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
高中物理 第十三章 光 1 光的反射和折射学案 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
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1 光的折射课堂探究一、对光的折射现象的理解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，但并非一定要变化，当光垂直界面入射时,光的传播方向就不变化。
2．光的速度:光从一种介质进入另一种介质时，速度一定变化，当光垂直界面入射时，光的传播方向虽然不变，但也属于折射现象，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发生折射时，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关系而定。
4．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入射光的频率决定,与入射角、折射角的大小无关。
解决光的折射问题时，应根据光在两种介质的界面上发生折射的规律，作出光路图，利用折射定律以及平面几何知识来处理光折射现象中的问题。
二、“相对折射率”与“绝对折射率”光从介质1射入介质2时，入射角θ1与折射角θ2的正弦之比叫做介质2对介质1的相对折射率，通常用n12表示。
若介质1是真空，则介质2相对真空的折射率叫做该介质的绝对折射率,通常用n表示。
设介质1的绝对折射率为n1，介质2的绝对折射率为n2则n12＝错误!＝错误!＝错误!＝错误!＝错误!，所以n1v1＝n2v2，或n1sin θ1＝n2sin θ2，由此可知光线偏折的方向。
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
人教版选修3-4 13.1 光的反射和折射 教案
我们生活在五彩缤纷的世界里,生活在光的世界中。
毛泽东在他的词《菩萨蛮·大柏地》中写道:“赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞?”“彩练”是指雨后天空出现的彩虹,这是太阳光在通过空中的雨滴时,发生折射而色散的结果。
大诗人李白在他的《梦游天姥吟留别》中写道:“海客谈瀛洲,烟涛微茫信难求。
”意思是传说中的东海仙山实在难找,也有人认为这是指“海市蜃楼”,其实这是光发生全反射的结果。
光现象与我们的生活密不可分,如图所示,插入水杯中的筷子“弯曲”了,雨后马路上积水表面的油膜呈现出五颜六色,家用宽带用光纤送入……这一章我们将从光的反射、折射开始,学习光的干涉、衍射、激光的特性及应用等知识。
让我们一起打开光学的大门,在光学世界的殿堂中遨游吧!课时13.1光的反射和折射1.认识光的反射及折射现象,知道法线、入射角、反射角、折射角的含义。
2.理解反射和折射定律,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。
重点难点:折射定律的应用和折射率的测量,以及折射定律与光路可逆原理相结合的应用。
教学建议:本节主要讲光的反射定律、折射定律和折射率的测定,教学中要充分重视。
折射是在初中学习的知识上的进一步深化;折射率是一个全新的知识点,它对于后面理解全反射非常重要。
在求解折射率时,切忌死套公式。
在教科书的结构上,先介绍折射定律和折射率,再引入实验和例题,体现从基本知识到实际应用的过程。
导入新课:雨过天晴,顺着太阳看去,可以看到含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的“鹊桥”,俗称“彩虹”。
你知道这“彩虹”是如何形成的吗?1.光的反射与反射定律(1)光的反射:光照射到两种介质的界面上,一部分返回①原来介质的现象。
(2)入射角与反射角:入射光线与②法线的夹角叫入射角,反射光线与③法线的夹角叫反射角。
(3)反射定律:在光的反射现象中,反射光线、入射光线和④法线在同一平面内,且反射光线与入射光线分别位于法线的两侧,反射角⑤等于入射角。
人教版 高二物理 选修3-4 第十三章 第一节-光的反射和折射 导学案设计(无答案)
第一节 光的反射和折射【学习目标】1、通过阅读课本P44结合右侧图片，能够默写光的反射定律，并能结合例1，求解反射角、入射角等；2、通过小组讨论回顾初中知识，能够复述光的平面镜成像规律，并能画出光路图；3、通过阅读课本P44--45及右上角小字部分，能够说出光的折射定律并能利用折射定律求解折射率、入射角、折射角等；4、通过阅读课本P45“折射率”部分，能够说出折射率是如何定义的，并能根据入射角折射角求解介质的折射率；5、通过例题，能够从“人眼看到的物体是逆着射入人眼的光线沿直线看过去时的物体”的规律，理解例题中物深和像深的关系。
【自主学习】一、阅读课本P44结合右侧图片，试默写反射定律1、反射定律：2、平面镜成像特点： ①平面镜成 （选填“正立”或“倒立”）虚像。
②像和物的连线 于平面镜。
③像到平面镜的距离 物到平面镜的距离。
④像和物关于平面镜 。
⑤镜像 （“能”或“不能”）用光屏承接。
⑥像的大小 ，左右 。
例1、试完成下列光路图。
①画出光源S 产生光线的反射光线；②画出人眼在哪些范围内能够看到光源S ；③画出人眼在哪些范围内能够看到完整的蜡烛。
