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1、4.1 光的折射定律,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
2、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.,复习:光的反射,光在传播到界面时,被两种介质的界面反射回原来的介质中继续传播的现象叫光的反射。,光路可逆,(1)反射光线、入射光线和法线同平面,(2)反射光线和入射光线分居法线两侧,(
3、3)反射角和入射角相等,光的反射遵循反射定律:,新课:光的折射,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,i,r,一、光的折射,折射光线,入射光线,光的折射定律,折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧,入射角、折射角有什么关系呢 ?,当光从空气斜射入水或玻璃中时,折射角小于入射角,当入射角增大 时,折射角也随 着增大,当光从水或玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,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。,入射角的正弦和折射角的正弦成正比,折射光
4、路也是可逆的,二、介质的折射率,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与折射角r的正弦值之比值,叫做这种介质的折射率。,二、介质的折射率,由波的折射定律可以得出:,由于光在空气中的传播速度近似等于在真空中传播速度c,所以光从空气中射向介质时,公式也适用。,由惠更斯原理,A、B为同一波面上的两点,经t后,B点发射的子波到达界面处D点,A点的到达C点,,证毕,附:波的折射定律证明,表4-1-2 几种介质的折射率,例题:如图所示,一块两对面平行的玻璃砖的厚度为L,现测得该玻璃砖的折射率为1.73,如果光从上表面射入的入射角i为600时,求: (1)从下表面射出玻璃砖的光线相对于入射光
5、线的侧移d; (2)光在玻璃砖中传播的时间t。,解:设光从空气进入玻璃时的折射角为r,则 把i和n的值代入可得r=300,从而有=i-r=300 由几何关系得: AB=AC/cosr= d=ABsin=,问题:怎样测定物体的折射率?,玻璃是一种透明介质,光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射,如何把玻璃的折射率测出来?,实验原理:,1、根据折射率的定义:,要测折射率,必须知道与一个折射现象对应的折射角和入射角。,空气,玻璃,i=?,r=?,界面,法线,实验器材:,玻璃 砖,白 纸 、大头针若干、铅笔、直尺、量角器,i,r,光线从空气中以入射角i射在玻璃砖的上表面上,穿过玻璃砖后,又射入空气中。如
6、果玻璃砖的上下表面是平行的,求光线从玻璃砖射出后的传播方向。,单色光经玻璃砖后,侧移而传播方向不变,1,2,折射定律应用1:,人在水上看到物体的像,比实际物体位置偏上,感觉水比较浅。,从上向下看,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,折射定律应用2:,没有大气,有大气,有大气,看到太阳更早 没有大气,将迟一些看到太阳,折射定律应用3:,光的色散现象,白色的光实际上是由各种单色光组成的复色光。复色光通过透明介质以后分解成单色光的现象叫做色散。,表4-2-1 冕牌玻璃对各种色光的折射率
7、,各种色光在真空中的速度都等于c,由公式n=c/v可知,各种色光在同一均匀介质中的传播速度v是不相同的。介质对紫光的折射率最大,表示紫光在介质中的传播速度最小;介质对红光的折射率最小,表示红光在介质中的传播速度最大。,例:斜插入水中的筷子与竖直方向成45角,由空气中向下观察,看到筷子在水中的部分与竖直方向成的角度为,则( ) A.45 B.45 C.=45 D .条件不足,无法判断,B,例:光线以30的入射角从玻璃射向空气,它的反射光线与折射光线成90 夹角,则玻璃的折射率为 ?,例:光在某种介质中的传播速度是2.122108m/s,当光线以30入射角由该介质射入空气时,折射角为多少?,45,i,r,例:光线从空气中以入射角i射在玻璃 砖的上表面上,穿过玻璃砖后,又射入 空气中。如果玻璃砖的上下表面是平行 的,求光线从玻璃砖射出后的传播方向。,单色光经玻璃砖后,侧移而传播方向不变,
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