等边三角形ABC 的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC 边上．D 位于AB 边上，过D 点作AC 边的垂线交AC 于F .该同学在D 点正上方向下顺着直线DF 的方向观察，恰好可以看到小标记的像；过O 点作AB 边的垂线交直线DF 于E ；DE ＝2cm ，EF ＝1cm.求三棱镜的折射率．(不考虑光线在三棱镜中的反射)图4答案3解析 过D 点作AB 边的法线NN ′，连接OD ，则∠ODN ＝α为O 点发出的光线在D 点的入射角；设该光线在D 点的折射角为β，如图所示．根据折射定律有n ＝sin βsin α①式中n 为三棱镜的折射率 由几何关系可知β＝60°②∠EOF ＝30°③ 在△OEF 中有EF ＝OE sin∠EOF ④由③④式和题给条件得OE ＝2cm⑤根据题给条件可知，△OED 为等腰三角形，有α＝30°⑥由①②⑥式得n ＝ 3.[学科素养] 例4这道高考题考查了折射定律、作图能力、光在三棱镜中的传播问题及相关的知识点．通过解题，学生回顾了折射定律，锻炼了作图能力，让物理概念和规律在头脑中得到提炼和升华，体现了“物理观念”“科学思维”等学科素养．针对训练 两束平行的细激光束垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图5所示．已知其中一束光沿直线穿过玻璃，它的入射点是O ，另一束光的入射点为A ，穿过玻璃后两条光线交于P 点．已知玻璃半圆截面的半径为R ，OA ＝R2，OP ＝3R .求玻璃材料的折射率．图5答案3解析 画出光路图如图所示．其中一束光沿直线穿过玻璃，可知O 点为圆心．另一束光从A 点沿直线进入玻璃，设在半圆面上的入射点为B ，入射角为θ1，折射角为θ2，由几何关系可得：sin θ1＝OA OB ＝12，解得：θ1＝30°.由几何关系可知：BP ＝R ，折射角为：θ2＝60°.由折射定律得玻璃材料的折射率为：n ＝sin θ2sin θ1＝sin60°sin30°＝ 3. 1．(光的折射现象)(多选)(2017·苍南高二检测)根据图6中的漫画，判断下列说法中正确的是( )图6A ．人看到的是鱼的实像，位置变浅了些B ．人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些C ．鱼看到的是人的实像，位置偏低了些D ．鱼看到的是人的虚像，位置偏高了些 答案 BD解析 人看到的是鱼发出的光线经过水面折射后进入人眼，射入人眼的光线的反向延长线相交后形成的虚像，光线从水射向空气中时，折射角大于入射角，作出从鱼S 1发出的两条光线，将折射光线反向延长，得到的交点为人所看到的鱼的虚像S 1′，如图所示，可以看出虚像的位置变浅了，B 正确，A 错误；同理，鱼看到的是人发出的光线经过水面折射形成的虚像，根据光路可逆原理，鱼看到人的虚像的位置偏高了，D 正确，C 错误． 2．(折射率的理解)(多选)关于折射率，下列说法正确的是( ) A ．根据sin θ1sin θ2＝n 12可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B ．根据sin θ1sin θ2＝n 12可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C ．根据n ＝cv可知，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比D ．同一频率的光由真空进入不同介质中时，折射率与光在介质中的波长成反比 答案 CD解析 介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量，由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，故选项A 、B 均错误；由于真空中的光速c 是定值，故折射率n 与传播速度v 成反比，选项C 正确；由于v ＝λf ，当频率f 一定时，速度v 与波长λ成正比，又折射率n 与速度v 成反比，故折射率n 与波长λ也成反比，选项D 正确．3．(折射定律的应用)(多选)(2018·台州上学期期末)如图7所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O 点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2.已知玻璃折射率为3，入射角为45°.现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O 点垂直于图面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则( )图7A ．光束1转过15°B ．光束1转过30°C ．光束2转过的角度小于15°D ．光束2转过的角度大于15° 答案 BC4．(折射率的计算)如图8所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于BC 边入射，经棱镜折射后从AC 边射出．