二、阅读课本P44—45并结合折射图像，试回答下列问题例2、如图所示，一束光线从空气射入介质，在界面上产生了反射和折射，入射点是O 点，AO 、BO 、CO 代表光线，下面说法中正确的是（ ）A 、入射光线AOB 、反射光线BOC 、折射光线COD 、折射光线AO练习1、一束光线与水平方向成30°，从空气射入水中，其反射光线和折射光线恰好垂直，则反射角和折射角各为（ ）A 、30° 30°B 、60° 60°C 、60° 30°D 、30° 60°三、阅读课本P45“折射率”部分及P46上面表格，试思考并回答下列问题，完成例题思考：当光由真空射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，其正弦之比也随之增大吗？例3、关于折射率，下列说法正确的是（ ）A ．根据n =21sin sin θθ可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B ．根据n =21sin sin θθ可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C ．根据n=c/v 可知，介质的折射率与介质中的光速成反比D ．根据波的折射规律可知，同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成反比 例4、画出折射成像的光路图①画出光线经过半圆形玻璃的折射光线；②画出光线由空气进入玻璃的出射光线；③画出光线由玻璃进入空气的出射光线。
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。
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。
2017_2018高中物理第十三章光第1节光的反射和折射学案选修3_4
13.1 光的反射和折射反射定律和折射定律[先填空]1．光的反射(1)定义光从第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．2．光的折射和折射定律[再判断]1．反射定律是确定反射光线位置的规律．(√)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改变．(×)[后思考]1．人站在平面镜前面会看到自己的像．平面镜成像的特点是什么？【提示】平面镜成的像是虚像，像和物等大，像和物到镜面的距离相等．2．入射角、折射角哪一个较大？【提示】没有前提条件，无法确定．[核心点击]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，传播方向就不发生变化．2．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．1．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E．光发生反射时，一定伴随着折射现象2.如图1311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( )图1311A．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E ．PQ 可能是法线【答案】 BDE3．如图1312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什么？图1312【答案】 光的折射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．折射率[先填空]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 ＝sin θ1sin θ2.3．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 ＝c v .4．特点任何介质的折射率都大于1.[再判断]1．当光从空气垂直进入水中时，水的折射率为0.(×)2．折射率大的介质，密度不一定大．(√)[后思考]1．是否可以由折射率的定义式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？【提示】 不可以．折射率n 由介质的性质和光的颜色决定，与入射角θ1和折射角θ2无关．2．光在折射率大的介质中传播速度越大还是越小？【提示】 由v ＝c n 知，n 越大，v 越小．[核心点击]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，说明常数反映着该介质的光学特性．3．光传播速度介质的折射率n 跟光在其中的传播速率v 有关，即n ＝c v ，由于光在真空中的传播速率c 大于光在任何介质中的传播速率v ，所以任何介质的折射率n 都大于1.因此，光从真空斜射入任何介质时，入射角均大于折射角；而光由介质斜射入真空时，入射角均小于折射角．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，它的大小只能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．4．若某一介质的折射率较大，那么光在该介质中的速度较________．【答案】 小5．一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为真空中光速) 【导学号：23570084】【答案】 22 26．