第一節(jié)光的折射定律學(xué)

習(xí)

目

標(biāo)思

維

導(dǎo)

圖1.理解光的折射定律．2．理解折射率的物理意義，知道折射率與介質(zhì)中光速的關(guān)系．01.知識(shí)點(diǎn)一03.知識(shí)點(diǎn)三04.隨堂自主檢測(cè)05.課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)20內(nèi)容索引02.知識(shí)點(diǎn)二01.知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)一光的折射定律【情境導(dǎo)學(xué)】如圖所示，一塊半圓形的玻璃磚放在帶有角度刻度的圓盤上，使玻璃磚的圓心正好與圓盤的圓心重合，將激光筆對(duì)準(zhǔn)圓心照射，會(huì)觀察到激光筆發(fā)出的一束光照射到玻璃磚表面后發(fā)生了反射和折射現(xiàn)象．請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出法線、入射角、反射角和折射角．改變?nèi)肷涔饩€與法線的夾角，觀察到反射光線、折射光線與法線的夾角有什么變化？提示：如圖所示，入射光線和反射光線同法線的夾角相等，折射光線與法線的夾角小于入射光線與法線的夾角．【知識(shí)梳理】1．光的折射現(xiàn)象：光在均勻的介質(zhì)中是沿著直線傳播的．當(dāng)它遇到不同介質(zhì)的分界面時(shí)，往往不再按照原來(lái)的方向前進(jìn)，一部分被反射回原來(lái)的介質(zhì)中，發(fā)生光的反射；另一部分進(jìn)入不同介質(zhì)后偏向另一個(gè)方向傳播，發(fā)生光的________．折射2．折射定律：當(dāng)光線從空氣射入介質(zhì)時(shí)，發(fā)生折射，折射光線、入射光線和法線在同一________內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線的________；入射角i的正弦值跟折射角γ的正弦值成________，這就是光的折射定律．3．公式：________＝n.狀元隨筆光垂直射向兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，傳播方向不變．

平面兩側(cè)正比【重難突破】1．現(xiàn)象：當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，其傳播方向發(fā)生了改變，即入射角i與折射角γ不相等(i≠γ)．2．原理：波之所以會(huì)發(fā)生折射，是由于波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，其傳播速度發(fā)生了改變，光發(fā)生折射的原因也是如此．3．入射角與折射角的大小關(guān)系：光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，折射角與入射角的大小關(guān)系不要一概而論，要視兩種介質(zhì)的折射率大小而定．當(dāng)光從真空斜射入介質(zhì)時(shí)，入射角大于折射角，當(dāng)光從介質(zhì)斜射入真空時(shí)，入射角小于折射角．4．對(duì)折射定律的理解(1)“同面內(nèi)”：“折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)”，這句話大體上說(shuō)明了三線的空間位置，折射光線在入射光線與法線決定的平面內(nèi)，即三線共面．(2)“線兩旁”：“折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)”，這句話把折射光線的位置又做了進(jìn)一步的確定，使得折射光線的“自由度”越來(lái)越?。?i>0)

(1)當(dāng)入射角θ1＝45°時(shí)，求反射光線與折射光線間的夾角θ；答案：105°

(2)當(dāng)入射角θ1滿足什么條件時(shí)，反射光線與折射光線間的夾角θ＝90°.

總結(jié)提能解決光的折射問(wèn)題的基本思路(1)根據(jù)題意畫出正確的光路圖．(2)利用幾何關(guān)系確定光路圖中的邊、角關(guān)系，要注意入射角、折射角均以法線為標(biāo)準(zhǔn)．(3)利用折射定律、折射率公式求解．【變式訓(xùn)練1】如圖是兩個(gè)并排而且深度相同的水池，一個(gè)裝水，另一個(gè)未裝水，在兩池中各豎立著一只長(zhǎng)度相同而且比池深略高的標(biāo)桿．當(dāng)陽(yáng)光斜照時(shí)在池底就會(huì)形成桿的影子，且影子都留在了水池底部，下列說(shuō)法正確的是(

)A．兩池中標(biāo)桿影子長(zhǎng)度相同B．裝水的池中標(biāo)桿影子較長(zhǎng)C．未裝水的池中標(biāo)桿影子較長(zhǎng)D．不能確定哪邊的影子較長(zhǎng)答案：C解析：未裝水時(shí)，因光沿直線傳播，光從桿頂照射到池底的P點(diǎn)，而裝水時(shí)，光從桿頂照射到水面時(shí)發(fā)生折射，由于折射角小于入射角，故照射到池底的Q點(diǎn)，如圖所示，可知未裝水的池中標(biāo)桿影子較長(zhǎng)，C正確．02.知識(shí)點(diǎn)二知識(shí)點(diǎn)二折射率【情境導(dǎo)學(xué)】如表所示是在探究光由真空射入某種透明介質(zhì)發(fā)生折射的規(guī)律時(shí)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．請(qǐng)?jiān)诒砀窕A(chǔ)上分析，隨著入射角的增大，折射角怎樣變化？當(dāng)入射角與折射角發(fā)生變化時(shí)，有沒有保持不變的量？入射角i折射角γi/γsini/sinγ10°6.7°1.501.4920°13.3°1.501.4930°19.6°1.531.4940°25.2°1.591.5150°30.7°1.631.5060°35.1°1.711.5170°38.6°1.811.5080°40.6°1.971.51提示：由表中數(shù)據(jù)可以看出，隨著入射角的增大，折射角增大，但入射角的正弦值和折射角的正弦值之比保持不變．

