鲁科版 选修3-4 41 光的折射定律 (教案)
2017-2018学年高中物理鲁科版选修3-4教学案：第4章第1节光的折射定律含答案
第1节光的折射定律1．光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象；光的折射和反射中光路是可逆的。
2．光的折射中，入射角i的正弦与折射角r的正弦之比是一个常数，即n＝错误!.3．介质的折射率反映了光在介质中的偏折程度，折射率越大，光线偏离原方向的程度就越大.4．某种介质的折射率n＝错误!。
同一种介质中，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光,红光的传播速度最大，折射率最小.错误!折射角与入射角的定量关系1．光的折射光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。
2．斯涅耳定律(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,入射角的正弦与折射角的正弦成正比,即错误!＝n。
3．光路可逆原理在光的反射现象和折射现象中，光路都是可逆的。
[跟随名师·解疑难］对光的偏折方向的认识即光线的偏折情况与介质的性质有关,如图4.11所示。
(1）如果光线从折射率小的介质射向折射率大的介质，折射光线向法线偏折,入射角大于折射角，并且随着入射角的增大（减小)折射角也会增大(减小）,如图甲所示。
(2）如果光线从折射率大的介质射向折射率小的介质，折射光线偏离法线，入射角小于折射角,并且随着入射角的增大（减小）折射角也会增大（减小)，如图乙所示。
图4.1。
1［特别提醒］画光路图应注意的问题：(1）光线实际是从哪个物体发出的；（2）光是从光密介质射向光疏介质还是从光疏介质射向光密介质；（3）必要的时候还需要借助光的可逆性原理；（4）注意画图时一定要规范，光线与法线、光线的反向延长线等应用实线和虚线区分.［学后自检］┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手）一束光线从空气射向折射率为1。
5的玻璃内，入射角为45°，则如图4。
1。
2的四个光路图中正确的是( )图41。
2解析：选C 光在两介质的界面上通常同时发生反射和折射,所以A错误；由反射定律知反射角为45°，根据折射定律n＝错误!得i ＞r，故B错误；画光线时必须带箭头,D不是光路图，D错误.折射率的意义1．定义光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦与折射角r 的正弦之比，用n表示，则n＝错误!。
1.光的折射定律-教科版选修3-4教案
光的折射定律-教科版选修3-4教案一、概述本教案以教科版选修3-4为基础，针对光的折射定律进行教学设计。
通过本文的学习，可以了解光的折射和反射的基本原理，掌握光的折射定律的推导方法和应用，提高学生的实验操作能力和科学思维能力。
二、知识点1.光线定义2.光的折射和反射3.折射角和入射角之间的关系4.光的折射定律的推导5.光的折射定律的应用三、教学目标1.知道光的折射和反射的概念和基本原理；2.掌握光的折射定律的推导方法和应用；3.认识到光的折射定律在生活中的实际应用；4.提高实验操作能力和科学思维能力。
四、教学内容和步骤1. 光的折射和反射1.1 前置知识光线，光的直线传播。
1.2 师生互动引导学生了解光的折射和反射的现象和基本原理。
1.3 实验演示通过实验演示，展示光的反射和折射的过程，让学生观察和思考。
2. 折射角和入射角之间的关系2.1 前置知识平面镜和反射角定义。
2.2 师生互动通过交互式讨论，让学生了解光线的入射角、反射角和折射角的概念和关系。
3. 光的折射定律的推导3.1 前置知识空气和玻璃的折射率的定义。
3.2 实验演示通过实验演示，证实光线在过渡介质中的折射规律。
3.3 数学推导根据光的直线传播和折射规律，推导得出光的折射定律。
4. 光的折射定律的应用4.1 前置知识菲涅尔透镜。
4.2 实践操作通过实践操作，应用光的折射定律，制作菲涅尔透镜，展示其在凸透镜上的作用。
五、教材参照光的折射定律-教科版选修3-4。
六、教学反思本教案的设计以任务为导向，注重实践操作和思维启发。
同时，引导学生不断思考光的折射和反射的现象和规律，促进科学思维的发展。
在教学过程中，要注重个性化教学，适时引导学生自主探索，提高学习兴趣和积极性。
2020高考物理第3讲光的折射全反射教案鲁科版选修3_4
第3讲 光的折射 全反射知识排查光的折射定律 折射率图11.折射现象光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生改变的现象，如图1所示。
2.折射定律(1)折射角与入射角的定量关系：入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数。
(2)表达式：sin isin r ＝n 。
3.折射率(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i 的正弦与折射角r 的正弦的比值n ，叫做这种介质的折射率。
(2)物理意义：折射率n 反映介质的光学特性，不能说n 与sin i 成正比，与sin r 成反比，n 由介质本身的光学性质和光的频率决定。