已知∠A ＝θ＝60°，光在真空中的传播速度为c .求：图8(1)该棱镜材料的折射率； (2)光在棱镜中的传播速度．答案 (1) 3 (2)33c 解析 (1)作出完整的光路如图所示． 根据几何关系可知φ＝∠B ＝30°， 所以α＝60°.根据折射定律有n ＝sin αsin β＝sin θsin γ，又因为α＝θ＝60°，所以β＝γ. 又β＋γ＝60°，故β＝γ＝30°. 则n ＝sin60°sin30°＝ 3.(2)光在棱镜中的传播速度v ＝cn ＝33c . 一、选择题考点一 光的反射现象和折射现象1．(2018·海宁检测)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实际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 答案 B解析 如图所示，假设地球表面不存在大气层，则地球上M 处的人只能等到太阳运动到S 处才看见日出，而地球表面存在大气层时，太阳运动到S ′处，阳光经大气层折射后射到M 点，故M 处的人在太阳运动到S ′处就能看见日出，不存在大气层时观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比将延后，B 正确．2.如图1所示是一束光从空气射向某介质在界面上发生反射和折射现象的光路图，下列判断中正确的是( )图1A ．AO 是入射光线，OB 为反射光线，OC 为折射光线 B ．BO 是入射光线，OC 为反射光线，OA 为折射光线 C ．CO 是入射光线，OB 为反射光线，OA 为折射光线D ．条件不足，无法确定 答案 C解析 法线与界面垂直，根据反射角等于入射角，折射光线和入射光线位于法线两侧，可知CO 为入射光线，OB 为反射光线，OA 为折射光线．故C 正确．3．如图2所示，井口大小和深度均相同的两口井，一口是枯井(图甲)，一口是水井(图乙，水面在井口之下)，两井底部各有一只青蛙，则( )图2A ．水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B ．枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C ．水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D ．两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 答案 B解析 由于井口边沿的约束，而不能看到更大的范围，据此作出边界光线如图所示． 由图可看出α＞γ，所以枯井中的青蛙觉得井口大些；β＞α，所以水井中的青蛙可看到更多的星星，故选项B 正确，A 、C 、D 错误．4．(多选)(2018·桐庐高二检测)如图3所示，把由同种材料(玻璃)制成的厚度为d 的立方体A 和半径为d 的半球体B 分别放在报纸上，从正上方(对B 来说是最高点)竖直向下分别观察A 、B 中心处报纸上的字，下列说法正确的是( )图3A ．看到A 中的字比B 中的字高 B ．看到B 中的字比A 中的字高C ．看到A 、B 中的字一样高D ．A 中的字比没有玻璃时的高，B 中的字和没有玻璃时一样高 答案 AD解析 如图所示，B 中心处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 中心处的字经折射，人看到的位置比真实位置要高，A 、D 正确．考点二 折射率及折射定律5．(多选)光从空气斜射进入介质中，比值sin θ1sin θ2＝常数，这个常数( )A ．与介质有关B ．与折射角的大小无关C ．与入射角的大小无关D ．与入射角的正弦成正比，与折射角的正弦成反比 答案 ABC解析 介质的折射率与介质和入射光的频率有关，与入射角、折射角的大小均无关，选项A 、B 、C 正确，D 错误．6.(2018·嘉兴一中高二期中)如图4所示，一束光线通过一水平界面从某介质射入真空，已知入射光线与界面的夹角为60°，折射光线与界面的夹角为45°，则该介质的折射率为( )图4A.62B.63C.2D.22答案 C7.(2018·嘉兴高级中学高二第二学期期中)如图5所示，玻璃棱镜的截面为等腰三角形，顶角a 为30°.一束光线垂直于ab 面射入棱镜，又从ac 面射出．出射光线与入射光线之间的夹角为30°，则此棱镜材料的折射率是( )图5A.32B.32C.33D. 3 答案 D解析 光线在ac 界面上发生折射，入射角为30°，折射角为60°，根据光的折射定律可知：n ＝sin60°sin30°＝3，故选D.8.(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6所示的折射现象(α>β)．下列结论中正确的是( )图6A ．在水中的传播速度，光束a 比光束b 大B ．在水中的传播速度，光束a 比光束b 小C ．水对光束a 的折射率比水对光束b 的折射率小D ．