1、第一節(jié)光的折射定律學習目標重點難點1能記住折射定律的內(nèi)容，會分析光的折射現(xiàn)象，會計算相關的光的折射問題2能記住折射率的定義及其與光速的關系，會計算相關問題3能記住折射現(xiàn)象中光路是可逆的，會分析相關的問題重點：1對折射定律的理解和相關問題的分析與計算2對折射率的理解和相關計算難點：1用惠更斯原理解釋折射定律2光發(fā)生折射的原因一、光的折射1折射現(xiàn)象光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象2折射定律折射光線、入射光線跟法線在同一平面內(nèi)，折射光線、入射光線分別位于法線兩側(cè)，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比3光路可逆性在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的預習交流1當光線垂直地射到兩種介質(zhì)的界面時（此時的

2、入射角為0），其傳播方向改變嗎？這個現(xiàn)象說明了什么？（兩種介質(zhì)均為透明介質(zhì)）答案：不改變這個現(xiàn)象說明：光線從一種透明介質(zhì)斜射入另一種透明介質(zhì)時，才發(fā)生折射現(xiàn)象，如果光線垂直入射，傳播方向不改變，即不發(fā)生折射二、折射率1定義光從真空射入某種介質(zhì)，入射角的正弦跟折射角的正弦之比，叫做介質(zhì)的折射率，用n表示，neq f(sin i,sin r)2物理意義表示介質(zhì)光學性質(zhì)的物理量3折射率與光速的關系介質(zhì)的折射率等于光在真空中的速度與在該介質(zhì)中的速度之比即neq f(c,v)預習交流2站在湖邊，我們可以看到一群群小魚在清清的湖水中游來游去，追逐嬉戲，試用光的折射的知識分析魚的實際位置是否是在我們看到的位

3、置？說明理由答案：不是設點S表示魚所在的實際位置，則點S發(fā)出的光線射到水和空氣的分界面處要發(fā)生折射，由S點發(fā)出的入射光線對應的折射光線的反向延長線交于一點S，S即為S的虛像點，由S點發(fā)出的任意兩條入射光線對應的折射光線的反向延長線的交點，即可確定S的位置，如圖所示，由圖可知S點在其虛像點S的下方一、光的折射1當光發(fā)生折射時，反射情況同時存在嗎？答案：一定同時存在2入射光線、反射光線、折射光線和法線一定在同一平面嗎？答案：一定在同一平面內(nèi)3在光發(fā)生折射時，光的傳播方向一定要發(fā)生變化嗎？答案：一定變化，當光垂直界面入射時，光的傳播方向不發(fā)生變化此時，光未發(fā)生折射4我們是否可以推測：光是一種波，我們

4、常說的“光線”就是光波的波線？答案：光是一種波，即光波我們常說的“光線”就是光波的波線5如圖所示，一圓柱形容器，底面直徑和高度相等，當在S處沿容器邊緣的A點方向觀察空筒，這時能看到筒底上的什么位置？向筒內(nèi)逐漸加滿某種液體，保持觀察點位置不變，在此過程中能看到的筒底上的位置有何變化？發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是什么？答案：觀察空筒時，光是沿直線傳播的，能看到的筒底上的位置在與S、A共線的B點向筒內(nèi)加入液體后，筒底上某點發(fā)出的光線在液體和空氣的分界面處發(fā)生折射，如圖所示由光路可逆知，能看到的位置逐漸右移一束光線與水平方向成30，從空氣射入水中，其反射光線和折射光線恰好垂直，則反射角和折射角各為（）A303

5、0B6060C6030 D3060答案：C解析：我們可以根據(jù)題意畫一簡單的光路圖，根據(jù)題中條件可知入射角為60，則反射角為60，由反射光線和折射光線的垂直關系可知折射角為301在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的2垂直界面入射的光線不發(fā)生折射3發(fā)生折射的根本原因是光在兩種介質(zhì)中的傳播速度不同二、折射率1當光由真空射入水中時，折射角隨入射角的增大而增大，其正弦之比也隨之增大嗎？答案：對于確定的介質(zhì)，雖有折射角隨入射角的增大而增大的事實，但入射角與折射角的正弦之比（即介質(zhì)的折射率）是不變的2折射率的定義式neq f(c,v)，而eq f(c,v)eq f(sin 1,sin 2)，其中1一定是入射角，2一定

6、是折射角嗎？答案：不一定，但1一定是光在真空中光線與法線的夾角，2是光在介質(zhì)中光線與法線的夾角3任何介質(zhì)的折射率都一定大于1嗎？為什么呢？答案：一定，由neq f(c,v)知，任何介質(zhì)的速度不能大于光速，最大只能接近于光速，故任何介質(zhì)的折射率都大于14不同介質(zhì)折射率不相同，而它們的密度也往往不同，那么介質(zhì)的折射率與其密度有什么關系？是不是介質(zhì)的密度越大，其折射率就越大？答案：介質(zhì)的折射率與介質(zhì)的密度沒有必然的聯(lián)系，密度大，折射率未必大，如水和酒精，水的密度較大，但水的折射率較小關于折射率，下列說法正確的是（）A由eq f(sin 1,sin 2)n知，介質(zhì)的折射率與入射角的正弦成正比B由eq