全反射 光导纤维1.光密介质与光疏介质2.(1)定义：光从光密介质射入光疏介质时，当入射角增大到一定程度时，折射光线完全消失，全部光线都被反射回光密介质内的现象。
(2)条件：①光从光密介质射向光疏介质。
②入射角大于等于临界角。
(3)临界角：折射角等于90°时的入射角。
若光从光密介质(折射率为n )射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C ，由n ＝sin 90°sin C ，得sin C ＝1n 。
介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。
3.光导纤维光导纤维的原理是利用光的全反射(如图2)。
图2 小题速练1.(多选)一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图3所示。
下列说法中正确的是( )图3A.此介质的折射率等于1.5B.此介质的折射率等于 2C.当光线从介质射向真空中时，入射角大于45°时可发生全反射现象D.当光线从介质射向真空中时，入射角小于30°时可能发生全反射现象E.光进入介质时波长变短 答案 BCE2.(多选)一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O 点为该玻璃砖截面的圆心，下图中能正确描述其光路的是( )答案 ACE3.(多选)如图4所示，两束不同频率的平行单色光a 、b 从水射入空气(空气折射率为1)发生如图所示的折射现象(α<β)，下列说法正确的是( )图4A.随着a 、b 入射角度的逐渐增加，a 先发生全反射B.水对a 的折射率比水对b 的折射率小C.在水中的传播速度v a >v bD.在空气中的传播速度v a >v bE.当a 、b 入射角为0°时，光线不偏折，但仍然发生折射现象解析 由于α<β，所以折射率n a 小于n b ，由于n ＝c v知，在水中的传播速度v a ＞v b ，由sin C ＝1n知，随着a 、b 入射角的逐渐增大，b 先发生全反射，a 、b 在空气中的传播速度都是c ，故A 、D 错误，B 、C 正确；当a 、b 入射角为0°时，光线虽然不偏折，但仍然发生折射现象，故E 正确。
光的折射定律教案设计
光的折射定律教案设计教案设计：主题：光的折射定律年级：初中八年级目标：1.理解什么是光的折射2.理解光的折射定律的概念及公式3.能够应用光的折射定律解决相关问题关键词：折射，光的折射定律，入射角，折射角，折射率教学资源：-幻灯片-板书-光箱和三棱镜-白纸和铅笔教学过程：一、导入（10分钟）教师展示一个光箱和三棱镜，并带领学生进行观察和探究：1.教师向学生解释光的折射是什么，并与光的反射进行对比。
2.教师给学生提供一些情景，让他们猜测光在不同介质中的传播是否会有变化。
3.教师引导学生进行探究实验：在桌子上放一张白纸，再把一支笔放在纸上，让学生从不同角度观察笔在水中的现象。
4.学生汇报实验结果，并提出观察到的现象和问题。
二、知识讲解（15分钟）1.教师通过幻灯片和板书给学生讲解光的折射的概念。
2.教师引导学生理解光的折射定律，即入射角、折射角和折射率的关系。
3.教师通过图示和实例演示光的折射定律的运用。
三、案例分析与讨论（20分钟）1.教师给学生提供一些折射问题，并带领学生逐步解决这些问题。
2.学生跟着教师进行思考和讨论，尝试给出答案，并解释解决方法和过程。
3.教师通过板书总结解决问题的方法和公式。
四、巩固与拓展（15分钟）1.学生分组进行小组讨论，设计一个实验来验证光的折射定律。
2.学生在小组中分享实验设计和思路，并选择一个进行演示。
3.教师和学生一起进行讨论和评价实验结果，以及对实验过程中遇到的问题进行解决。
五、练习与作业（10分钟）1.学生完成一些练习题，巩固光的折射定律的应用。
2.教师布置作业，要求学生根据折射定律解决一个实际问题，并写出解题步骤和答案。
六、总结与反思（5分钟）教师带领学生进行总结，回顾本节课所学内容，并提醒学生重点记忆和理解的部分。
教师与学生共同回答一些问题，检查对知识点的理解情况。
教师以学生互相点评为结束，对课堂教学进行反思和总结，以进一步完善教学方案。
鲁科版选修3-4 第4章 第1讲 光的折射定律
B．根据ssiinn θθ12＝n 可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比
C．根据 n＝vc可知，介质的折射率与光在该介质中的光速成反比
D．同一频率的光由真空进入某种介质时，折射率与波长成反比
第1讲 光的折射定律
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解预析习导介学质的折射率是一个反映介质光学性质的物梳理理量·识，记由·点介拨质 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； 由于真空中的光速是个定值，故n与v成反比是正确的，这也说明 折射率与光在该介质中的光速是有联系的，选项C正确； 由于v＝λf，当f一定时，v与λ成正比，又n与v成反比，故n与λ也成 反比，选项D正确． 答案 CD
2．色散现象
红光的传播速度最 大，折射率最 小 ；紫光的传播速度最小 ，
折射率最 大 .
