1、4.1 光的折射定律,教學(xué)目標(biāo),一、知識(shí)目標(biāo) 1.知道反射定律的確切含義，并能用來解釋有關(guān)現(xiàn)象. 2.知道反射現(xiàn)象中光路是可逆的，并能用來處理有關(guān)問題. 3.知道平面鏡成像特點(diǎn)及作圖方法. 4.理解折射定律的確切含義，并能用來解釋有關(guān)的光現(xiàn)象和計(jì)算有關(guān)的問題. 5.知道折射光路是可逆的，并能用來處理有關(guān)的問題. 6.知道折射率的定義及其與光速的關(guān)系，并能用來進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算. 二、能力目標(biāo) 1.會(huì)用反射定律解釋有關(guān)現(xiàn)象和處理有關(guān)問題. 2.會(huì)用折射定律計(jì)算有關(guān)的問題，能理解折射率與光速的關(guān)系，并能用來進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算.,三、德育目標(biāo) 1.通過觀察演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力，通過相關(guān)物理量變

2、化規(guī)律的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析、推理能力. 2.滲透物理研究和學(xué)習(xí)的科學(xué)態(tài)度教育. 教學(xué)重點(diǎn) 光的折射定律.折射率概念. 教學(xué)難點(diǎn) 光的折射定律和折射率的應(yīng)用. 教學(xué)方法 本節(jié)課成功的關(guān)鍵在于做好實(shí)驗(yàn).通過實(shí)驗(yàn)先定性觀察再定量測(cè)量，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納.再來領(lǐng)略前人所做的思考從而領(lǐng)會(huì)數(shù)據(jù)分析的幾種常用方法比值法、乘積法、加減法、圖象法等，為學(xué)生今后對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理打開思路.最后通過例題練習(xí)鞏固所學(xué)內(nèi)容.,復(fù)習(xí)：光的反射,光在傳播到界面時(shí)，被兩種介質(zhì)的界面反射回原來的介質(zhì)中繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫光的反射。,光路可逆,（1）反射光線、入射光線和法線同平面,（2）反射光線和入射光線分居法線兩側(cè),（

3、3）反射角和入射角相等,光的反射遵循反射定律：,新課：光的折射,光射到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，一部分光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)繼續(xù)傳播，傳播方向通常會(huì)發(fā)生改變的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象叫光的折射,i,r,一、光的折射,折射光線,入射光線,光的折射定律,折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi),折射光線和入射光線分居法線兩側(cè),入射角、折射角有什么關(guān)系呢 ？,當(dāng)光從空氣斜射入水或玻璃中時(shí)，折射角小于入射角,當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大,當(dāng)光從水或玻璃斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角,人類經(jīng)歷了一千多年的時(shí)間，從積累的入射角i和折射角r的數(shù)據(jù)中尋求兩者之間的定量關(guān)系。,入射角的正弦和折射角的正弦成正比,折射光路也

4、是可逆的,二、介質(zhì)的折射率,在物理學(xué)中，把光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角i與折射角r的正弦值之比值，叫做這種介質(zhì)的折射率。,二、介質(zhì)的折射率,由波的折射定律可以得出：,由于光在空氣中的傳播速度近似等于在真空中傳播速度c，所以光從空氣中射向介質(zhì)時(shí)，公式也適用。,由惠更斯原理，A、B為同一波面上的兩點(diǎn),經(jīng)t后，B點(diǎn)發(fā)射的子波到達(dá)界面處D點(diǎn)，A點(diǎn)的到達(dá)C點(diǎn)，,證畢,附：波的折射定律證明,表4-1-2 幾種介質(zhì)的折射率,例題：如圖所示，一塊兩對(duì)面平行的玻璃磚的厚度為L，現(xiàn)測(cè)得該玻璃磚的折射率為1.73，如果光從上表面射入的入射角i為600時(shí)，求： （1）從下表面射出玻璃磚的光線相對(duì)于入射光線的

5、側(cè)移d； （2)光在玻璃磚中傳播的時(shí)間t。,解：設(shè)光從空氣進(jìn)入玻璃時(shí)的折射角為r，則 把i和n的值代入可得r=300，從而有=i-r=300 由幾何關(guān)系得： AB=AC/cosr= d=ABsin=,問題：怎樣測(cè)定物體的折射率？,玻璃是一種透明介質(zhì)，光從空氣入射到玻璃的界面上會(huì)發(fā)生折射，如何把玻璃的折射率測(cè)出來？,實(shí)驗(yàn)原理：,1、根據(jù)折射率的定義：,要測(cè)折射率，必須知道與一個(gè)折射現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的折射角和入射角。,空氣,玻璃,i=?,r=?,界面,法線,實(shí)驗(yàn)器材：,玻璃 磚,白 紙 、大頭針若干、鉛筆、直尺、量角器,i,r,光線從空氣中以入射角i射在玻璃磚的上表面上，穿過玻璃磚后，又射入空氣中。如果玻

6、璃磚的上下表面是平行的，求光線從玻璃磚射出后的傳播方向。,單色光經(jīng)玻璃磚后，側(cè)移而傳播方向不變,1,2,折射定律應(yīng)用1：,人在水上看到物體的像，比實(shí)際物體位置偏上，感覺水比較淺。,從上向下看,假設(shè)地球表面不存在大氣層,那么人們觀察到的日出時(shí)刻與存在大氣層的情況相比, A.將提前 B.將延后 C.在某些地區(qū)將提前,在另一些地區(qū)將延后 D.不變,折射定律應(yīng)用2：,沒有大氣,有大氣,有大氣，看到太陽更早 沒有大氣，將遲一些看到太陽,折射定律應(yīng)用3：,光的色散現(xiàn)象,白色的光實(shí)際上是由各種單色光組成的復(fù)色光。復(fù)色光通過透明介質(zhì)以后分解成單色光的現(xiàn)象叫做色散。,表4-2-1 冕牌玻璃對(duì)各種色光的折射率,各種色光在真空中的速度都等于c，由公式n=c/v可知，各種色光在同一均勻介質(zhì)中的傳播速度v是不相同的。介質(zhì)對(duì)紫光的折射率最大，表示紫光在介質(zhì)中的傳播速度最?。唤橘|(zhì)對(duì)紅光的折射率最小，表示紅光在介質(zhì)中的傳播速度最大。,例：斜插入水中的筷子與豎直方向成45角，由空氣中向下觀察，看到筷子在水中的部分與豎直方向成的角度為，則( ) A.45 B.45 C.=45 D .條件不足，無法判斷,B,例：光線以30的入射角從玻璃射向空氣，它的反射光線與折射光線成90 夾角，則玻璃的折射率為 ？,例：光在某種介質(zhì)中的傳播速度是2.122108m/s，當(dāng)光線以30入射角由該介質(zhì)射入空氣