高中物理教科版选修34光的折射定律
高中物理 第四章 光的折射 第1讲 光的折射定律课件 教科选修34教科高二选修34物理课件
12/9/2021
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一、光的反射和折射现象 当光射到两种介质的分界面时，一部分光仍回到原来的介 质里继续传播(chuánbō)的现象，叫做光反的射(_fǎ_ns_h_è)__；另一部分光 进入第二种介质继续传播的现象叫做光的折射__(_zh_és_h_è)．
二、光的折射定律 1．折射定律：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__两__侧__，入射角的正弦值与 折射角的正弦值之比为一__常__数__．
2．公式：ssiinn ri＝n
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想一想 光在两种介质(jièzhì)的界面发生反射和折射现象时，反 射光线、折射光线和入射光线的传播速度是否相同？ 答案 光在不同介质中的传播速度不同．反射光线和入射光线 是在同一介质中，故它们两个的传播速度相同；折射光线和入 射光线不在同一介质中，故它们两个的传播速度不同．
中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比． c
n＝___v___ 3．任何介质的折射率都大于1.
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想一想 当光从水射入空气发生折射时，入射角的正弦与折射 角的正弦之比，叫做水的折射率，这种说法正确吗？为什么？ 答案(dá àn) 不正确．空气可以作为真空处理，根据折射率的定 义可知光从空气射入水发生折射时，入射角的正弦与折射角的 正弦之比，叫做水的折射率.
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三、介质的折射率
1．把光从__真__空_(_zh射ēnk入ōng某) 种__介__质__(j发ièzh生ì) 折射时，入射角i的正弦 值与折射角r的正弦值的__比__值__，叫做这种介质的折射率． sin i n＝__s_in__r_
教科版高中物理选修3-4第四章 光的折射.docx
高中物理学习材料桑水制作第四章光的折射第1节光的折射定律1．光从一种介质射到它与另一种介质的____________时，一部分或全部光会返回到原介质的现象，叫反射现象．发生反射现象时，反射光线与入射光线、法线在________________内，反射光线与入射光线分别位于法线的________；反射角________入射角．这就是光的________________．2．光从一种介质射到它与另一种介质的____________时，一部分光进入另一种介质的现象，叫折射现象．发生折射现象时，折射光线与入射光线、法线处在________________内，折射光线与入射光线分别位于________的两侧；入射角i的正弦与折射角r的正弦成正比，即________．3．光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的________与折射角的________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．关于光的折射现象，说法正确的是( )A．光的传播方向发生改变的现象叫光的折射B．折射定律是托勒密发现的C．人观察盛水容器的底部，发现水变浅了D．若光从空气射入液体中，它的传播速度一定增大5．若某一介质的折射率较大，那么( )A．光由空气射入该介质时折射角较大B．光由空气射入该介质时折射角较小C．光在该介质中的速度较大D．光在该介质中的速度较小6．如果光以同一入射角从真空射入不同介质，则折射率越大的介质( )A．折射角越大，表示这种介质对光线的偏折作用越大B．折射角越大，表示这种介质对光线的偏折作用越小C．折射角越小，表示这种介质对光线的偏折作用越大D．折射角越小，表示这种介质对光线的偏折作用越小概念规律练知识点一 折射现象的定性分析1．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 ．某些区域将提前，在另一些地区将延后D ．不变2．一个人站在湖边，观察离岸一段距离的水下的一条鱼，这个人看到的鱼的位置和鱼在水下真实的位置相比较，下列说法中正确的是( )A ．在鱼真实位置的正上方某处B ．在鱼真实位置上方偏向观察者的某处C ．在鱼真实位置下方偏向观察者的某处D ．所给条件不足，无法确定观察到的鱼的位置知识点二 对折射率的理解3．关于折射率，下列说法正确的是( )A ．根据sin isin r ＝n 可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B ．根据sin isin r＝n 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 ．同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与介质中波长成反比 4．