第1讲 光的折射定律
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预习导学
一、对折射率的理解
梳理·识记·点拨
1．折射率是一个反映介质的光学性质的物理量，其大小由 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．
第1讲 光的折射定律
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2预．习“导相学对折射率”与“绝对折射率”
第1讲 光的折射定律
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预习导学
梳理·识记·点拨
3.实验步骤：(1)如图1所示，将白纸用图钉钉在方木板上．
(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． 图1
(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′.
第1讲 光的折射定律
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预习导学
梳理·识记·点拨
(4)在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察
高中物理 41 光的折射定律教案1 教科版选修3 4
第一节光的折射定律教学目标一、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1专心爱心用心．（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Sa入射到平面镜的光线，其反射光线的反向延长，光点19—9.平面镜成像原理：如图SS.的像，人眼根据光沿直线传播的经验，感觉反射光都是从′发出的线的交点即为b.平面镜成像作图.9—图19由对称性确定像点的位）步骤是：（1讲：两条光线即可确定像点的位置.所以无需多画.AB）若是作物体（42（）任意画两条入射光线；（3）过像点作出对应的两条反射光线；置；.点即可、BB点的成像光路图.连接A的成像光路图，则只需作出A、（三）光的折射折射定律实验观察变为看折射光和入射光的相对位置及折射角和入射角关系的观察：1.a.入射光及界面的法线也是共面的让学生观察折射光..b. 折射角也增大，但入射角始终大于折射角.光从空气进入玻璃时，入射角增大.但要先明组数据，仿照课本列出原始数据表（可让前排的学生读取数据.2.定量测量5确法线）°）°°,40,50（建议入射角分别取10°,20°,303.分析测量数据：（有两者的差是不是定值呢？［故意自言自语地］入射角增大，折射角也增大，［教师］学生开始计算）.［学生甲］不是，差值是越来越大的°，折射角一定增大某一个数值？［师］是不是有规律地增大，比如入射角增大10.［生］不是，前两组差不多，后两组又不同了（学生计算，有学生算了两组数.［师］那么，会不会两角的比值不变呢，大家算算看据说好像是相等的）［师］能不能从两组数据下结论？. ［生］不能. 组数据都算出来看看5［师］对，那样太轻率了点.把.发现比值也是不相等的］［学生继续计算如果让你来猜的话，你还能猜想它们之间可能是什么关系？［师］看来我们碰到麻烦了，［生沉默］.实在是因为入射角和折射角之间的关系太出乎人意料了［师］其实不是你们不够聪明，［有年的时间经历了近1500人类从积累入射角与折射角的数据到找出两者之间的定量关系，.学生惊叹］需要有持之以恒的毅力和必胜的科学研究是一件很艰苦的工作，［教师抓住机会教育］希望我们要学好物理也需要这样一种恒心和解决困难的勇气.信念.有时需要几代人的努力..大家不畏难，不怕苦，勇于探索，在科学学习之路上能走得很远很远2专心爱心用心．年，托勒密也曾经认为，入射角与折射角存在着简单［教师继续］实际上在公元1400直.的正比关系，但只有对比较小的入射角才大致相符，就像我们刚刚在计算中发现的那样这个谜终于被解开了，谜底是——入射角的正弦.到1621年，才由斯涅耳找到了这个关系?sin. =常数和折射角的正弦成正比. .即请大家看课本的实验数据及分析?sin2秒］［学生看书30.师生一起归纳总结折射定律的内容4.. 折射现象中光路可逆——直接给出即可，学生能领会5.n （四）折射率 1.折射率的定义光从空气进入玻璃时，入射角的正弦与折射角的正弦成［教师］刚才我们已经知道了.比如进入水中时，尽若光从空气进入另一种介质.比值约为.1.50.进一步的实验发现.正比可见而是约1.33,管入射角的正弦与折射角的正弦之比仍为常数.但这个常数却不是1.50.我们设想光从空气进入玻璃和光从空气它反映了介质的光学性质.这个常数跟介质有关系. 