高中物理 13.1《光的反射和折射》导学案 新人教版选修
光的反射和折射
13.1《光的反射和折射》导学案学习目标：（1）知道光的反射定律并会解决一些简单问题；（2）认识光的折射现象，知道法线、入射角、反射角、折射角的含义；（3）知道折射定律，会解释相关光现象和计算有关问题；（4）知道折射率的概念，并会计算介质的折射率。
自学指导：带着以下问题阅读课本：一、反射定律：1、入射光线、反射光线、法线间关系，反射角、入射角关系？2、你还记得平面镜成像原理吗？其成像的特点是什么？对应训练：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．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°二、折射及折射定律：1、什么是入射角、折射角？2、入射光线、折射光线、法线间关系，反射角、折射角关系？问题探究：1、光的反射和光的折射的区别？2、“对在光的反射和光的折射现象中，光路也是可逆的。
”中的可逆如何理解？3、想一想我们“看到”物体的原理是什么？4、从下表中你可以得出什么结论？入射角i(°) 折射角r(°) i/r sini/sinr10 6.7 1.50 1.4920 13.3 1.50 1.4930 19.6 1.53 1.4940 25.2 1.59 1.5150 30.7 1.63 1.5060 35.1 1.67 1.5170 38.6 1.81 1.5080 40.6 1.97 1.51三、折射率：1、折射率的物理意义是什么？2、绝对折射率的定义是什么？3、当光从空气以相同入射角射入介质中，折射率越大，折射角、光线偏折情况如何？4、折射率与光速的关系是什么？对应训练：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？师生小结：13.1《光的反射和折射》演练案1．在平面镜中看到的时钟钟面的像如图所示，则此时钟所指的时刻为 ( )A ．9∶20B ．3∶40C ．2∶40D ．4∶502．如图所示是发生日食的示意图，则人在图示的哪个地方能看到日环食( )A ．Ⅰ处B ．Ⅱ处C ．Ⅲ处D ．均观察不到3．关于光的反射与折射现象，下列说法正确的是 ( )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D ．光发生折射时，光的传播方向可能偏转90°4．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 ．2B ．3C ．22D ．33 5．由某种透明物体制成的等腰直角棱镜ABO ，两腰都为16cm ，且两腰与Ox 和Oy 轴都重合，如图所示，从BO 边的C 点注视A 棱，发现A 棱的位置在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)，则该透明物质的折射率为 ( )A ．n ＝34B ．n ＝45C ．n ＝23D ．n ＝676．如图所示AB 为一直立的平面镜，P 1P 2是水平放置的米尺（有刻度的一面朝着平面镜），MN 是屏，三者互相平行。
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。
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)
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编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（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）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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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。
高中物理 第十三章 1光的反射和折射教案 新人教版选修3-4(2篇)
光的反射和折射(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/sinr10 6.7 1.50 1.4920 13.3 1.50 1.4930 19.6 1.53 1.4940 25.2 1.59 1.5150 30.7 1.63 1.5060 35.1 1.67 1.5170 38.6 1.81 1.5080 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．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．(2)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°．练习：这种玻璃中传播的速度之比是多少？9∶8．(2)光线由空气射入某种介质，折射光线与反射光线恰好垂直，已知入射角是53°，则这种介质可能是什么？水．(3)一束宽度为10 cm的平行光束，以 60°的入射角从空气射入折射17.3cm．(三)课堂小结教学过程设计 教材处理师生活动 三．新知探究 1.光的反射反射定律：反射光线在入射光线和法线所决定的平面内，它与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角．说明：入射光线、反射光线与法线必共面. 2.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介质，即反射线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． 实验证明，折射光线仍在入射面内，与入射光线分居法线两侧，折射光线与法线的夹角称为折射角(r)． 特别提醒：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. 3.折射定律(1)内容：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．入射角的正弦与折射角的正弦成正比． (2)折射率：光从真空斜射入某种介质发生折射时，入射角i 的正弦跟折射角r 的正弦之比n ，叫做这种介质的折射率： 特别提醒： ①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n ＝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及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关．课题 13.1光的反射和折射 设计教师 授课教师时间 年 月 日 第 周课型课时 2课时 教学 目标 一、知识和能力 1、掌握光的反射和折射定律。