一束光线从空气射向折射率为1.5 的玻璃内，入射角为45°，画出反射和折射的光路示意图．【答案】1θ1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.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.测定玻璃的折射率[核心点击]1．实验目的掌握测玻璃折射率的方法；加深对折射定律的理解．2．实验过程用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的折射光线，用量角器测入射角i和折射角r，根据折射定律计算出玻璃的折射率n＝sin isin r.3．实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、三角板(或直尺)、铅笔．4．实验步骤(1)如图1313所示，把白纸用图钉钉在木板上．在白纸上画一条直线aa ′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aa ′的法线NN ′.图1313(2)把长方形的玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边跟aa ′严格对齐，并画出玻璃砖的另一个长边bb ′.(3)在AO 线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2.(4)眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使B 把A 挡住，在眼睛这侧沿视线方向插上大头针P3，使它把P1、P2挡住．(5)用同样的方法在玻璃砖的bb ′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．记下P3、P4的位置，移去玻璃砖和大头针．过P3、P4引直线O ′B 与bb ′交于O ′点，连接O 、O ′两点，OO ′就是入射光AO 在玻璃砖内的折射光线的方向．入射角i ＝∠AON ，折射角r ＝∠O ′ON ′.(6)用量角器量出入射角i 和折射角r.从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值，记录在自己设计的表格里．(7)用上面的方法分别测出入射角是15°、30°、45°、60°和75°时的折射角．查出入射角和折射角的正弦值，把这些数据也记录在上述的表格里．(8)计算出不同入射角时sin i sin r 的值．比较一下，看它们是否接近一个常数．求出几次实验中测得的sin i sin r 的平均值，就是玻璃的折射率．5．注意事项(1)玻璃砖的上折射面必须与直线aa ′严格对齐，才能准确地确定法线，准确地画出入射角和折射角．(2)实验时，尽可能将大头针竖直地插在纸上，且P1和P2之间、P2和O 之间、P3和P4之间、P3和O ′之间距离要稍大一些．重合的时候要看玻璃砖里面的像，而不是看玻璃砖上面的大头针的头部．(3)入射角i 应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜过大，在操作时，手不能触摸玻璃砖光洁的光学面，更不能用玻璃砖的界面代替直尺画界线．(4)在实验的过程中玻璃砖与白纸的位置都不能改变．6．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，再代入n ＝sin θ1sin θ2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：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1314所示．图1314由于sin α＝CC ′CO ，sin β＝DD ′DO .而CO ＝DO ，所以折射率n1＝sin αsin β＝CC ′DD ′.重复以上实验，求得各次折射率，然后求其平均值即为玻璃折射率的测量值．7．在“测定玻璃折射率”的实验中：(1)操作步骤如下：①先在白纸上画出一条直线aa ′代表两种介质的界面，过aa ′上的O 点画出界面的法线NN ′，并画一条线段AO 作为入射光线．②把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa ′对齐．③在线段AO 上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像．调整视线方向，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的像和P3，记下P3、P4的位置．④移去大头针和玻璃砖，连接P3、P4作为折射光线，测量出入射角θ1与折射角θ2，填入表格中．上述操作步骤中存在严重的缺漏，应做的补充是________________________________________________________________________________________________________.(2)实验中测出了多组入射角θ1与折射角θ2，并作出了sin θ1－sin θ2图象如图1315所示．则下列说法正确的________．图1315A ．实验时，光线是由空气射入玻璃B ．玻璃的折射率为0.67C ．玻璃的折射率为1.5【答案】 (1)见解析． (2)C8.由某种透明物质制成的等腰直角棱镜AOB ，两腰都为16 cm ，且两腰与Ox 与Oy 轴都重合，如图1316所示，从BO 边的C 点注视A 点，发现A 点的位置在D 点，在C 、D 两点插上大头针，测出C 点的坐标为(0,12)，D 点的坐标为(9,0)，由此可以算出该透明物质的折射率为多大？图1316【答案】 43。