30°，则有：进入水中的入射角都是??sin30sin30空气→水：=1.33空气→玻璃：=1.50 ??sin?sin22θθ，我们画出光路图如图19—11甲、显然乙′＞.可以看到，光从空气进入玻璃时.22折射光偏离原来的传播方向更厉害.也就是说，这个比值的大小能反映介质对光的偏折程度n表示.我们把这个比值叫做折射率，用定义折.，比值越大.表明介质对光的偏折作用越大?sin1n. =射率?sin2图19—112.对折射率的几点说明a.引导学生看课本加点字对折射率定义的叙述，强调：光从真空进入介质，若光从介质?sin11= 则入射角正弦与折射角正弦之比进入真空.?sin n2b.光从空气进入介质近似于光从真空进入介质c.介质对真空的折射率也叫绝对折射率，简称折射率.若光从水中进入玻璃中，则入射角正弦与折射角正弦之比叫玻璃对水的折射率.也叫相对折射率.若水为介质Ⅰ，玻璃为介质?sin1nⅡ,=则写作21?sin23专心爱心用心．折射率的决定因素3.a..光折射的原因是：光在不同介质中的速度不同［做课本后的“做一做”小实验，帮助学生理解这一点］c nbn .的决定式：折射率=v n1c.＞cnnvc121nn =d.仿照==可写出相对折射率=21cnvv12n2（五）课堂巩固训练三、小结1.光的反射定律和折射定律是几何光学的两大基本规律（另外一个是光的直线传播规律）.是研究几何光学的重要法宝.在应用时一定要注意作图，突出几何的特点.2.反射成像和折射成像的原理分别是：平面镜成像是反射光线反向延长线的交点.折射成像是同一光点的折射光线或其反向延长线的交点.为该光点的像.应在明确成像原理的基础上正确画出光路图再行求解.3.折射率是几何光学中非常重要的基本概念之一.它反映介质的光学性质，每一种介质在一定条件下有一个确切的折射率，不同种类的介质在相同的条件下，一般具有不同的折射率.例如：玻璃的折射率是1.50，水的折射率是1.33.4.通常所说的介质的折射率是指介质的绝对折射率，即光从真空射入某种介质的折射率.若光由介质1射入介质2，这时的折射率确切地说应该叫做介质2对介质1的相对折射率.n来表示通常用.21四、布置作业4专心爱心用心．20XX—019学年度第一学期生物教研组工作计划指导思想以新一轮课程改革为抓手，更新教育理念，积极推进教学改革。
物理鲁科版选修3-4学案：课前预习第4章第1节光的折射定律含解析
第4章光的折射与全反射本章概览内容提要本章的主要内容有光的折射定律、光的全反射、光导纤维及其应用.其中光的折射定律和光的全反射是重点内容，光的全反射是难点内容.在光的折射定律中，教材首先以实验探究的形式找出折射角与入射角的定量关系，也就是斯涅耳定律.然后又定义出介质的折射率，同时又通过例题在运用斯涅耳定律的基础上，引出视深的计算方法；接下来教材进一步介绍了折射率的意义，以及另一个计算方法；测量介质的折射率也是本节的内容，这个实验应该由同学们自己完成，并得出相应的结论；最后，教材又利用光的折射定律，解释了大自然中的一些折射现象.在光的全反射中,教材首先介绍了全反射及其产生条件，其中临界角的概念是重点；然后，教材又对自然界中的一些全反射现象作了解释；最后，又说明了全反射在技术上的重要应用。
在光导纤维及其应用中,教材首先解释了光导纤维的工作原理，然后又简单介绍了光纤通信。
学法指导本章的内容相对比较直观，具有很强的可视性，实验操作也比较简单,效果比较明显.本章概念不是很多，也比较容易记忆,计算量不很大，学起来可能会感到不很吃力。
学习本章的关键是对知识的运用,用知识来解释现象是本章的重点要求;另外学习本章必然会要求同学们作出光路图,这就要求同学们要有较高的作图能力。
学习本章还要求同学们熟练运用几何知识和三角函数的相应知识，这就要求同学们必须具备一定的该方面的数学知识。
第1节 光的折射定律课前预习情境导入当大地荡涤了空中的尘埃，阳光重新普照大地时，美丽的彩虹会挂在天空。
彩虹也会出现在流水激起的水雾中，彩虹有7色：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，给大自然增添了无比的俏丽与神奇，那么彩虹是如何形成的呢?简答:不同颜色的光在同一介质中的传播速度不同，因此不同颜色的光在同一介质中的折射率不同。
在同一介质中,红光的传播速度最大，折射率最小；紫光的传播速度最小，折射率最大。
当一束白光经过一滴水珠时，要经过两次折射，紫光的偏折最大，红光的偏折最小，会出现色散现象，这样白光就被色散出7种色光.知识预览1.光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会___________，这种现象叫做光的折射.光在发生折射时，入射角的___________与折射角的___________之比是一个常数,则有___________，这个关系叫做斯涅耳定律。