两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1所示的折射现象(α>β)．下列结论中正确的是( )图1A．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的折射率大方法技巧练折射定律的应用技巧5．一半径为R 的1/4球体放置在水平桌面上，球体由折射率为3的透明材料制成．现有一束垂直于过球心O 的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图2所示．已知入射光线与桌面的距离为 3R /2.求出射角r .图26．一长直杆长1.5 m ，垂直立于底部平坦、水面平静无波的游泳池中，露出水面部分高0.3 m ，当阳光以与水面成37°的夹角入射时，杆在游泳池底部所成的影长为多少？(已知水的折射率n ＝43.)1．关于光的反射与折射，以下说法正确的是( )A．光发生反射时，光的传播方向一定改变B．光发生反射时，光的传播方向可能偏转90°C．光发生折射时，一定伴随着反射现象D．光发生反射时，一定伴随着折射现象2．如图3所示为地球及其大气层，高空有侦察卫星A接收到地球表面P处发出的光信号，则A感知到的发光物应在( )图3A．图中P点B．图中P点靠M的一侧C．图中P点靠N的一侧D．以上位置都有可能3．如图4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.已知玻璃柱的折射率为3，入射角为45°(相应的折射角为24°)．现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则( )图4A．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°4．一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光线与反射光线的夹角可能是( )A．小于40°B．在50°～100°之间C．在100°～140°之间D．大于140°5．有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种介质，光线的传播方向以及光线与介质分界面的夹角如图5所示，由此可以判断( )图5A．光在介质Ⅱ中传播的速度最小B．介质Ⅲ的折射率最小C．光在介质Ⅰ中的传播速度最大D．介质Ⅲ的折射率最大6．如图6所示，有玻璃三棱镜ABC，顶角A为30°，一束光线垂直于AB射入棱镜，从AC射出进入空气，测得出射光线与入射光线夹角为30°，则棱镜的折射率为( )图6A.12B.22C. 3D.3 37．如图7所示，两块相同的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质．一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中( )图7A．1、2、3(彼此平行)中的任一条都有可能B．4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能C．7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能D．1、2、3、4、5、6、7、8、9中的任一条都有可能8．如图8所示，半圆玻璃砖的半径R＝10 cm，折射率为n＝3，直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点．激光a以入射角r＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN 上出现两个光斑．求两个光斑之间的距离L.图89．一光线以很小的入射角i射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离(i很小时，sin i≈i，cos i≈1)．第四章光的折射第1节光的折射定律答案课前预习练1．分界面 同一平面 两侧 等于 反射定律 2．分界面 同一平面 法线 sin isin r＝n 3．正弦 正弦 4．C5．D [由n ＝sin isin r 可知，光由空气射入介质时的折射角是由折射率n 和入射角i 共同决定的，所以A 、B 均错．由n ＝cv 可知，介质的折射率越大，光在该介质中的速度越小，故C 错，D 正确．]6．C [根据折射率的定义n ＝sin isin r ，在入射角相同的情况下，折射角越小的介质，其折射率越大，该介质对光线的偏折作用越大；反之，折射角越大的介质，其折射率越小，该介质对光线的偏折作用越小．故C 正确．]课堂探究练 1．B[假如地球周围没有大气层，太阳光将沿直线传播，如图所示，在地球上B 点的人将在太阳到达A ′点时看到日出；而地球表面有大气层时，由于空气的折射率大于1，并且离地球表面越近，大气层的密度越大，折射率越大，太阳光将沿如图所示AB 曲线进入在B 处的人眼中，使在B 处的人看到了日出．但在B 处的人认为光是沿直线传播的，认为太阳位于地平线上的A ′点，而此时太阳还在地平线以下，相当于日出时刻提前了，所以无大气层时日出的时间将延后．]