人教版高中物理选修(3-4)-13.1《光的反射和折射》名师导学案2
（ n sin1 ）更大？ s in 2
5、水的折射率 n 比 1 大还是小，为什么？其它介质呢？如果光从水中射入空气中，水
的折射率 n 比 1 大还是小，为什么？
（三）测定玻璃的折射率
6、实验原理：如图所示，在玻璃砖的上方插两颗大头针 P1 和 P2，在玻璃砖的下方观察 时，由于光线的两次折射，P1 和 P2 的虚像将在 和 的位置。为了确定沿 P1、P2 方向射入的光线（在玻璃中）的折射光线方向，可在玻璃砖下方插 和 两颗大头
13.1 光的反射与折射 课前自主学习提示单
一、学习指南
1. 达成目标：预习《光的折射》微课，完成《自主学习提示单》规定的任务： （1）能准确说出光的反射及折射现象，作图找出法线、入射光线、反射光线、折射光
线、入射角、反射角、折射角。
（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，会自主完成测定玻璃折射率的实验。
2. 学习方法建议：
（1）情景教学法。通过创设生活情景激发学生的学习兴趣。
（2）对比学习法。依照光的反射定律，试分别从线、面、角三个角度总结折射现象的 规律。
（3）实验法。根据实验目的，选择适当的器材，科学、合理的设计实验，测定玻璃的
折射率。
3. 课堂学习形式预告： A.课堂检测；
B.进阶作业，疑难解析；
8、古诗中有“大漠孤烟直，长河落日圆”的壮美诗句；诗人观察到的落日并非太阳的实 际位置，而是光线经过了不均匀的大气时发生了而成的像，如图所示，太阳实际在上图 中的(填“A”或“B ”)位置。
三、困惑与建议
C.协作探究，实验测定玻璃砖的折射率； D.教师答疑，交流展示。
二、学习任务
预习《折射定律》微课，完成下列学习任务：
高中物理选修3-4教学设计6：13.1 光的反射和折射教案
13.1光的反射和折射1、教学目标一、知识与技能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、过程与方法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、情感态度与价值观1.通过观察演示实验，培养观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的教学，培养分析、推理能力.2.渗透物理研究和学习的科学态度教育.2、教学重点光的折射定律.折射率概念.3、教学难点光的折射定律和折射率的应用.4、教学过程：1）课堂导入我们在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．2）重点讲解（一）光的反射现象及反射定律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）光的折射现象及折射定律1.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：a.让学生观察折射光.入射光及界面的法线也是共面的.b.光从空气进入玻璃时，入射角增大.折射角也增大，但入射角始终大于折射角.2.定量测量5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.但要先明确法线）3.分析测量数据：（建议入射角分别取10°,20°,30°,40°,50°）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，经历了近1500年的时间。
2020-2021学年人教版选修3-4 第十三章 1 光的反射和折射 教案
养学生总结分析的逻辑能力。
新课教学1 这一节课我们复习光的反射和折射现象，知道光的反射遵循反射定律，那光的折射应该遵循何规律？1．介绍折射的相关物理量如图所示，光从空气射入介质，AO为入射光线，O为入射点，OC为折射光线。
入射角: 入射光线与法线间的夹角i叫做入射角。
折射角: 折射光线与法线间的夹角r叫做折射角。
2．在黑板上演示：激光笔发出绿光对准半圆形玻璃砖的光心从空气射入玻璃，观察折射光线和入射光线的相对位置及折射角和入射角的关系：（要解释半圆形玻璃砖内的折射光线与半圆面的出射光线共线，在半圆面发生了第二次折射，垂直入射垂直折射，所以折射角可以看出射光线。
先演示特殊情况——光沿法线入射，不偏折，再演示任意角入射。
a.让学生观察折射光线、入射光线及界面的法线空间关系：b.光从空气斜射入玻璃时，入射角始终大于折射角。
3．定量测量8组入射角与折射角数共面，分居法线两侧学生读取数据并记录学生计算数据验证老师的猜测，不对。
入射角增大，折射角也增大，猜测：会不会两角培养类似概念的迁移能力培养学生观察和分析推理能力培养学生读取实验数据的能力培养学生处理实验数据的能力、培养学生创新精神和创新思维能A介质riC空气O据，建议入射角分别取10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°，列出原始数据表（为了方便学生参与获取数据，用摄像头投影到大屏幕，大家一起读取和记录数据。