水对光束a 的折射率比水对光束b 的折射率大 答案 AC解析 由公式n ＝sin θ1sin θ2，可得折射率n a <n b ，C 正确，D 错误；由v ＝c n，n a <n b 知v a >v b ，A 正确，B 错误．9.如图7所示，直角三棱镜ABC 的一个侧面BC 紧贴在平面镜上，∠BAC ＝β.从点光源S 发出的细光束SO 射到棱镜的另一侧面AC 上，适当调整入射光SO 的方向，当SO 与AC 成α角时，其折射光与镜面发生一次反射，从AC 面射出后恰好与SO 重合，则此棱镜的折射率为( )图7A.cos αcos βB.cos αsin βC.sin αcos βD.sin αsin β答案 A解析 由题意可知，细光束SO 经AC 面折射后，折射光线垂直于BC ，经平面镜反射后，从AC 面射出来，则恰好与SO 重合，故此棱镜的折射率n ＝sin (90°－α)sin (90°－β)＝cos αcos β. 10.现代高速公路上的标志牌都使用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向反射，使标志牌上的字特别醒目．这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，如图8所示，反光膜内均匀分布着直径为10μm 的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为3，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射的入射角应是( )图8A ．15°B．30°C．45°D．60°答案 D解析 已知入射光线和出射光线平行，所以光在三个界面上改变了传播方向，光线在玻璃珠的内表面反射时具有对称性，由此可作出光路图如图所示．由几何关系可知i ＝2r ①根据折射定律有n ＝sin i sin r ＝3② 由①②可得i ＝60°.二、非选择题11.如图9所示是一个透明圆柱体的横截面，其半径为R ，折射率是3，AB 是一条直径．今有一束光，平行AB 方向射向圆柱体．若有一条入射光线经折射后恰好经过B 点．图9(1)请用直尺画出该入射光线经折射后到B 点的光路图；(2)求这条入射光线到AB 的距离．答案 (1)见解析图 (2)32R 解析 (1)光路图如图所示．(2)设入射角为α，折射角为β，根据折射定律有n ＝sin αsin β＝3， 由几何关系2β＝α，可得β＝30°，α＝60°，所以CD ＝R sin α＝32R . 12.如图10所示，△ABC 为直角三角形棱镜的横截面，∠ABC ＝30°.有一细光束MN 射到AC 面上，且MN 与AC 面的夹角也为30°，该光束从N 点进入棱镜后再经BC 面反射，最终从AB 面上的O 点射出，其出射光线OP 与BC 面平行．图10(1)作出棱镜内部的光路图(不必写出作图过程)；(2)求出此棱镜的折射率．答案 (1)见解析图 (2) 3解析 (1)光路图如图所示：(2)根据折射定律n ＝sin θ1sin θ2 n ＝sin θ4sin θ3因为θ1＝θ4＝60°，所以θ3＝θ2.又由几何关系知2θ3＝60°，所以θ3＝30°.n ＝sin θ4sin θ3＝sin60°sin30°＝ 3. 13.如图11，一玻璃工件的上半部是半径为R 的半球体，O 点为球心；下半部是半径为R 、高为2R 的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜．有一平行于中心轴OC 的光线从半球面射入，该光线与OC 之间的距离为0.6R .已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)．求该玻璃的折射率．图11答案 1.43解析 如图，根据光路的对称性和可逆性可知，与入射光线相对于OC 轴对称的出射光线一定与入射光线平行．故从半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心C 点反射．设光线在半球面的入射角为i ，折射角为r .由折射定律有sin i ＝n sin r ①由几何关系，入射点的法线与OC 的夹角为i .由正弦定理有sin r 2R ＝sin (i －r )R② 由题设条件和几何关系有sin i ＝L R ③式中L 是入射光线与OC 间的距离，L ＝0.6R .由②③式和题给数据得sin r ＝6205④ 由①③④式和题给数据得 n ＝ 2.05≈1.43.。
高中物理人教版选修3-4教学教案：第十三章+1+光的反射和折射+Word版含解析
教学设计者基本信息姓名学校学科物理教学设计基本信息课题光的反射和折射年级高二模块选修3-4教科书版本人教版学习主题光的折射、折射率1.整体设计思路（教学设计的思路与学习价值分析）高中阶段只研究在两种介质中并且其中一种介质是空气的两界面间的折射情况及所遵循的规律。
其中关于入射角与折射角之间定量关系的研究是这节课教学的重点，如果能设计实验来完成这项任务，可以使学生更好的理解折射定律、折射率概念，起到突破折射率难点的作用。