点评 将大气层看成数层折射率由上到下(地球表面)依次增大的均匀介质层叠合而成的；光由折射率较小的介质斜射向折射率较大的介质时，光线将向法线偏折．以上两点即可确定光在大气中的传播情况．2．B[如图所示，人在岸上看离岸一段距离的水下的鱼，应是从鱼的位置发出的光(实际上是鱼的反射光)，经折射后射入人的眼睛，看到的是鱼的像．把鱼看做一个发光点S ，人看到的是折射光线的反向延长线交于发光点S 的右上方S ′点，这说明人看到的是鱼的虚像，且位置是偏向右上方，所以选项B 正确．]点评 此类题目，要根据题意画出光路图，再根据光路图解决题目中提出的问题．3．CD [介质的折射率n 与入射角i 及折射角r 的正弦无关，即A 、B 错；介质的折射率与介质的光学性质和光在介质中的速度有关，C 正确；光由一种介质进入另一种介质频率不变，由n ＝c v ＝λ真f λ介f ＝λ真λ介得折射率与介质中的波长成反比，D 正确．] 点评 折射率由介质的性质和入射光的频率共同决定(第7节内容)．4．AC [由公式n ＝sin i sin r ，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．]点评 ①折射率是反映介质光学性质的物理量，它是由介质的性质和入射光的频率共同决定的，同一介质对确定的单色光而言，对应的折射率一定，不同介质对同一单色光(频率一定)的折射率一般是不相同的，折射率是用比值定义的物理量n ＝sin i sin r，其中“i ”表示光在空气中的入射角，在sin i 一定的条件下，折射率较大的介质中，光线的折射角的正弦值sin r 较小．可见，光的折射率表示在折射现象中折射光线相对于入射光线偏折程度的物理量．②公式n ＝c v表示了真空中光速c 和光在介质中的速度v 与折射率n 的关系，折射率较大的介质中，光速较小．5．60°解析 设入射光线与1/4球体的交点为C ，连接OC ，OC 即为入射点的法线．因此，图中的角α为入射角．过C 点作球体水平表面的垂线，垂足为B.依题意，∠COB ＝i.又由△OBC 知sin i ＝BC OC ＝32R R ＝32，i ＝60°.设光线在C 点的折射角为r 1，由折射定律得sin i sin r 1＝3，由以上两式得r 1＝30°.由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角i 1(如图)为30°.由折射定律得sin i 1sin r 1＝13，因此sin r ＝32，r ＝60°. 6．1.3 m解析 依题意作图如图所示，依据折射定律n ＝sin i sin r ，得sin r ＝sin i n ＝sin 53°43＝35， ∠θ2＝37°，影长s ＝0.3×tan 53° m ＋1.2×tan 37° m ＝0.3×43 m ＋1.2×34m ＝1.3 m.方法总结 利用光路图解决光的折射问题的方法：(1)根据题意画出正确的光路图．首先要找到入射的界面，同时准确地作出法线，再根据折射定律和入射光线画出折射光线，找到入射角和折射角，要注意入射角、折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角．(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，与折射定律n ＝sin i sin r中的各量准确对应，比如一定要确定准哪个角在分子上、哪个角在分母上．(3)利用折射定律n ＝sin i sin r 、折射率与光速的关系n ＝c v列方程，结合数学三角函数的关系进行运算．课后巩固练1．ABC [光发生反射时，光的传播方向一定改变，有人认为当入射角为0°，也就是光线垂直界面入射时，反射角为零，光线不改变方向，实际上光的传播方向改变180°，选项A 正确； 当入射角为45°时，反射角也为45°，光的传播方向偏转90°，选项B 正确；光发生折射时，一定伴随着反射现象，而当发生全反射现象时，只有反射现象而无折射现象，选项C 正确．]2．B [由于大气层的存在，侦察卫星在A 处接收到的P 处发出的光信号的光路大致如图中实线所示，由图可知选项B 正确，A 、C 、D 错误．]3．BC [转动前，光束1(反射光线)与入射光线间的夹角为A ＝45°×2＝90°，光束2(折射光线)与入射光线间的夹角为B ＝45°＋(180°－24°)＝201°.转动后，反射光线与入射光线的夹角A ′＝60°×2＝120°，根据折射定律，sin 60°sin θ＝3，得θ＝30°，则折射光线与入射光线间的夹角为B ′＝60°＋(180°－30°)＝210°，因此ΔA ＝A ′－A ＝30°，ΔB ＝B ′－B ＝9°，故B 、C 项正确．]4．C[由sin i sin r＝n>1，得折射角r<i ＝40°，由反射定律得i ′＝i ＝40°，如图所示，故折射光线与反射光线的夹角φ＝180°－i ′－r ＝140°－r ，所以100°<φ<140°.]5．AB [由相对折射率和绝对折射率的关系可知：n 1sin 45°＝n 2sin 40° n 1<n 2n 2sin 26°＝n 3sin 40° n 2>n 3而n 1sin 45°sin 26°＝n 3sin 2 40°，所以n 1>n 3即n 2>n 1>n 3，B 项对，D 项错．