第二節(jié)光的折射

核心要點突破課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第二節(jié)課前自主學(xué)案目標(biāo)概覽目標(biāo)概覽學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解反射定律的確切含義，并能用來解釋有關(guān)光現(xiàn)象和計算有關(guān)的問題．2．知道反射現(xiàn)象中光路是可逆的，并能用來處理有關(guān)的問題．3．理解折射定律的確切含義，并能用來解釋有關(guān)光的現(xiàn)象和計算．4．知道折射光路是可逆的，并能用來處理有關(guān)問題．5．知道折射率的定義，及其與光速的關(guān)系，并能進(jìn)行有關(guān)計算．重點難點：1.光的折射定律及其應(yīng)用．2．理解折射率的確切含義并進(jìn)行有關(guān)計算．課前自主學(xué)案一、光的反射1．反射現(xiàn)象：光從一種介質(zhì)射到另一種介質(zhì)的界面上再_______________________的現(xiàn)象．2．反射定律：反射光線跟入射光線和法線在______________內(nèi)，且反射光線和入射光線__________________，反射角________入射角．返回到這種介質(zhì)同一平面在法線兩側(cè)等于3．分類：可分為________反射和_____反射．使平行入射的光線沿________方向反射出去的反射叫漫反射；使平行入射的光線沿________方向平行反射出去的反射叫鏡面反射．無論是鏡面反射還是漫反射，每條反射光線都遵守光的反射定律．4．光路可逆原理：所有的幾何光路都是可逆的．鏡面漫不同同一5．平面鏡的作用和成像特點(1)作用：只改變光束的傳播方向，不改變光束的聚散性質(zhì)．(2)成像特點：等大______立的______像，物和像關(guān)于________對稱．正虛鏡面6．平面鏡成像作圖法(1)反射定律法：從物點作任意兩條光線射向平面鏡，由反射定律作其反射光線，兩條反射光線的反向延長線的交點為虛像點．(2)對稱法：作物點到鏡面的垂直線，垂直線上鏡面另一側(cè)與鏡面對稱的點為虛像點．對稱法只能確定像的位置，作光路圖時必須補畫光線．入射光線法線兩側(cè)核心要點突破一、平面鏡及其成像1．平面鏡：反射面是平面，是利用反射來控制光路和成像的光學(xué)器材．2．平面鏡的光學(xué)性質(zhì)平面鏡不能改變光束的性質(zhì)，但能夠改變光束的方向．例如：在圖19－2－1甲中，平行光束入射圖19－2－1到平面鏡M上，經(jīng)平面鏡的反射其傳播方向改變了θ角，但仍為平行光束；在圖乙中，由S點光源發(fā)出的發(fā)散光束經(jīng)平面鏡反射后仍為發(fā)散光束，即光束的性質(zhì)沒有改變．3．平面鏡成像的特點：物體在平面鏡中成等大、正立的虛像，物和像關(guān)于平面鏡對稱．4．平面鏡成像的原理是理解和完成各種問題的基礎(chǔ)觀察者認(rèn)為，光是從射入眼睛的光線的反向延長線的交點發(fā)出的，由此來判斷物體像的位置．平面鏡成像就是物體發(fā)出的光線(或反射光源發(fā)出的光線)經(jīng)平面鏡反射，其反射光線的反向延長線的交點形成，因此它是虛像，不是實際光線會聚而成．5．作平面鏡成像的光路圖由于平面鏡成像時，物、像關(guān)于鏡面對稱，因此可以先由對稱性確定每個像點的位置，再補畫入射和反射光線．注意鏡后的反向延長線用虛線，虛線不加箭頭．6．平粘面鏡贈的視掌場問世題及螺處理淹方法(1押)確定睡眼在綠什么思范圍拉能通帥過鏡宅看到為完整襪或局晌部的衣物或蔥像．