人教版高二物理选修34 13.1 光的反射和折射导学案(教师版)
人教版高二物理选修3-4光的反射和折射 导学案（一）光的直线传播：1. 光在同种均匀介质中沿直线传播，真空中传播速度c=3.0×108m/s ，介质中传播速度v c n n =()为介质折射率。
2. 几何光学是以光的直进为基础，通过几何作图的方法研究光具对光路的控制作用及成像规律，主要讨论光的反射、折射及所产生的光学现象。
3. 影由于光的直线传播、当光遇到不透明物体时，物体向光的表面被照明，在背光面的后方形成一个光线照不到的黑暗区域，形成影。
（1）影分本影和半影：若光源为非点光源时，将形成本影和半影。
本影：光源的光线完全照不到的区域。
半影：光源的一部分光线照射的区域。
4. 光传播到两种介质的分界面上，一部分光返回原介质中，并且改变传播方向，这种现象称为光的反射；一部分光进入另一种介质中，并且改变了原来的传播方向，这种现象叫光的折射。
（二）光的反射1. 反射定律：反射光线跟入射光线、法线在同一平面内，反射光与入射光分别位于法线两侧，反射角等于入射角。
2. 平面镜控制光路及平面镜成像。
（三）光的折射1. 折射定律：折射光线跟入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，入射角的正弦和折射角的正弦之比为一常数，即，也叫斯涅n i r=sin sin 尔定律。
2. 折射率：（n ）光从真空射入某种介质发生折射的时候，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率，。
n n i r =sin sin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v 之比：n c v =. 3. 不同折射率的介质相比较，折射率大的叫光密介质，折射率小的叫光疏介质。
【典型例题】例1. 关于日食和月食，下列说法中正确的是（ ）A. 在月球的本影区里能看到日全食B. 在月球的半影区里能看到日偏食C. 在月球进入地球的半影区时，可看到月偏食D. 在月球全部进入地球的本影区时，可看到月全食解析：本题应理解光直线传播形成影的原理。
高中物理第十三章第一节光的反射和折射学案新人教版选修
第十三章 光1.光的反射和折射【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．【重点难点】光的折射定律；测量光的折射率【课前预习】一、反射及反射定律（1）光的反射：光从一种介质射到它与另一种介质的分界面时，一部分光会返回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、折射及折射定律（1）光的折射:光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的现象。
（2）折射定律：折射光线与入折射光线、法线处在同一平面内内，折射光线与入折射光线分别位于法线的两侧，入射角1θ与折射角2θ的正弦成正比，即1221sin sin n =θθ （3）光路可逆性：在光的反射现象和折射现象中，光路都是可逆的。
三、折射率：（1）定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角1θ的正弦值与折射角2θ的正弦值之比，叫该介质的绝对折射率，简称折射率，用n 表示。
（2）定义：21sin sin θθ=n （3）折射率与光速的关系：光在不同介质中的传播速度不同，且都小于光在真空中的传播速度；某种介质的折射率等于光在真空中的速度与光在介质中的速度之比，即v c n =。
【预习检测】1．光的反射定律：__________、__________和法线在同一平面内，并分居法线两侧，_______角等于___________角。
2．光的折射定律：________、_________和法线在同一平面内，并分居法线两侧，________________与________________成正比。
3．某种介质的折射率等于光在___________中的传播速度c 与光在____________中的传播速度v 的比值，即n=__________。
4．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 ．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°5．在平面镜中看到的时钟钟面的像如图所示，则此时钟所指的时刻为 ( )A ．9∶20B ．3∶40C ．2∶40D ．4∶50【参考答案】【预习检测】1、反射光线，入射光线，入射，反射2、折射光线，入射光线，入射角的正弦，折射角的正弦3、真空，该介质，c v4、B5、C ▲ 堂中互动▲ 【典题探究】 【例1】 如图所示，光线以入射角θ1从空气射向折射率n=2玻璃表面.（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=tanθ1 则入射角θ1=arctan 2.【拓展】: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.2B. 3C. 2/2D.3/3答案：B变式训练2:如图所示，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”）.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所示的四组插针结果.（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）丁方法小结: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（ )A.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:B,C变式训练2:如图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______________.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；入射角太图1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.（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P图21、P 2两插针情况，此时的光路图如图2所示，遇到这种现象，可将玻璃砖沿aa′界面向右平移.（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3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.探究：实验，照图4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P 1、P 2，透过玻璃观察大头针P 1、P 2的像，调整视线的方向，直到P 1的像被P 2挡住，再在观察的这一侧插两枚大头针P 3、P 4，使P 3挡住P 1、P 2的像，P 4挡住P 1、P 2的像及P 3，记下P 3、P 4的位置.移去大头针和玻璃砖，过P 3、P 4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risin 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.（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）图3 图4。