#物理：鲁科版 选修3-4 41 光的折射定律 (教案)
第一节光的折射定律三维教学目标1、知识与技能（1）掌握光的反射及反射定律；（2）掌握光的折射及折射定律；（3）掌握介质的折射率的概念，了解介质的折射率与光速的关系。
2、过程与方法：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。
3、情感、态度与价值观：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，我们使用科学的态度看待用仪器探测的结果。
教学重点：光的折射定律、折射率。
折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质来决定。
教学难点：光的折射定律和折射率的使用，通过问题的分析解决加深对折射率概念的理解，学会解决问题的方法。
教学方法：引导、探究教学用具：光的折射演示器，附件：接线板、火柴、烟雾发生器及烟雾源、半圆柱透明玻璃、直尺、计算器。
（一）引入初中已学过光的折射规律：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居在法线的两侧；当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角；当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角。
初中学的光的折射规律只是定性地描述了光的折射现象，而我们今天要定量地进行研究：（二）新课教学演示：将光的激光演示仪接通电源，暂不打开开关，将烟雾发生器点燃置入光的折射演示器中，将半圆柱透明玻璃放入对应的位置，打开开关，将激光管点燃，让一束激光照在半圆柱透明玻璃的平面上，让光线垂直于平面过圆心入射(沿法线入射)，观察：折射情况，a．角度，b．明暗程度与入射光线进行对比。
然后改变入射角进行记录，再次观察能量改变的情况。
1、在两种介质的分界面上入射光线、反射光线、折射光线的能量分配随入射角的增大，反射光线的能量比例逐渐增加，而折射光线的能量比例逐渐减小。
2、经历了近1500年才得到完善的定律（1）历史发展：公元2世纪古希腊天文学家托勒密通过实验得到：A．折射光线跟入射光线和法线在同一平面内；B．折射光线和入射光线分居在法线的两侧；C．折射角正比于入射角。
2024-2025学年高中物理第四章光的折射1光的折射定律教案教科版选修3-4
1. 课前自主探索
教师活动：
- 发布预习任务：通过学校在线学习平台，发布关于光的折射定律的预习资料，包括PPT、教学视频和预习指导文档，明确预习目标和要求。
- 设计预习问题：围绕光的折射现象，设计问题如“光从空气进入水中，为什么会有折射现象？”和“你能想到哪些生活中的折射实例？”引导学生自主思考。
- 培养学生的团队合作精神和解决问题的能力。
3. 课后拓展应用
教师活动：
- 布置作业：根据光的折射定律，布置相关的课后习题，要求学生完成并提交。
- 提供拓展资源：推荐相关的科学文章、视频和在线模拟实验，供学生进一步学习。
- 反馈作业情况：及时批改作业，给予学生个性化的反馈和指导。
学生活动：
- 完成作业：学生认真完成作业，巩固课堂所学。
- 拓展学习：利用提供的资源，进行深入的拓展学习。
- 反思总结：学生对自己的学习过程进行反思，总结学习收获和不足。
教学方法/手段/资源：
- 自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。
- 反思总结法：帮助学生形成反思习惯，促进自我提升。
作用与目的：
- 巩固学生对光的折射定律的理解和应用能力。
- 通过拓展学习，拓宽学生的知识视野。
【讲解与演示】（15分钟）
1. 详细讲解斯涅尔定律的三个要点：入射光线、折射光线和法线在同一平面内；入射角和折射角的正弦值成正比；光从光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角。
2. 通过实验演示，让学生直观地理解光的折射现象及折射定律。
【练习与讨论】（10分钟）
1. 分组讨论：如何运用光的折射定律解释生活中的实例，如凸透镜成像、水中物体看起来位置变化等。
2. 布置练习题：根据光的折射定律，计算光从空气进入水中的折射角。
鲁科版高中物理选修(3-4)第4章第1节《光的折射定律》ppt课件
思考感悟
如何使一束光进入水中而传播方向不发生变化？
提示：光从一种介质斜射入另一种介质时，传
播方向会发生变化，而当光垂直界面入射时，
光的传播方向不变，因此可以使光束垂直水面
入射．
二、折射率的意义