由n 1v 1＝n 2v 2＝n 3v 3＝c ，可知v 2<v 1<v 3，A 项对，C 项错．]6．C [顶角A 为30°，则光从AC 面射出时，在玻璃中的入射角r ＝30°.由于出射光线和入射光线的夹角为30°，所以折射角i ＝60°.由光路可逆和折射率的定义可知n ＝sin i sin r ＝3，C 项正确．] 7．B [光束射到AC 面进入未知的透明介质将发生折射，如何折射需要比较未知介质与玻璃的折射率，若未知介质折射率大于玻璃，则折射光偏离水平线向上；若未知介质折射率小于玻璃，则折射光偏离水平线向下；还有可能是未知介质与玻璃的折射率相同，不发生折射的特殊情形．但无论是哪一种可能情形，折射光射到倒立玻璃三棱镜再次折射后一定沿原来的方向射出．故4、5、6中的任一条都有可能，B 项对．]8．23.1 cm解析 画出如图所示的光路图，设折射角为i ，根据折射定律n ＝sin i sin r解得i ＝60°由几何知识得，△OPQ 为直角三角形，所以两个光斑P 、Q 之间的距离L ＝PA ＋AQ ＝Rtan 30°＋Rtan 60°解得L ＝4033cm ≈23.1 cm 9.(n －1)d ni解析 如图，设光线以很小的入射角i 入射到平板玻璃表面上的A 点，折射角为r ，从平板玻璃另一表面上的B 点射出，设AC 为入射光线的延长线，由折射定律和几何关系可知，它与出射光线平行，过B 点作BD ⊥AC ，交AC 于D 点，则BD 的长度就是出射光线与入射光线之间的距离，由折射定律得sin i sin r ＝n ①由几何关系得∠BAD＝i－r ②AB＝dcos r③出射光线与入射光线之间的距离为BD＝AB sin(i－r) ④当入射角i很小时，有sin i≈i，sin r≈r，sin(i－r)≈i－r，cos r≈1 由此及①②③④式得BD＝(n－1)dni。
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。
高中物理教科版选修3-4配套课件4.1 光的折射定律 课件(教科版选修3-4)
对折射率的理解
【典例2】 关于折射率，下列说法正确的是 ( )．
sin i A．根据 ＝n可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比 sin r sin i B．根据 ＝n可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比 sin r c C．根据n＝ v 可知，介质的折射率与光在该介质中的光速成反 比 D．同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波 长成反比
1 光的折射定律
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．
一、光的反射和折射现象
当光射到两种介质的分界面时，一部分光仍回到 原来 的介质
里继续传播的现象叫做光的 反射，另一部分光进入第二种 介质 继续传播的现象叫光的 折射 ．
借题发挥
1 会得出n∝sin i和n∝ 的错误结论．பைடு நூலகம்射率越大，进入介质后 sin r 光线偏折得越厉害，此处的“偏折”是相对入射光线而言的．
【变式2】 光从某种玻璃中射向空气，入射角i从零开始增大到某一值的 过程中，折射角r也随之增大，则下列说法正确的是( i A．比值r不变 sin i B．比值 是一个大于1的常数 sin r sin i C．比值 不变 sin r sin i D．比值 是一个小于1的常数 sin r )．
二、折射率 关于正弦值
当光由真空射入某种介质中时，入射角、折射角以及它们的正
弦值是可以改变的，但正弦值之比是一个常数． 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．
折射率与光速的关系 c 介质的折射率n跟光在其中的传播速度v有关，即n＝ v ，由于光 在真空中的传播速度c大于光在任何介质中的传播速度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．
高中物理第四章1光的折射定律课件教科版选修3_4
探究一 探究二
对光的折射现象的进一步理解 (1)光的传播方向: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).但并非一定变化,当光垂直界面入射时,传播方 向就不发生变化. (2)光的偏折方向: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). (3)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 眼是根据最终射入的光的方向来确定发光物体位置的,光 在空气中的折射,人眼是觉察不到的.
【例题2】一半圆柱形透明物体横截面如图所示,底面AOB镀银 (圆中粗线),O表示半圆截面的圆心.一束光线在横截面内从M点入 射,经过AB面反射后从N点射出.已知光线在M点的入射角为 30°,∠MOA=60°,∠NOB=30°.求:
由④⑤式得 n=
6+ 2.