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：
13.01光的反射和折射1
第十三章第一节：光的反射和折射1【本章课标转述】通过实验，理解光的折射定律。
测定材料的折射率，认识光的全反射现象。
初步了解光导纤维的工作原理和光线在生产中的应用，认识光线技术对经济社会生活的重大影响。
观察光的干涉、衍射和偏振现象。
知道产生干涉、衍射现象的条件。
用双缝干涉实验测定光的波长。
观察薄膜干涉现象。
了解激光的特性和应用。
用激光观察全息照相。
引子——光究竟是什么？阅读课本P43页内容填写下列内容：主要内容：主要内容：阅读课本P44页内容填写下列有关光学发展史内容：17世纪微粒说波动说代表人物：代表人物：理论依据：理论依据：19世纪光子说电磁说代表人物：代表人物：理论依据：理论依据：现代光的波粒二象性1、光的反射和折射—第1课时【学习目标】1、说出什么是光的反射及折射现象，画图指明法线、入射角、反射角、折射角。
2、用自己的话解释折射定律，会利用折射定律解释相关光现象和计算有关问题。
3、用自己的话说出什么是折射率，设计出测定玻璃的折射率的方案并进行实验。
【学习过程】探究点一：光的反射现象及反射定律1、一般说来，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_。
2、反射定律：反射光线与入射光线、法线处在___ _____，反射光线与入射光线分别位于法线两侧；反射角___ 入射角。
3、反射现象中光路是可逆的。
探究点二：光的折射现象及折射定律1、光从一种介质射入另一种介质，传播方向发生改变的现象叫做光的____ ____。
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；入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即__ ______。
（斯涅尔）3、折射现象中光路也是可逆的。
深度理解：折射定律表达式1221sinsinn=θθ是荷兰数学家__________由______ ____得来的.探究点三：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________与折射角的________之比，叫做这种介质的__________________，简称________。
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。
高中物理新人教版选修3-4同步教案：第13章 13.1光的反射和折射(教案)
教学过程设计 教材处理师生活动 三．新知探究 1.光的反射反射定律：反射光线在入射光线和法线所决定的平面内，它与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角．说明：入射光线、反射光线与法线必共面. 2.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介质，即反射线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． 实验证明，折射光线仍在入射面内，与入射光线分居法线两侧，折射光线与法线的夹角称为折射角(r)． 特别提醒：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. 3.折射定律(1)内容：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．入射角的正弦与折射角的正弦成正比． (2)折射率：光从真空斜射入某种介质发生折射时，入射角i 的正弦跟折射角r 的正弦之比n ，叫做这种介质的折射率： 特别提醒： ①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n ＝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及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关．课题 13.1光的反射和折射 设计教师 张莉莎 授课教师时间 年 月 日 第 周课型课时 2课时 教学 目标 一、知识和能力 1、掌握光的反射和折射定律。
2、理解折射率的定义及其与光速的关系3、能用光的折射定律解决相关问题 二、过程和方法 通过师生互动，生生讨论达到理解模型，联系生活实际问题，理解反射和折射定律。
三、情感态度和价值观苦中求了，循序渐进，用于面对困难，克服困难重点 难点 教学重点掌握反射和折射定律 教学难点 能用光的折射定律解决相关问题教法 自主探究、小组合作、讨论、展示、师生共研 教具多媒体课件教学过程设计 教材处理 师生活动一．情景切入：插在水中的筷子，看上去好像在水面处折断了； 盛了水的碗，看上去好像变浅了，这是什么原因？二．自主研习1．光射到两种介质的界面上时，一部分返回原来介质的现象叫 ，另一部分进入另一介质，这种现象叫 ． 2．光的反射和折射遵循的规律分别叫 ．在反射和折射现象中，是可逆的． 3．光从射入某种介质发生折射时，入射角θ1的 与折射角θ2的.◆合作讨论如图所示，一条光线由空气射到半圆玻璃砖表面的圆心处，玻璃砖的半圆表面上(反射面)镀有银，则图示几个光路图中，能正确、完整地表示光线行进过程的是（）答案：C解析：在圆心处发生折射和反射，进入半圆表面后沿原路返回，光从玻璃射向空中时在界面上发生反射和折射．5.典题剖析光的反射如图所示，M、N为两个平面镜，S点为一发光点，P和S点均在纸面内．由S点发出的一条光线先经平面镜M反射再射向平面镜N，经平面镜N反射后通过P点．试画出这条光线的光路．◆合作讨论不同介质折射率不同，而它们的密度也往往不同，那么介质的折射率与其密度有什么关系？是不是介质的密度越大，其折射率就越大？解析：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.4.解决光的折射问题的常规思路和两类典型问题(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．教学过程设计教材处理师生活动变式1如图所示，S为点光源，MN为平面镜．(1)用作图法画出通过P点的反射光线所对应的入射光线；(2)确定其成像的观察范围．光的折射光在某种介质中的传播速度是1.73×108m/s，要使光由这种介质射入空气时折射光线与反射光线成90°夹角，求入射角．解析：依题意作光路图如图所示，则折射角θ2＝90°－θ1，其中，θ1为入射角．这种介质的折射率n＝cv＝3×1081.73×108＝3，由折射定律知n＝sinθ2sinθ1，即n sinθ1＝cosθ1，故入射角为30°.变式2 (2010·辽师大附中高二检测)一半径为R的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为3的透明材料制成．现有一束位于过球心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，如图所示．已知入射光线与桌面的距离为3R/2.求出射角θ.教学过程设计。
