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3_4

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1、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

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，入射角与折射角的正弦成正比，即（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，入射角的正弦值与折射角的正弦值之比，叫该介质的绝对折射率，简称折射率，用表示。（2）定义：（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。【预习检测】1．

3、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

4、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，4、B5、C▲堂中互动▲【典题探究】【例1】如图所示，光线以入射角θ1

5、从空气射向折射率n=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===,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==i=s=tanθ1则入射角θ1=arctan.【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

6、、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.B.C.D.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“

7、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

8、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