如何能在全班学生面前展示折射的光路，能够定量测量入射角和折射角，达到实验要求的精度，让学生相信我们探究实验数据的真实性，让学生全程参与和体验折射实验的探究过程，却是一个挑战。
教学特意设计了一个带有圆盘刻度的白纸，使得角度的测量最小分度达到1°，估读到0.1°，能够保证测量实验数据的精度，将激光笔、半圆形玻璃砖、有量角器刻度的白纸用磁扣吸在黑板上，方便在班级现场演示不同入射角的折射，全班参与读取数据，在数据的处理上运用先猜测再用实验数据验证的科学研究方法，借用excel 表格处理数据的功能来用图像验证猜测的正确与否，用数学的方法处理物理数据。
关于物质折射率的测定，光路可逆原理和折射定律相结合的应用，将在第二课时中学习。
本节课程设计重点在演示实验探究过程中得到折射定律规律和理解折射率概念，突出观察、猜想、分析的科学方法。
2.目标设计（指向学生素养发展的目标设计）1.物理观念：从物理学视角形成关于光学部分的基本认识，能用光的反射和折射解释和描述一些自然光学现，是物理概念折射率和光的折射定律规律在头脑中的提炼和升华。
2.科学思维：探究光的折射需要遵循的内在规律，是在光从空气射入半圆形玻璃砖这一基本演示实验，从定性和定量两方面进行科学推理，尤其是探究入射角与折射角的定量关系，让学生从不同角度思考，是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化；从实验数据概括出入射角与折射角的正弦之比为常量。
高中物理第十三章光1光的折射课堂互动学案选修3_4
1 光的折射课堂互动三点剖析1.光的折射现象和折射定律。
光的折射现象光从一种介质射入另一种介质时，传播方向改变的现象叫光的折射。
注意：当光垂直于两种介质的界面入射时，入射光线和折射光线都与界面垂直，折射光线与入射光线同向，这是一种特殊现象。
折射定律折射光线跟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的两侧；入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。
用公式表示为：n =21sin sin θθ 注意：上式是在光从空气斜射向介质的情况下推出的，θ1为入射角，θ2为折射角。
在折射现象中光路是可逆的。
2.折射率以及折射率与光速的关系折射率n定义式：21sin sin θθ=n 概念：光从真空中射入某种介质时，入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦之比n ，叫做该种介质的绝对折射率，简称折射率。
注意：折射率的定义式为度量式，n 没有单位，且n>1。
折射率与光速的关系vc n = 注意：光在真空中的速度跟在空气中的速度相差很小，通常情况下可以认为光从空气射入某种介质时入射角的正弦与折射角的正弦之比是那种介质的折射率。
各个击破【例1】 如图13-1-1所示，一束光线从空气射入介质，在界面上发生了反射和折射，入射点是O 点，则入射光线是_________；反射光线是_________；折射光线是_________。
图13-1-1答案：CO OB OA类题演练1 如果光线以大小相等的入射角，从真空射入不同介质，若介质的折射率越大，则( )A.折射角越大，说明折射光线偏离原来方向的程度越大B.折射角越大，说明折射光线偏离原来方向的程度越小C.折射角越小，说明折射光线偏离原来方向的程度越大D.折射角越小，说明折射光线偏离原来方向的程度越小解析：根据折射定律，n =21sin sin θθ，当光以相等的入射角从真空向介质入射时，sinθ1一定，n 越大，sinθ2就越小，θ2越小。
说明光偏离原来的程度就越大。
高二物理选修34第十三章13.1光的反射与折射教案
高二物理选修34第十三章13.1光的反射与折射教案学案教师活动（含学法指导）学生活动设计意图一、复习回顾引入新课（一）光的反射和折射观察并回答：一部光，还有一部分光会，但传播方向与入射光的传播方向相比，发生．光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这种现象叫．另一部分光会进入第2种介质的现象，叫做．（二）光的反射定律：1、反射光线、入射光线、法线在．反射光1、检查评价学生课前预习效果；2、实验演示光在两种介质界面上传播时发生的现象，引入对光的折射现象的研究．1、学生课前预习，完成学案中的复习回顾部分；2、复习光的反射定律及反射光路可逆知识；1、有效的预习有利于课堂的高效学习．2、使学生明确课标要求以及本节课堂教学的步骤和内线，入射光线在法线；2、反射角入射角．在反射现象中，光路是的．容，从而有效地参与课堂学习，体现主体作用．二、新课教学（一）光的折射定律将演示实验获得的数据填入下表．投影展示让光线从空气射入某种玻璃的实验过程中一组实验数据，让学生进行计算(借助三角函数表与计算器)．入射角i(°)折射角r(°)i/r sini/sinr10 20进行入射角和折射角关系的实验研究，测定八组，记录实验数据，通过对比i/r和sini/sinr，概括分析1、学生边观察边思考2、认真分析表格中的数据，把ri与risinsin进行对学生在初中对于反射的了解已经非常到位了，但对于折射，还只是知道了一304050607080通过分析表中数据可以得出结论：折射光线跟入射光线和法线在，折射光线和入射光线分别位于法线两侧；入射角的正弦跟折射角的正弦成．