高中物理第4章光的折射1光的折射定律教师用书教科版选修3_4

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1、1．光的折射定律学习目标知识脉络1.经历实验探究过程，理解光的折射定律．(重点)2.知道折射率的意义，知道折射率与光速的关系．(重点)3.能根据折射定律解释一些自然现象.4.能应用折射定律分析视深问题．(重点、难点)光的反射和光的折射定律[先填空]1．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．2．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，入射角的正弦与折射角的正弦之比为一常数．[再判断]1．反

2、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．1．折射定律的表达式sinisini入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．即＝常数．如图411所示．也可以用sinrsinr＝n的数学公式表达，n为比例常数．这就是光的折射定律．图4112．对定律的理解(1)“同面内”：

3、“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)sini(3)“正比律”：“入射角的正弦与折射角的正弦成正比”，即＝n，折射角r随sinr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、方向就惟一确定了．所以，光的折射定律是光从一种介质射向另一种介质中时，在传播过程中遵循的必然规律．3．光线偏折的方向

4、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．图4124．折射光路是可逆的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线发生折射，sini1定律中的公式就变为＝，式中i、r分别为此时的入射角和折射角．sinrn1．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

5、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【解析】发生反射时，光的传播方向一定发生改变，且可以改变90°，A错，B、C对；发生折射时，一定伴随着反射现象，但有反射现象，不一定有折射现象，D对，E错．【答案】BCD2．如图413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413【解析】太阳光线进入大气层发生折射，使传播方向改变，使人感觉太阳的位置比实际位置偏高．【答案】

6、光的折射折射问题的四点注意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．介质的折射率[先填空]1．定义：在物理学中，把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，叫做这种介质的折射率．sini2．公式：n＝.sinr3．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(c8c＝3×10m/s)与光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝.v4．光在不同介质中的速度是不同的，这正是光发生折射的原因．光在真空中的传播速度c大于

7、光在其他任何介质中的传播速度v，所以任何介质的折射率都大于1.[再判断]1．当光从空气垂直射入水中时，水的折射率为0.(×)2．光的折射率随入射角增大而增大．(×)3．介质的折射率越大，光在这种介质中的传播速度越小．(√)4．折射率大的介质，密度不一定大．(√)[后思考]sinθ11．是否可以由折射率的定义式n＝得出介质的折射率与入射角θ1的正弦成正sinθ2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