1．定义：光从____射入某种介质发生折射时， 真空 入射角i的____与折射角 r的____之比用 正弦 正弦 __表示． n 2．定义式：n＝_______. sini/sinr 3．折射率与光速的关系 光在不同介质中的________ 不同，且都____光 传播速度 小于 在真空中的传播速度；某种介质的折射率，等 光在真空中 光在这种介质中 于__________ 的传播速度c与______________ 的 c 传播速度v之比，即n＝____. v
当光垂直界面射入时，光的传播方向就不变
化．
即时应用(即时突破，小试牛刀)
1．关于光的折射，错误的说法是( 面内 B．入射光线和法线一定在一个平面内 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 )
A．折射光线一定在法线和入射光线所确定的平
解析：选C.由光的折射定律知折射光线一定在法 线和入射光线所确定的平面内，A、B都正
三、测量介质的折射率 1．在测量介质的折射率的实验中，作出的光路 图如图4－1－2所示． 图 4－ 1－ 2
图 中 AO 为 ________ ， OE 为 ________ ， NN′ 为 入射光线 折射光线 ____法线 ，i为______ ，r是______ ，玻璃折射率的表 入射角 折射角 sini 达式n＝______. sinr
(4)实验表明，当入射角增大时，折射角____． 增大 图 4－ 1－ 1
3．折射定律
2024-2025学年高中物理第四章光的折射1光的折射定律教案1教科版选修3-4
3.小组讨论和课堂展示环节，培养了学生的合作能力和表达能力，增强了课堂的互动性。
（二）存在主要问题
1.在课堂讨论中，部分学生表现出较强的依赖性，缺乏独立思考和解决问题的能力。
2.在实验操作中，部分学生对实验设备的操作不够熟练，影响了实验结果的准确性。
2.辅助材料：收集光的折射现象的相关图片、图表和视频，以便在课堂上进行展示和讲解，帮助学生更好地理解光的折射定律。
3.实验器材：准备实验所需的玻璃棒、水、三棱镜等器材，并确保其完整性和安全性，以便学生进行实验操作和观察。
4.教室布置：将教室布置成实验操作区和讨论区，以便学生在实验和小组讨论时能够有合适的环境。
（2）引导学生观察生活中的光的折射现象，思考光的折射定律在其中的应用。
（3）邀请光学实验设备的制作原理和操作方法的专家进行讲座，提供必要的指导和帮助。
（4）组织学生进行光的折射主题的研究项目，鼓励学生创新和实践，提高学生的研究能力。
反思改进措施
（一）教学特色创新
1.导入环节采用提问和展示相结合的方式，激发了学生的兴趣和思考能力。
3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习光的折射定律时，学生可能会对光速变化、入射角和折射角之间的关系感到困惑。此外，进行实验时，学生可能对实验操作的精确性和数据处理的准确性存在困难。此外，将理论知识应用于实际问题解决中，也是学生面临的挑战之一。
教学资源准备
1.教材：确保每位学生都有《教科版选修3-4》教材，以便跟随教学进度进行学习。
过程：
将学生分成若干小组，每组选择一个与光的折射相关的主题进行深入讨论。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
4.1 光的折射定律 (鲁科版选修3-4)
A.上紫下红的彩色光带 B.上红下紫的彩色光带 C.外红内紫的环状光带 D.一片白光
【解析】选B.某一单色光的光路如
图所示，由三角关系知在水面的折 射角大，在平面镜反射时的入射角 小，光线在墙上的光点高.红光的折 射率最小，在水面的折射角最大，在墙上的光点最高，
形成上红下紫的彩色光带.
2．一小球掉入一水池中，小球所受重力恰与其所受阻力 和浮力的合力相等，使小球匀速下落，若从水面到池底 深h=1.5 m，小球3 s到达水底，那么，在下落处正上方 观察时( )
图如图所示，设入射角为θ，折射角
为r，则θ+r=90°，又
sinr = 3, sin
所以θ=30°.
4．一束复色光由空气射向玻璃,发
生折射而分为a、b两束单色光,其 传播方向如图所示.设玻璃对a、b 的折射率分别为na和nb,a、b在玻 璃中的传播速度分别为va和vb,则（ ）
A．na>nb
C．va>vb
【例3】某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用 的玻璃砖两面平行.正确操作后，做出的光路图及测出的 相关角度如图所示.（1）此玻璃的折射率计算式为 n=____（用图中的θ 1、θ 2表示）；
（2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，
为了减小误差，应选用宽度____（填“大”或“小”）
C.成为会聚光束
D.成为发射光束
【解析】选B.光路图如图所示,
由此可知,从玻璃砖下表面射出
的光线仍是平行光束.但宽度小 于d,B正确.A、C、D错误.