檔確定漁視場真的方售法是凍：先鉗定像超的位妖置，爺再畫憂出邊格界光慣線，怪則邊鞠界光鞋線的尋公共屆部分秩就是春觀察設(shè)完整矮像的夢視場海，而翠非公血共部跟分是惠可觀產(chǎn)察局濤部的怕像．(2等)眼在亡確定芹的位揚置能戶看到傷物或什像的據(jù)哪些饅部分庭，對吐這一地類問呀題，夢常是伸應(yīng)用援光路知可逆拌性，晃把眼銷看作美“發(fā)炭光體滔”，短眼所平“發(fā)高的光澡”通法過鏡橋能“版照亮渾”的蠢區(qū)域蹄，即被眼所塔能看率到的正區(qū)域隙．二、宏對折短射定熊律的蠢理解1．折嗎射定職律中醉角度業(yè)的應(yīng)鉛用：葬保證屋介質(zhì)課的折瓣射率n＞1(1苗)θ1指光撲在真屯空(或空幣氣)中與棟法線漲的夾竭角．錦當(dāng)光塔由真跨空(或空城氣中)射入笨介質(zhì)撥中時怪，θ1指入租射角搶；當(dāng)俯光由胸介質(zhì)掌射入纏真空(或空抓氣中贈時)，θ1指折返射角縣．(2緩)θ2指光唉在介果質(zhì)中錘與法堆線間萬的夾漆角，字可能疑是入郊射角永，也嶼可能知是折苗射角潔．(3視)光從嘗一種招介質(zhì)錦進(jìn)入腥另一曉種介紐奉質(zhì)，添當(dāng)光獻(xiàn)垂直囑界面摩入射闖時，溫光的跪傳播慰方向攜雖然醋不變絲式，但糧也屬命于折僻射，塊因為宿光傳紋播的疏速度劍發(fā)生盡了變艇化．特別伙提醒塌：應(yīng)用纖光的早反射系和折如射討擔(dān)論問塊題時祝，不表能以邪界面淘為標(biāo)陡準(zhǔn)而彎應(yīng)以詢法線品為標(biāo)衛(wèi)準(zhǔn)來梨確定睜入射盒角、鋼反射存角、竊折射沒角，深為此巴，解捕題時條應(yīng)先求畫出摧光路筆圖，伐按定誘義正違確找必出入宅射角參、反戀射角腸和折北射角刻后，雅再進(jìn)拜行分丙析討谷論．三、擺對折侍射率沈的正襖確理商解1．物棟理意干義：橫折射控率是恰描述嚇介質(zhì)備對光關(guān)線偏薪折能觸力大廈小的蘭物理湊量，n越大框，對猴光線棍的偏謙折程木度就金越大勝．每種弊介質(zhì)即，入恥射角蓋的正存弦跟抖折射犬角的難正弦柿之比稈是個待常數(shù)怨，但講不同懼的介眼質(zhì)具環(huán)有不王同的逮常數(shù)觸，說蘆明常層數(shù)反榮映著墻介質(zhì)策的光洲學(xué)特或性．2．影經(jīng)響折堵射率毀的因伐素折射閣率n是反念映介濟質(zhì)的辟光學(xué)令性質(zhì)煌的物黎理量脂，它影的大繼小只姐能由址介質(zhì)方本身饑及光連的頻邊率(以后鬧將會庫學(xué)到)共同萬決定影，與如入射莊角、兄折射條角的英大小城無關(guān)面，不理能認(rèn)助為折龜射率n與入榨射角梢的正創(chuàng)弦成諸正比企，與嗎折射登角的靠正弦筑成反天比．同一瓶種介喊質(zhì)的訴折射輔率不佛隨入但射角腥、折哲射角貢的改倍變而暗發(fā)生切變化沫．課堂互動講練一個春點光嘆源S，放衣在平繭面鏡MN前，布若MN不動債，光矩源S以速會度2夕m/醒s沿與范鏡面劉成60香°角的渡方向舌向右命做勻辟速直棗線運承動，犁如圖19－2－2所示售，則海光源殊在鏡猴中的猛像將()類型一有關(guān)平面鏡、物、像移動問題例1圖19－2－2【解析】引起限像移悠動的燈速度愿是物瘡垂直頃鏡面號的分扭速度蕉．作S的像S′(可用岡對稱嫁法)，并頃作經(jīng)紫時間t后的腳位置S1及像S′1.由幾絹何對儀稱關(guān)茂系可撫知SS1＝S′S′1，故翁得像S′將沿S′O線以v＝2斜m/位s的速嘴率做目直線顏運動廚．故C正確鞏．圖19－2－3【答案】CD【點評】在物掛像關(guān)拒于平柄面鏡沉對稱移的基聾礎(chǔ)上欺，由米運動垮過程飄確定賢初末棵狀態(tài)練物像賽的位緩置關(guān)腫系，蜓是分蛾析此碧類問球題的傾常用要方法值之一眉．圖19－2－4解析捕：選B.找出區(qū)像點S′后，SS′連線與怕平面釣鏡垂消直，P為垂宅足，M為鏡華與水亡平直交線OS的交各點，毀由幾何污關(guān)系趣可知勞，△MS管S′為等肌邊三角灘形．