但要先明确光线有一定宽度，可用光线的中心来读入射角和折射角）教师打开excel表格，录入测量数据并处理：入射角增大，折射角也增大，猜测：两者的差是不是定值呢？同学还有什么猜测？教师选择实验数据，运用excel自带的数据处理描点作图，得到i-r坐标中的8个点，前几个点大致在一条直线，后几个点位置明显不在线上，入射角与折射角存在着简单的正比关系，但只有对比较小的入射角才大致相符，这点早在公元1400年，托勒密也曾经这样认识，否定了这种猜测。
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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。
根据折射定律，就可以求出玻璃的折射率了。
2．怎样确定与入射光线AO相对应的折射光线OO'？3．把玻璃砖放在木板上，下面垫一张白纸，在纸上描出玻璃砖的两个边a和a'。
然后，在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B，AB的延长线与直线a的交点就是O。
4．眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使B把A挡住，如图所示。
如果在眼睛这一侧再插第三个大头针C，使它把A、B都挡住，插第四个大头针D，使它把前三个都挡住，那么后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线。
5．在白纸上描出光线的径迹，测量相应的角度，就能计算玻璃的折射率了。
6．实验中的注意事项（1）玻璃砖的折射面必须画准确，才能确定法线，准确地画出入射角和折射角。
注意不能用玻璃砖代替直尺画线，避免划伤玻璃砖表面。
（2）实验时尽可能将大头针竖直地插在白纸上，且A和B之间、B和O之间、C和D之间、C和O’之间距离要稍大一些。
要透过玻璃砖观察大头针，而不是看玻璃上面的大头针的顶部。
（3）入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差。
（4）在实验过程中玻璃砖与白纸的位置都不能改变，更不能用手触摸玻璃砖光洁的光学面。
（5）玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5cm以上，若宽度太小，则测量误差较大。
例题:如图所示，一个储油桶的底面直径与高均为d。
当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B。
当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的点C，C、B两点相距d/4。
求油的折射率和光在油中传播的速度。
【课堂训练】1．人看到沉在水杯底的硬币，其实看到的是（）A．硬币的实像，其位置比硬币实际所在位置浅B．硬币的实体，其位置是硬币的实际所在位置C．硬币的虚像，其位置比硬币实际所在位置浅D．硬币的虚像，其位置比硬币实际所在位置深2．光从某种玻璃中射向空气，入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中，折射角θ2也随之增大，则下列说法正确的是（）A．比值θ1/θ2不变B．比值sinθ1/sinθ2不变C．比值sinθ1/sinθ2是一个大于1的常数D．比值sinθ1/sinθ2是一个小于1的常数3．某单色光在真空中的波长为λ，波速为c，它在折射率为n的介质中速度为A．c/n B．c/nλC．nc D．c4．在图中虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线斜射向界面后发生反射与折射的光线，以下说法正确的是（）A．bO是入射光线B．aO是入射光线C．cO是入射光线D．Ob是反射光线5．关于折射率，下述说法中正确的是（）A．根据n=sinθ1/sinθ2可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B．根据n=sinθ1/sinθ2可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C．根据n=c/v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，折射率与光在介质中的波长成反比6．已知光线穿过介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时的光路图如图所示，下面说法中正确的是（）A．介质Ⅰ的折射率最大B．介质Ⅲ的折射率比Ⅰ大C．介质Ⅱ是光密介质D．光在介质Ⅲ中光速最小7．光线从真空中入射到一块平行透明板上，入射角为40°，则反射光线和折射光线的夹角可能是（）A．小于40°B．在100°到140°之间C．大于40°D．在40°到100°之间8．一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°，则该介质的折射率及光在该介质中的传播速度为（）A．， c B．2，c/2 C．， c D．，c/29．当光线以30°入射角从折射率为的介质中射向空气时，折射角应为（）A．30°B．45°C．60°D．75°10．当光线以300入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上，它的反射光线与折射光线夹角为900，则这块玻璃的折射率应为（）A．0.866 B．1.732 C．1.414 D．1.50011．