二、非选择题（14分） 6．（10分）为了测定光在透明的有机玻璃中的传播速度， 实验室提供的器材有：矩形有机玻璃砖、秒表、平行光
源、刻度尺、三角板、木板、白纸、大头针等，已知真
高中物理鲁科版选修3-4课件：第4章 第1节 光的折射定律
3．斯涅耳定律(折射定律)
sin i 入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数．即 sin r ＝n.
4．折射率 (1)定义 光从
真空
射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦与折射角r的 正弦之
比．用n表示． (2)定义式 sin i n＝ sin r . (3)意义：介质的折射率反映了光在介质中的 偏折度 ．
实 验 : 测 量 介 质 的 折 射 率
1．实验器材 玻璃砖、白纸三张、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、刻度尺、铅 笔．
2．实验步骤 (1)如图414所示，将白纸用图钉钉在平木板上；
图414
(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P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的 象，调整视线方向直到P2的象挡住P1的象．再在观察者一侧竖直插上两枚大头针 P3、P4，使P3挡住P1、P2的象，P4挡住P3及P1、P2的象，记下P3、P4的位置；
3．对折射率的理解 (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，说明常数反映了该介质的光学特性．
(3)折射率与光速的关系：光在介质中的传播速度v跟介质的折射率n有关，即 c n＝ v ，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. (4)决定因素：介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量，它的大小由介 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．
光的折射定律教案设计
光的折射定律教案设计一、教学目标1.知识与技能：理解光的折射现象，掌握光的折射定律，能运用折射定律解释生活中的折射现象。
2.过程与方法：通过实验观察光的折射现象，培养学生的观察能力和实验操作能力。
3.情感态度价值观：激发学生对光学现象的好奇心，培养其探索精神。
二、教学重点与难点1.教学重点：光的折射现象，光的折射定律。
2.教学难点：光的折射定律的理解和应用。
三、教学过程1.导入新课（1）教师通过展示一些生活中的折射现象，如水池底变浅、筷子插入水中弯折等，引导学生思考这些现象背后的原理。
2.实验观察（1）教师演示光的折射实验，引导学生观察光线在空气和玻璃之间的传播路径。
（2）学生分组进行实验，观察并记录光线在空气和玻璃之间的折射现象。
（2）教师讲解光的折射定律，即入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射光线和折射光线分别位于法线的两侧，入射角和折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。
4.应用拓展（1）教师展示一些生活中的折射现象，如眼镜、放大镜等，引导学生运用光的折射定律解释这些现象。
（2）学生分享自己的解释，教师进行点评和补充。
5.练习巩固（1）教师布置一些有关光的折射的练习题，让学生独立完成。
（2）教师批改练习题，对学生的错误进行讲解和纠正。
6.课堂小结四、课后作业1.复习光的折射定律，理解并掌握其应用。
2.观察生活中的折射现象，尝试运用光的折射定律进行解释。
3.完成课后练习题，巩固所学知识。
五、教学反思重难点补充：1.教学重点：（1）光的折射现象：教师通过互动提问，“同学们，你们能在生活中找到一些光的折射现象的例子吗？”让学生举例，如水中的鱼看起来比实际位置浅、通过放大镜看物体等。
（2）光的折射定律：教师通过实验演示，引导学生注意观察，“大家注意看，光线进入玻璃后发生了什么变化？”，并提问“谁能告诉我，这个变化遵循什么规律？”2.教学难点：（1）光的折射定律的理解：教师可以用生活中的实例来解释，“想象一下，当你们从空气走进水里，你们的感觉是怎样的？光也是一样的，它进入不同介质时，速度会改变，方向也会改变。
光的折射 教案设计(鲁科版)
《光的折射》教材分析：《光的折射》是山东科学教育出版社八年级物理上册第三章《光现象》的第四节内容。
本章学习光的直线传播、光的反射、平面镜成像、光的折射、光的色散和看不见的光等知识。
《光的折射》是本章的学习重点，也是下一章《透镜》学习的基础；由于探究环境和探究器材受限，《光的折射》也是学习的难点，只有创新实验器材，才能突破探究局限。
课标对本节的要求是通过实验探究了解光的折射现象及其特点，折射规律只要求定性的了解折射现象，不要求出现折射公式。
为达成课标要求，教材内容分为光的折射特点和光的折射现象两部分。
光的折射特点教材的处理是先认识折射现象，再探究折射特点，最后解释生活中的折射现象，体现了物理从生活中来，到生活中去的理念。
教材最后在“科学世界”版面上拓展了海市蜃楼的相关知识。
学情分析：1、对学生已具备的实验技能分析学生学习了光的直线传播和光的反射，进行了探究实验，会使用激光笔，能够在光屏上呈现光路，有了翻折光屏探究共面的经验。