正弦值

答案：B

答案：A

03.知識(shí)點(diǎn)三知識(shí)點(diǎn)三折射定律的應(yīng)用【重難突破】應(yīng)用折射定律解題的思路(1)根據(jù)題意畫出光路圖．(2)利用幾何關(guān)系確定光路圖中的邊、角關(guān)系，要注意入射角、折射角均是光線與法線的夾角．(3)利用折射定律及幾何規(guī)律列方程求解．

答案：B

04.隨堂自主檢測(cè)1．(多選)關(guān)于光的反射與折射，下列說(shuō)法正確的是(

)A．發(fā)生反射時(shí)，光的傳播方向不一定改變B．發(fā)生反射時(shí)，光的傳播方向一定改變C．光發(fā)生折射時(shí)，一定伴隨著反射現(xiàn)象D．光發(fā)生反射時(shí)，一定伴隨著折射現(xiàn)象答案：BC解析：發(fā)生反射時(shí)，光的傳播方向一定發(fā)生改變，A錯(cuò)誤，B正確；光發(fā)生折射時(shí)，一定伴隨著反射現(xiàn)象，但有反射現(xiàn)象，不一定有折射現(xiàn)象，C正確，D錯(cuò)誤．

答案：BD

答案：A

4．如果光線以大小相等的入射角(入射角不為零)從真空射入不同介質(zhì)，若介質(zhì)的折射率越大，則(

)A．折射角越大，說(shuō)明折射光線偏離原來(lái)方向的程度越大B．折射角越大，說(shuō)明折射光線偏離原來(lái)方向的程度越小C．折射角越小，說(shuō)明折射光線偏離原來(lái)方向的程度越大D．折射角越小，說(shuō)明折射光線偏離原來(lái)方向的程度越小答案：C

05.課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)201．關(guān)于光的折射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(

)A．光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫光的折射B．折射定律是托勒密發(fā)現(xiàn)的C．人觀察盛水容器的底部，發(fā)現(xiàn)水變淺了D．若光從空氣射入液體中，它的傳播速度一定增大答案：C

答案：ABC解析：介質(zhì)的折射率與介質(zhì)有關(guān)，與入射光的頻率有關(guān)，與入射角無(wú)關(guān)，與光在介質(zhì)中的傳播速度有關(guān)，D錯(cuò)誤，A、B、C正確．3.如圖是光源S發(fā)出的光線從水中斜射入空氣中的光路圖，下列關(guān)于人在岸上觀察到光源S所成像的說(shuō)法正確的是(

)A．光源S所成的虛像在直線①上B．光源S所成的虛像在直線②上C．光源S所成的實(shí)像在直線①上D．光源S所成的實(shí)像在直線②上答案：A解析：人在岸上觀察到的是水中光源S所成的像，是水中S射向水面的光在水面發(fā)生折射后進(jìn)入人的眼睛，人眼逆著折射光線看到了比S淺的虛像，此虛像在直線①上，A正確．

答案：A

5．如圖所示，落山的太陽(yáng)看上去正好在地平線上，但實(shí)際上太陽(yáng)已處于地平線以下，觀察者的視覺誤差大小取決于當(dāng)?shù)卮髿獾臓顩r．造成這種現(xiàn)象的原因是(

)A．光的反射B.光的折射C．光的直線傳播D.小孔成像答案：B解析：太陽(yáng)光線進(jìn)入大氣層發(fā)生折射，使傳播方向發(fā)生改變，從而使觀察者感覺太陽(yáng)的位置比實(shí)際位置偏高，B正確．6.在天宮課堂中，航天員王亞平將空氣注入水球，形成的氣泡球與水球的球心都在O點(diǎn)．一束光線從空氣射入水球的光路如圖所示，其中球心O與入射點(diǎn)O1的連線為法線．則進(jìn)入氣泡球的折射光線可能為(

)A．①B．②C．③D．④答案：A解析：光從水中斜射入空氣中，會(huì)發(fā)生折射，折射角大于入射角，對(duì)于球體而言，入射點(diǎn)與球心所在的直線即法線，入射光線和折射光線分別位于法線兩側(cè)，就題圖而言，OO2所在的直線即法線，進(jìn)入氣泡球的折射光線可能為①，A正確．

答案：C

8．在水中同一深度并排放著紅、藍(lán)、紫三種顏色的球，若在水面正上方俯視這三個(gè)球，感覺最深的是(

)A．紫色球

B．藍(lán)色球C．紅色球

D．三個(gè)球同樣深答案：C