7、f(sin 1,sin 2)n知，介質(zhì)的折射率與折射角的正弦成反比C由neq f(c,v)知，介質(zhì)的折射率與介質(zhì)中的光速成反比D同一頻率的光由第一種介質(zhì)進入第二種介質(zhì)時，折射率與波長成反比答案：CD解析：介質(zhì)的折射率是一個反映介質(zhì)的光學特性的物理量，由介質(zhì)本身和光的頻率共同決定，與入射角、折射角無關，故選項A、B均錯；由于真空中的光速是個定值，故n與v成反比是正確的，這也說明折射率與光在該介質(zhì)中的光速是有聯(lián)系的，選項C對；由vf，當f一定時，v正比于，n與v成反比，故折射率與波長也成反比，選項D對1有關折射率的表達式neq f(c,v)eq f(sin 1,sin 2)中，1為真空中光線與法線

8、的夾角，不一定是入射角；2為介質(zhì)中的光線與法線的夾角，也不一定是折射角；2介質(zhì)的折射率與介質(zhì)的密度沒有必然聯(lián)系，密度大，折射率未必大；3介質(zhì)的折射率由介質(zhì)的性質(zhì)和光的頻率共同決定，與入射角和折射角無關；4由neq f(c,v)知，由于光在真空中的傳播速度c大于光在任何其他介質(zhì)中的傳播速度v，所以任何介質(zhì)的折射率都大于11光從某種介質(zhì)中射入空氣中，入射角1從零開始增大時，折射角2也隨之增大，下列說法正確的是（）A比值eq f(1,2)不變B比值eq f(sin 1,sin 2)不變C比值eq f(sin 1,sin 2)是一個大于1的常數(shù)D比值eq f(sin 1,sin 2)是一個小于1的常數(shù)

9、答案：BD解析：根據(jù)折射定律，光由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時eq f(sin 1,sin 2)常數(shù)，可知B項正確；由光路可逆知eq f(sin 2,sin 1)n，且n1，故eq f(sin 1,sin 2)eq f(1,n)1，D項正確2關于光的反射與折射，以下說法正確的是（）A光發(fā)生反射時，光的傳播方向一定改變B光發(fā)生反射時，光的傳播方向可能偏轉(zhuǎn)90C光發(fā)生折射時，不一定伴隨著反射現(xiàn)象D光發(fā)生反射時，一定伴隨著折射現(xiàn)象答案：AB解析：光發(fā)生反射時，光的傳播方向一定改變，選項A正確當入射角為45時，反射角也為45，光的傳播方向偏轉(zhuǎn)90，選項B正確光發(fā)生折射時，一定伴隨著反射現(xiàn)象3如果光以同一入

10、射角從真空射入不同介質(zhì)，則（）A折射角越大，表示這種介質(zhì)對光線的偏折作用越大B折射角越大，表示這種介質(zhì)對光線的偏折作用越小C折射角越小，表示這種介質(zhì)對光線的偏折作用越大D折射角越小，表示這種介質(zhì)對光線的偏折作用越小答案：BC解析：根據(jù)折射率的定義neq f(sin 1,sin 2)，在入射角相同的情況下，折射角越小的介質(zhì)，其折射率越大，該介質(zhì)對光的偏折作用就越大；反之，折射角越大的介質(zhì)，其折射率越小，該介質(zhì)對光的偏折作用就越小4一條光線以40的入射角從真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，另一部分被折射，折射光線與反射光線的夾角可能是（）A小于40 B在50100之間C在100140之間

11、D大于140答案：C解析：根據(jù)折射率的定義neq f(sin 1,sin 2)1，折射角2140，反射角3140，如圖所示，故折射光線與反射光線的夾角4180321402即1004140，C正確5如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與高均為d，當桶內(nèi)無油時，從某點A恰好能看到桶底邊緣上的某點B，當桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，在A點沿AB方向看去，看到桶底的C，B、C相距eq f(1,4)d，由此可得油的折射率n_，光在油中的傳播速度v_m/s答案：eq f(r(10),2)2.0108 m/s解析：無油時B點射出的光線經(jīng)油桶邊緣達到A點，當桶內(nèi)盛油時，從C點射出的光線在油面折射后，仍沿OA方向射到A點，CO為入射線，OA為折射線，如圖所示光線CO從油進入空氣中，由光的折射定律：eq f(sin 1,sin 2)