2
答案:(1)15° (2) 6+ 2
2
反思先根据题意画出正确的光路图,再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;最后利用反射定律、
折射定律求解;要注意灵活运用光路可逆中的逆向思维.
12345
1关于光在介质界面上的行为,下列说法中正确的是( )
A.光从一种介质进入另一种介质,一定要发生偏折
【例题1】 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.某些区域提前,在另一些区域延后 D.不变 解析:假如地球周围没有大气层,太阳光将沿直线传播,如图所示, 在地球上B点的人将在太阳到达A'点时看到日出;而地球表面有大 气层时,由于空气的折射率大于1,并且离地球表面越近,大气层的密 度越大,折射率越大,太阳光将沿如图所示AB曲线进入在B处的人眼 中,使在B处的人看到日出,但在B处的人认为光是沿直线传播的,则 认为太阳位于地平线上的A'点,而此时太阳还在地平线以下,相当于 日出时刻提前了,所以无大气层时观察到日出的时刻将延后. 答案:B
高中物理教科版选修3-4《光的折射定律》公开课
油的折射率
A
n
sinAOF
2 2
10
sinCOD 1 5 2
F
光在油中的传播速度
v c 3.0 10 8
n
10 2
精选ppt
GO B C D27
5
1光的反射定律
ir
反射光线跟入射光线和法线在同一平面内， 反射光线和入射光线分别位于法线的两侧， 反射角等于入射角。 精选反ppt 射现象中，光路是可逆的。 6
筷子放在装满水的碗中，在水面处出现了什么现象？ 筷子在水面处折断了
精选ppt
7
我们是怎样看到水中的鱼 的？
有光从水中传到我们的眼 睛。
光从一种介质进入另一种介质传播
精选ppt
8
思考：入射角、折射角大小关系及与介质的关系 ？
当光从空气斜射入水中时， 折射角小于入射角
当光从水斜射入空气时， 折射角大于入射角
精选ppt
空气
水
9
实验探究光的折射规律
精选ppt
10
二、光的折射定律
1实验探究
探究：折射角和 入射角有什么关 系呢？
精选ppt
第四章 光的折射
第一节 光的折射定律
精选ppt
1
精选ppt
2
精选ppt
3
一、光的反射和折射现象
光射到两种介质的界面时，一部分光仍返回到 原来的介质继续传播的现象叫光的反射；另一部分 光进入第二种介质继续传播的现象叫做光的折射。
精选ppt
4
基本概念
精选ppt
法 线 入反 射射 角角
折 射 角
空气 水
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探究：折射角和入射角有什么关系呢？
以光从空气射入玻璃为例
新教科版物理选修3-4同步讲义：光的折射定律
童SI ZHANG1.光射到两种介质的界面上，一部分会被反射回到原来的介质中, 而另一部分会折射进入另一种介质继续传播。
2.在光的折射现象中入射角的正弦与折射角的正弦之比为一常数，即sini= n(或丄)，其中n为介质的折射率。
sin r n3.介质的折射率n与光在介质中的传播速度的关系：n=£v 理解・教材新知田活学到活用新知个个击破II光的反射与折射现象［自读教材抓基础］1. 光的反射光射到两种介质的分界面时，一部分光仍回到原来的介质里继续传播的现象。
2. 光的折射现象⑴光的折射:如图所示，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的介质，即反射光线0B。
另一部分光进入第二种介质继续传播的现象，即光线0C,叫做光的折射，光线0C称为折射光线。
折射光线与法线的夹角称为折射角r。
(2)入射角与折射角: 在如图所示光路中：介质I_____ 2^$4 _______介蘭D /Iy①MN表示界面,PQ表示法线。
②A0表示入射光线,0B表示折射光线。
③/3表示入射角，/ 1表示折射角。
(3)折射定律：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别位于法线的两侧,入射角的正弦值与折射角的正弦值之比是一个常数，即Sini= n , n 为比例常数。
sin r［跟随名师解疑难］1.对折射定律的理解⑴“同面内”：“折射光线与入射光线、法线在同一平面内”，这句话大体上说明了 三线的空间位置：折射光线在入射光线与法线决定的平面内，即三线共面。
（2） “线两旁”：“折射光线与入射光线分居在法线两侧”，这句话把折射光线的位置 又作了进一步的确定，使得折射光线的“自由度”越来越小。
（i>0）⑶“正比例”：“入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数”，即snr =n 折射角r 随入射角I 的变化而变化，入射角I 的正弦与折射角r 的正弦之比是定值，当入射光线的位置、方向确定下来时，折射光线的位置、方向就确定了。
教科版高中物理选修3-4《光的折射定律》参考课件
1
节
核心要点突破
课堂互动讲练
学习目标：
课标定位
1.知道光的反射和折射现象，理解折射定律．
2．理解折射率的概念及与光速的关系，并能用
来进行有关计算．
重点难点：
1.折射现象及折射定律的理解．
2．折射率的理解及其计算．
课前自主学案