如果用n来表示这个比例常数，就有．这就是光的折射定律，也叫斯涅耳定律．在折射现象中，光路角度关系，从而使学生在头脑中建立对折射定律的认识．比，找到i、r的定量关系．些定性的规律．通过本节课的实验探究确定折射角和入射角的定量关系．是的．（二）折射率1、物理意义：折射率是一个反映的物理量．折射率n越大，光线偏折越．2、折射率的定义：光从真空射入某种介质发生折射时，与的比值n，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率．3、材料折射率的存在，不仅可以改变光的传播方向，还能改变光的传播速度．光在介质中的传播速度v和真空中的光速c、材料n之间有以下关（二）折射率1、通过前面的实验探究，帮助学生建立折射率的概念；2、介绍绝对折射率和相对折射率，让学生体会折射率具有相对性．1、体会折射率是一个反映介质光学性质的物理量，了解绝对折射率和相对折射率；2、参阅课本P46表1，了解几折射率n反映了介质的一种光学性质，是本节课的重点，也是难点．此概念的建立是在前面实验的基础上，不系．种介质的折射率，体会材料折射率的存在，不仅可以改变光的传播方向，还能改变光的传播速度．论i、r 怎么变化，而risinsin是个定值，它反映了介质的一种性质，从而牢固建立了折射率的概念．（三）实验测定玻璃的折射率1、提供以下实验器材：玻璃砖一块、白纸、教师辅导学生做好实验可参阅课本P46设计操作实验，木板、大头针、图钉、三角板、量角器、铅笔．2、实验步骤：(1)把白纸用图钉钉在木板上；(2)在白纸上画一条直线a作为玻璃砖的上界面，画一条线段AO作为入射光线，并过O点画出界面a的法线NN′；(3)把长方形的玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边跟a严格对齐，并画出玻璃砖的另一个长边a′；(4)在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2；(5)在玻璃砖的a′一侧竖直地插上大头针P3，调整眼睛观察的视线，要使P3恰好能挡住P1和P2在玻璃砖中的虚像；并指导学生进行数据处理．1、课件展示数据处理方法：（1）计算法：量角度查三角函数表计算；（2）单位圆法：以O点为圆心，以任意长为半径画一个圆，利用三角形相似相应弦长度之的实验，明确实验原理并体会实验步骤．小组合作完成实验，并将结论向全班展示．进行实验探究，培养实验探究能力．(6)用同样的方法在玻璃砖的a′一侧再插上大头针P4、使P4能同时挡住P3本身和P1、P2的虚像；(7)记下P3、P4的位置，移去玻璃砖和大头针．过P3、P4引直线O′D与a′交于O′点，连接O、O′，OO′就是入射光AO在玻璃砖内的折射光线的方向。
《光的折射》学案(人教版选修3-4)
学案：光的折射【学习目标】1、掌握光的折射定律2、了解介质的折射率与光速的关系；3、掌握介质的折射率的概念．【学习过程】一、温故知新：1、当光射到两种介质的界面上时，会同时发生和现象。
2、光的反射定律：；；。
二、自主学习与合作探究：1、入射角是和之间的夹角；折射角是和之间的夹角。
2、合作探究：光的折射现象中，折射角与入射角之间的关系：下面是光线从空气射入某种玻璃时的入射角和折射角，请计算并找出其规律：光的折射定律：（1）内容：（2）在光的折射现象中，光路是的。
3、折射率：（1）定义：光从射入某种介质时，角的正弦与角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。
（2）介质的折射率与光在这种介质中传播速度的关系：n =（3）任何介质的折射率都于1。
（填写大于，或小于）问题讨论：1、为什么光在同一种均匀介质中能够沿直线传播？2、为什么任何介质的折射率都大于1？3、光由其他介质射入空气时，n =sinθ1/sinθ2是否还适用，如果适用则θ1和θ2分别应是什么角？三、例题讲解：课本49页四、跟踪练习：1、在折射现象中，下列说法中正确的是：A、折射角一定比入射角小B、光从真空射入不同介质，入射角一定时，折射角大，表示该介质的折射率小。
C、介质的折射率大，光在其中的传播速度小。
D、折射角和入射角的关系是：入射角增大多少倍，折射角也同样增大多少倍。
2、光从空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气中，O点是玻璃砖的圆心，下面四个光路图中正确的是：3、光从空气射入折射率为√3 的介质中，反射光线恰垂直于折射光线，求入射角为多大？五、本节小结：1、2、。
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1 光的折射
互动课堂
疏导引导
1.光的折射
（1）光的折射：光从一种介质射入另一种介质时，在界面上将发生光路改变的现象叫光的折射.折射不仅可以改变光路，还可以改变光束的性质.