如图所示，把用同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径也为d的半球体B分别放在报纸上，且让半球的凸面向上，从正上方竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字，下面关于观察结果的描述正确的是（）A．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B中的字和没有放玻璃半球一样高D．看到A中的字较没有放玻璃体时高12．下列说法中正确的是（）A．甲乙在同一明亮空间，甲从平面镜中看见乙的眼睛时，乙一定能从镜中看见甲的眼睛B．我们能从某位置通过固定的任意透明的介质看见另一侧的所用景物C．可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度D．在介质中光总是沿直线传播13．一个大游泳池，池底是水平面，池水深1.2m，有一直杆竖直立于池底，浸入水中部分杆是全长的一半，当太阳光以与水平方向成37°角射在水面上时，测得杆在池底的影长为2.5m，求水的折射率？【巩固提高】1．一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角。
真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为。
2．如图所示的各光路图中，正确反映光在玻璃和空气中传播的是（）3．如图所示，眼睛在a处看到鱼在水中的b处，若从a处射出一束激光欲照射到鱼身上，则激光应对着哪一位置射出（）A．b的下方B．b的上方C．b处D．无法确定4．如图所示，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和折射光束2。
已知玻璃的折射率为3，入射角为450，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150，如图中虚线所示，则（）A．光束1转过150B．光束1转过300C．光束2转过的角度小于150D．光束2转过的角度大于1505．一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n a和n b，a、b在玻璃中的传播速度分别为v a和v b，则（）A．n a＞n b B．n a＜n b C．v a＞v b D．v a＜v b6．某组同学用插针法测平行玻璃砖的折射率，记录下入射光线、折射光线、出射光线后，以入射点O为圆心画单位圆，用直尺测得有关线段的长度，如图所示。
下面四个表达式中，正确地表达了折射率的关系式是（）A．n=AB/CD B．n=AB/EF C．n=BO/OC D．n=BO/CF7．用插针法测得透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如图所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果。
（1）在这四个图中肯定把针插错的是（2）在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是。
计算玻璃的折射率的公式是。
8．如图所示，有玻璃三棱镜ABC顶角A为300，一束光线a垂直于AB射入棱镜，由AC射出进入空气，测得出射光线与入射光线间夹角为300，则棱镜的折射率n为（）A．n=B．n=C．n=D．n=/39．一束从空气射向折射率n=的某种玻璃的表面，如图所示。
θ代表入射角，则（）A．当入射角θ=0°时不会发生折射现象B．无论入射角θ是多大，折射角r都不会超过45°C．欲使折射角r=30°，应以θ=60°的角度入射D．当入射角tanθ=时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直10．光线以300的入射角从某种介质中射向空气时，反射光线与折射光线垂直，求介质的折射率及光在介质中的速度。
11．如图所示一束单色光射入一半径为0.1m玻璃球体，入射角为600，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。
求：（1）此玻璃的折射率为（2）光在玻璃球内的传播时间12．在利用“插针法”测得玻璃砖折射率的实验中：（1）甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa’和bb’后，不小心碰了玻璃砖使它向aa’方向平移了少许，如图所示。
则他测出的折射率（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（2）乙同学在画界面时，不小心将两界面aa’和bb’间距画得比玻璃砖宽度大些，如图所示。
则他测得的折射率（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
13．空中有一只小鸟，距水面3m，其正下方距水面4m深处的水中有一条鱼。
已知水的折射率为4/3，则鸟看水中的鱼离它有多远？鱼看天上的鸟离它有多远？14．如图所示，一根竖直插入水中的杆AB，在水中部分长1.0m，露出水面部分长为0.3m，已知水的折射率为4/3，则当阳光与水平面成370角时，杆AB在水下的影长为多少？15．如图所示，一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P，现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的P’点，P’点在P点的左侧3.46cm处，已知透明体对光的折射率为。