一、光的反射和折射现象 1．光的反射：当光射到两种介质的_分__界__面__时___，一 部分光仍回到原来的介质里继续传播的现象． 2．光的折射：光线从一种介质照射到两种介质的分 界面时，一部分光_进__入__另一种介质继续传播的现 象． 二、光的折射定律 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__两侧，入射角的正弦值与 折射角的正弦值之比为一常数．
【方法总结】 解答此类问题要注意：(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)利用反射定律、折射定律求解；(4)注意光路可 逆性、对称性的应用．
光的折射率的计算 例2 如图4－1－4所示，人站在距槽边D为l＝1.2 m 处，刚好能看到槽底的B位置，人眼距地面的高度H ＝1.6 m，槽中注满某种透明液体时，人刚好能看到 槽底中央O点处．求：
2．虽然介质的入射角的正弦跟折射角的正弦之比 是一个常数，但不同介质的这一常数不同，说明此 常数反映着该介质的光学特性．把这个常数叫做介 质的折射率．
由 n＝ssiinnri可知：当 i 一定时，n 越大则 r 越小，此 时光线的偏折角 Δθ＝i－r 就越大，即光线的偏折
程度就越大，所以折射率是描述介质对光线偏折能
(2)光在液体中的速度
v＝nc≈1.76×108 m/s.
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。
教科版物理选修3-4课件：第4章 1 光的折射定律
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3．光线偏折的方向 如果光线从折射率(n1)小的介质射向折射率(n2)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 412 所示．即光线的偏折情况与介质的性质有关．
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4．折射光路是可逆的
图 412
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 sin i 1 线发生折射，定律中的公式就变为sin r＝n，式中 i、r 分别为此时的入射角和折 射角．
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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
c 【提示】 由 v＝n知，n 越大，v 越小．
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1．介质折射率的理解 (1)光从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，但是，正弦值之比是个常数．该常数即介质的折射率，也叫绝对折射率， 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．“折 射率与 sin i(i 为入射角)成正比，跟 sin r(r 为反射角)成反比”的说法和“折射率 n 跟光速 v 成反比”的说法是错误的．
【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．
2020-2021学年高二物理教科版选修3-4教学课件：第四章 1. 光的折射定律 (27张)
n sin i sin r
绝对折射率
三、介质的折射率
为什么光进入不同的介质，折射率就不一 样呢？
光在不同的介质中的速度是不同的，这正
是光发生折射的原因.
理论和实验的研究都证明：某种介质的折射率n，
等于光在真空中的传播速度c（c=3×108m/s）与光在
这种介质中的传播速度v之比，即
nc v
波的折射定律：
sin r
的值，填入表4-1-1中.
人类经历了一千多年的时间，从积累的入射角 i和折射角r的数据中寻求两者之间的定量关系.
光由空气射入玻璃时入射角 i 和出射角 r 的数值表
入射角
折射角
i/r
Sini/sinr
100
6.70
1.49
1.49
200
13.30
1.50
1.49
300
19.60
1.53
1.49
D .条件不足，无法判断
例4、一束光线与界面成30°角射到界面
上时，发生了反射和折射。已知反射光
线与折射光线的夹角85°，折射角(B )
Ａ、15°
B、35°
Ｃ、45
D、60°
四、小结
1、光的折射定律：
三线共面
sin i 常数
sin r
2、折射率
（1）反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越 厉害
（2）定义式sinθ1 / sinθ2＝n－－光从真空中进入 介质 (1/n＝ sinθ1 / sinθ2－－光从介质进入真空）
（3）决定式: n = c/v
( n>1)
i 入射角
空气入射光线
水
r 折射光线
折射角
二、光的折射定律
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。
教科版高二物理选修3-4 4.1《光的折射定律》课件(共20张PPT)
例 3 (1)见解析图 (2) 3 解析
3×108 m/s
(3)
6 6
(4)不变
(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＝ssiinn
i r
又 i＝60°，i＋r＝90°，得 n＝ 3.