2、对学生已有知识和生活经验的分析初四的学生对生活中的折射现象并不陌生，插入水中的筷子会向上弯折，池水变浅等现象较为常见，学习了光的反射，学生知道探究一个光学定律要从那些方面入手，也有了用光的反射规律解释反射现象的意识。
教学目标：知识与技能1、通过实验了解光的折射现象。
2、通过实验探究光从空气射入水或其它介质时的偏折规律。
3、了解光在折射时光路是可逆的。
过程与方法：1、通过观察认识折射现象。
2、能够用实验器材设计并探究光的折射的特点。
3、体验由折射引起的错觉4、初步掌握物理学研究问题的常用方法。
情感态度与价值观：1、初步领略折射现象的美妙，激发学生探索自然现象的兴趣。
2、学生在交流中锻炼表达能力，培养团结和合作的精神。
教学重点：折射规律的探究教学难点：折射规律解释折射现象教学方法：实验法、分析法、作图法教具和多媒体教师用：鱼缸、小鱼、鱼叉、吸管、PPT课件学生用：半圆形玻璃砖、自制折射实验器、激光笔教学过程：学生先清点实验器材，做到心中有数。
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第一节光的折射定律
三维教学目标
1、知识与技能
（1）掌握光的反射及反射定律；
（2）掌握光的折射及折射定律；
（3）掌握介质的折射率的概念，了解介质的折射率与光速的关系。
2、过程与方法：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。
3、情感、态度与价值观：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。
教学重点：光的折射定律、折射率。
折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质来决定。
教学难点：光的折射定律和折射率的应用，通过问题的分析解决加深对折射率概念的理解，学会解决问题的方法。
教学方法：引导、探究
教学用具：光的折射演示器，附件：接线板、火柴、烟雾发生器及烟雾源、半圆柱透明玻璃、直尺、计算器。
（一）引入
初中已学过光的折射规律：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居在法线的两侧；当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角；当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角。
初中学的光的折射规律只是定性地描述了光的折射现象，而我们今天要定量地进行研究：
（二）新课教学
演示：将光的激光演示仪接通电源，暂不打开开关，将烟雾发生器点燃置入光的折射演示器中，将半圆柱透明玻璃放入对应的位置，打开开关，将激光管点燃，让一束激光照在半圆柱透明玻璃的平面上，让光线垂直于平面过圆心入射(沿法线入射)，
观察：折射情况，a．角度，b．明暗程度与入射光线进行对比。
然后改变入射角进行记录，再次观察能量改变的情况。
1、在两种介质的分界面上入射光线、反射光线、折射光线的能量分配
随入射角的增大，反射光线的能量比例逐渐增加，而折射光线的能量比例逐渐减小。
2、经历了近1500年才得到完善的定律
（1）历史发展：公元2世纪古希腊天文学家托勒密通过实验得到：
A．折射光线跟入射光线和法线在同一平面内；
B．折射光线和入射光线分居在法线的两侧；
C．折射角正比于入射角。
德国物理学家开普勒也做了研究。
（2）折射定律：最终在1621年，由荷兰数学家斯涅耳找到了入射角和折射角之间的关系。
将一组测量数据抄写在黑板上让学生进行计算(用计算器)，光线从空气射入某种玻璃。
入射角i(°) 折射角r(°) i/r sini/sinr
10 6.7 1.50 1.49
20 13.3 1.50 1.49
30 19.6 1.53 1.49
40 25.2 1.59 1.51
50 30.7 1.63 1.50
60 35.1 1.67 1.51
70 38.6 1.81 1.50
80 40.6 1.97 1.51
通过分析表中数据可以得出结论：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，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。
演示：如果使光线逆着原来的折射光线到界面上，折射光线就逆着原来的入射光线射出，这就是说，在折射现象中光路也是可逆的(在反射现象中，光路是可逆的)。
3、折射率 n
光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n，但是对不同的介质来说，这个常数n是不同的，这个常数n跟介质有关系，是一个反映介质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质的折射率。
（1）折射率的定义式为量度式：折射率无单位，任何介质的折射率不能小于1，记住水的折射率为1.33（4/3），玻璃的折射率为1.50（3/2）
说明：
i是光线在真空中与法线之间的夹角，r是光线在介质中与法线之间的夹角。
光从真空射入某种介质时的折射率，叫做该种介质的绝对折射率，也简称为某种介质的折射率。
相对折射率在高中不作要求，又因为空气的绝对折射率为1.00028，在近似计算中认为空气和真空相同，故有时光从空气射入某种介质时的折射率当作绝对折射率进行计算。
4、介质的折射率与光速的关系
理论和实验的研究都证明：某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度之比：
例1：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°。