（2）光的折射定律：折射光线在入射光线和法线所决定的平面内，折射光线与入射光线分居在法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数：r
i n sin sin =. （3）在光的折射中光路可逆.
2.对于折射率的理解
（1）光从真空射入某种介质发生的折射，入射角θ1的正弦跟折射角θ2的正弦之比n 叫做这种介质的折射率：2
1sin sin θθ=n . （2）折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c 跟光在这种介质中传播速度v 之比，即v c n =
.由于真空中的光速c 大于光在其他任何介质中的传播速度v ，所以任何介质的折射率都大于1，当然这里所说的折射率指的是介质的绝对折射率.
(3)折射率是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关.
（4）各种介质的折射率是不同的，两种介质相比较，折射率较小的介质，称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质.
3.解决光的折射问题的方法
（1）根据题意画出正确的光路图.
图13-1-1
（2）利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角均以法线为标准.
（3）利用折射定律、折射率公式求解.
（4）注意在折射现象中，光路是可逆的；垂直界面入射的光线，折射光线与入射光线在同一直线上，过半圆形玻璃砖圆心的光线不偏折，如图13-1-1所示.
4.光在大气层中是沿曲线传播的
地球周围的大气由于重力的影响，越靠近地面，其密度越大，对应的折射率也越大，越远离地面，空气越稀疏，对应的折射率也越小（越远离地面，越接近真空，折射率越接近1），因此大气层是非均匀介质.如图13-1-2所示是光线进入大气层的示意路线图（实际光线并非折线，而是连续的曲线.图中为了便于分析，将大气层分割成了一层层均匀的大气层.在地球表面可以认为光是沿直线传播的）.在我们看来早晨的太阳比中午看起来大，就是由于光的折射造成的.
图13-1-2
活学巧用
1.如图13-1-3所示，一束光线从空气射入介质，在界面上发生了反射和折射，入射点是O 点，则入射光线是__________；反射光线是__________；折射光线是__________；介质折射率n=__________.
图13-1-3
思路解析：光在界面上发生反射，反射定律告诉我们，反射角等于入射角，因此确定界面只能是竖直的，而不能是水平的.由反射和折射的规律可知，入射光线和反射光线在同一介质中，它们在界面的同一侧，折射光线和入射光线在界面的两侧，所以OA 为折射光线；又因为入射光线和折射光线分居于法线的两侧，所以CO 为入射光线 ，OB 就是反射光线了.
由图知：入射角θ1=60°，折射角θ2=30°，由折射率公式330sin 60sin sin sin 21===︒︒
θθn . 答案：CO OB OA 3
2.一个圆柱形筒，直径为12 cm ，高为16 cm ，人眼在筒的上方某处观察，所见筒的深度为9 cm,当筒里盛满液体时，则人眼又恰能看到筒侧壁的最低点.求：
（1）此液体的折射率；
（2）光在此液体中的传播速度.
思路解析：先画出一圆柱形筒，筒的高为H=16 cm ，直径d=12 cm.人眼在A 处，筒侧壁底部“最低点”为B ，筒内无液体时，人眼能见深度h=9 cm ，筒内盛满液体时，人眼能看到B 点，根据光的折射画出光路如图13-1-4所示.
图13-1-4
（1）sin θ1=22h d d
+,sin θ2=22H d d
+ 此液体的折射率.3
4sin sin 222221=++==h d H d n θθ
（2）光在此液体中的传播速度s m n
c v /3
41038
⨯===2.25×108 m/s. 答案：（1）3
4 （2）2.25×108 m/s。