设玻璃中光速为 v，由 n＝vc得 v＝ 3×108 m/s.
(3)当入射角为
sin i
C．比值sin r是一个大于 1 的常数 D．比值sin r是一个小于 1 的常数
11
例 1．（多选）光从真空射入某介质，入射角 i 从零开始增大到某一值
的过程中，折射角 r 也随之增大，则下列说法中正确的是( )
i A．比值r不变
sin i B．比值sin r不变
sin i
sin i
C．比值sin r是一个大于 1 的常数 D．比值sin r是一个小于 1 的常数
②折射光线和入射光线分居法线两侧
玻璃
③当光从空气斜射入玻璃中时，折射角 小于入射角 ④当光从玻璃斜射入空气中时，折射角 大于入射角
⑤当入射角增大时，折射角也随着增大
空气 水玻璃
N
θ1
O
θ2
N'
空 气 玻 璃
B
4
一、反射定律和折射定律
人类经历了一千多年的时间，从积累的入射角i和折射角r的数据中寻求
两者之间的定量关系。
14
例 3．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＝3.0×108 m/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？说明理 由．
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看到桶低上的点C，ＣＢ两点距离
d/4．求油的折射率和光在油中传播的速
度。
Ａ
F
A
Ｂ C
Gd
O
B CD
解: 因底面直径和桶高相等,由此可知 ∠AOF= ∠ABG=450
又∵OD=2CD
si nCOD CD
1
CD2 OD2 5
油的折射率
A
n
sinAOF
2 2
10
sinCOD 1 5 2
F
光在油中的传播速度
高中物理教科版选修34光的 折射定律
一、光的反射
光射到两种介质的分界面时，一部分光仍回到 原来的介质里继续传播的现象叫光的反射。
ir
光的反射定律
反射光线跟入射光线和法线在同一平面内， 反射光线和入射光线分别位于法线的两侧， 反射角等于入射角。
反射现象中，光路是可逆的。
下列的现象属于光的反射现象吗？
Байду номын сангаас
v c 3.0 10 8
n
10 2
GO B CD
谢谢观赏！
2020/11/5
21
即：
n sin i
sin r
光的折射定律
①折射光线、入射光线、法线在同一平面内。
②折射光线和入射光线分居法线两侧。
③入射角的正弦值跟折 射角的正弦之比为一 个常数n。
i
空气
水
r
④说明：折射光路也是可逆的。
三、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
，简称折射率。
1、表达式：
n sin i sin r
2.理论和实验的研究表明：某介质的折射率，等于 光在真空中的速度C与光在介质中的速度v之比。
n c v
3.说明： (1)n的大小与介质有关，与i和r无关，对于确定 介质，n是定值 。 (2)折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1(n>1） (3)光在不同介质中速度是不同的，这正是光发生 折射的原因。
玻璃
r
折射角
折射光线
折射角和入射角有什么关系呢？
以光从空气射入玻璃为例 i/r
折射角和入射角有什么关系呢？
以光从空气射入玻璃为例 i/r
折射角和入射角有什么关系呢？
以光从空气射入玻璃为例 i/r
sini/sinr
结论：在误差允许范围内，入射角i的正弦值跟折 射角r的正弦之比为一个常数，用n来表示这个常 数。
二、光的折射现象
加水
光射到两种介质的
分界面时，一部分光从 一种介质进入另一种介 质继续传播，传播方向 通常会发生改变的现象。 这种现象叫光的折射
下列的现象属于光的折射现象吗？
三、光的折射定律
实验探究
当窄光束由空 气斜射向玻璃 表面时，入射 光的反射和折 射现象是怎样 的？
入射光线
空气
i 入射角
四、几种常见介质的折射率:
例1、一束光线与界面成30°角射到界面上
时，发生了反射和折射。已知反射光线与
入射光线的夹角85°，折射角( B ).
Ａ、15°
B、35°
Ｃ、45
D、60°
例2:
如图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