漆當(dāng)平咽面鏡潤向右黎水平房誠運動扭時，蠅平面速鏡成因像的粒性質(zhì)膛不變依．又奇由于拌平面怖鏡向餐右運籮動時合，∠PM開S不變于，則盟△MS礎(chǔ)S′形狀撫不變抬，只胸是邊兔長在懼縮短撈，因士為S點不未動，盒則S′點沿S′S連線暑向S運動者，并閱且在肆相同刻時間鏡內(nèi)，S′向S移動扎的距苗離與M向S移動如的距梁離相嘩等，牢即S′向S運動押的速肉率與M向S移動街的速倆率相肆等．類型二折射成像及視深問題例2圖19－2－5【答案】68變式扎訓(xùn)練2(2紅01慰1年河廁南省熔高三慣第一解次質(zhì)幅量預(yù)咸測)如圖19－2－6所示逼，眼計睛在a處看但到魚優(yōu)在水輸中的b處，俯若從a處射盡出一奧束激逮光欲鄭照射惜到魚燭身上獻(xiàn)，則稅激光挖應(yīng)對蘇著哪除一位芬置射全出()A．b的下粱方B．b的上鈴方C．b處D．無麗法確扛定圖19－2－6解析塞：選C.人眼敢看到羽的是汪魚的嚼虛像挪，魚捧發(fā)出宿的光政線經(jīng)期水面浩折射伸后進(jìn)狐入人面眼，維由光數(shù)路可請逆知孩當(dāng)激吉光從a向b發(fā)射旁時，盾經(jīng)水贏面折課射后斷將剛芒好照越射到憑魚身答上．一個佩圓柱近形筒扎，直迎徑為12吧c彎m，高16前c匠m，人更眼在瞇筒側(cè)碌上方攔某處鄙觀察沫，所土見筒純側(cè)的炮深度種為9伴cm蜂.當(dāng)筒憤中盛秧滿液塵體時脹，則宇人眼求又恰窗能看供到筒辰側(cè)的洗最低都點，軋求：(1慰)此液探體的抄折射天率；(2禁)光在止此液搭體中砌的傳腳播速設(shè)度．類型三利用折射定律測量介質(zhì)的折射率例3【自主何解答】先畫崗出一雪個圓騾柱形駐筒，彼筒高總為H＝16綿c耗m，直牙徑d＝12魔c矩m.人眼耐在A處，渴筒側(cè)紫底部塌“最羅低點矮”為B，筒螞內(nèi)無鉆液體胖時，禽人眼法能見挺深度h＝9珠cm土.筒內(nèi)燦盛滿屯液體踢時，挺人眼利能看降到B點，跪根據(jù)脂光的遠(yuǎn)折射私畫出鏟光路貧如圖19－2－7所示珍．圖19－2－7【答案】見自蜻主解至答【點評】解決席此類駱問題液的關(guān)默鍵是里審清繭題意故，完斥成光善路圖慢，對隸于人炮眼看糧見某栽處，瘡應(yīng)明刪確是乘直接釘看見害或是茂通過偉折射躁或反卷射看籠見，錦必要愚時可儲利用大光路友的可此逆原女理，勸解題眨中注煎意結(jié)羨合幾月何關(guān)南系．變式軍訓(xùn)練3(2沿01評1年高軍考新玩課標(biāo)膏全國免卷)一半喜圓柱細(xì)形透活明物垂體橫狗截面頭如圖19－2－8所示擁，底棕面AO航B鍍銀(圖中狡粗線)，O表示軋半圓模截面制的圓川心，墾一束紹光線芳在橫螞截面嗽內(nèi)從M點入往射，栗經(jīng)過AB面反點射后鹿從N點射楊出．競已知霧光線而在M點的掏入射茶角為30戚°，∠MO珍A＝60喝°，∠NO閱B＝30裳°.求：(1怎)光線濱在M點的秋折射拒角；(2危)透明水物體父的折蔽射率非．圖19－2－8解析蠶：(1榴)如圖繁所示胡，透憤明物煮體內(nèi)慰部的轎光路計為折戲線MP米N，Q、M點相燥對于厲底面EF對稱栗，Q、P和N三點膊共線振．設(shè)在M點處倉，光勿的入糟射角幣為i，折追射角壞為r，∠OM晨Q＝α，∠PN甚F＝β.根據(jù)宿題意顛有α＝30括°①由幾辜何關(guān)執(zhí)系得鴨，∠PN菠O＝∠PQ媽O＝r，于烘是β＋r＝60衣°②且α＋r＝β③由①邊②③鍋式得r＝15測°.④(2毛)根據(jù)擦折射倉率公盒式有si欲ni＝nsi做nr⑤玻璃樹磚兩服表面紀(jì)平行乓，厚谷度為h，一憶束光首從上灘表面橋射入恨玻璃付中，煌從下皮表面漆射出謠．如直圖19－2－9所示牌，入充射角填為i，求火：(1焦)出射段角i′；(