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
13、1光的反射和折射的教学设计教学理念：长期以来，我们重视知识的传授而忽视了能力培养。
注重知识的结果，往往淡化甚至不管知识获得的过程。
教育太急于看到知识传授的结果，太讲究“效率”了。
因此．很多教师用“高效益”的方式将实验结果得出的规律告诉学生，然后把大量的时间用于反复通过习题训练理解掌握规律，而这样做恰恰是本末倒置的。
对于学生还不是很理解的规律，即使是通过大量的习题反复演练，其知识的迁移能力仍是比较弱的，一旦出现新的情境，许多学生仍将束手无策。
新课程体现的现代教育思想要求我们的教学要进行改革，在以全新的物理教学理念替代传统教学观念的同时更强调要以探究性方式进行我们的课堂教学。
新课程在教学内容上更加注重了与生产、生活实际和现代科技成就的联系，更加注重知识产生和发展的过程，即将重视结论的学习转变成重视过程的学习，更加注重物理思想的演化和研究、处理问题方法的运用。
新课程在实验教学中提倡将演示实验尽量转化为学生的随堂实验，同时也提倡学生在教师的指导下进行探究性实验。
探究性课堂教学，就是以探究为主的教学。
具体说它是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会，让学生通过个人、小组、集体等多种层次开展解难释疑尝试活动，将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。
通过对课堂教学的探索和实践，这种新的教学模式使课堂更具有生命力。
教学设计意图：根据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。
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.。
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高中物理 13.1《光的反射和折射》导学案新
人教版选修
13、1《光的反射和折射》导学案新人教版选修3-4
【学习目标】
（1）能够判断反射和折射现象，能够叙述和应用反射定律和折射定律，能够指出法线，入射角、反射角和折射角（2）会利用折射定律解决有关的光学问题（3）能够叙述折射率的概念，会测定玻璃的折射率
【学习重点】
光的反射定律、折射定律和折射率的测定
【学习难点】
折射定律的应用及折射率的测定
【学习过程】
一、课前自主学习
1、光的反射和折射：
2、反射定律：
3、折射定律：
4、注意：无论是在光的反射现象还是光的折射现象，光路都是
5、折射率：
注意：对于不同介质，常数n一般。
所以折射率与有关系，是一个反映光学性质的物理量。
折射率越大，光线从空气斜射入这种介质时的偏折的角度。
6、折射率与光速的关系：
即
二、课堂合作探究探究1:写出下列各图中的入射角和折射角，并用你得到的角度写出各图中折射率的表达式。
探究2：观察下列两个表格的实验数据，说明影响折射率的因素都有哪些？表一：某种色光在不同介质中的折射率表二:某种玻璃对各种色光的折射率探究3：光如果是垂直射向两种介质的交界面上时，入射角和折射角各是多少？光发生折射现象了吗？请说明你的理由。
探究4：有一种说法，密度大的物质的折射率也大，你对这种说法持什么观点？请说明你的理由。
三、课堂练习
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，其位置即硬币的实际位置
C、硬币的虚像，但位置比硬币的实际位置浅
D、硬币的虚像，其位置比硬币的实际位置深
2、如图1所示，在两束光的交点P前，放一块长方形的玻璃砖则交点位置
[ ]
A、不变
B、向左
C、向右
D、可能向左、也可能向右，由光的颜色决定的
3、关于折射率，下述说法中正确的是：
[ ]
A、根据n=sini／sin r可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比
B、根据n=sini／sin r可知，介质的折射率可能为任何正数
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、以上说法都不对
4、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40到100之间
C、大于40
D、在100到140之间
5、甲在岸上，乙潜入清澈的水中，二人互相对看，甲、乙看到对方的头部位置是
[ ]
A、都比实际位置高
B、都比实际位置低
C、甲看乙低，乙看甲高（与实际位置比较）
D、甲看乙高，乙看甲低（与实际位置比较）
6、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/（nλ）
C、nc
D、c
7、光线以30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90，则这块玻璃的折射率应为[ ]
A、0、866
B、1、732
C、1、414
D、1、5008、如图4所示，是光线在空气和介质分界面上发生的现象、由它们的相互关系可知分界面是____，入射线是
____，介质的折射率为____，光在该介质中的传播速度为
____m/s 、若使入射角增大，则介质的折射率____（填增大或减小或不变）、9、有一个底面直径和高都是d的空圆筒，眼在A
处恰好能看到底圆跟侧壁的交点B，如图5所示，现将某种液体注满圆筒，在A处沿原方向看去，能看到底圆的中心C，则这种液体的折射率为多少？
10、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，浸入水中部分杆是杆全长的一半，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。
【课堂小结】
【课后作业】
课本P48
1、2、3、4、5、6、
【课后反思】。