人教版高中物理选择性必修第一册第四章1第1课时光的折射课件.ppt

【典例4】(折射率的计算)图1是我国航天员王亚平在太空授课时“玩水球”的情境，水滴在完全失重环境下成为一透明的球体，当太阳光照射到“水球”上时，光会被折射和反射而形成彩虹。如图2为某均匀透明球形液滴的截面图，圆心O在球心上，球半径为R。一束光从空中(看作真空)平行于直径AOB射到圆上的C点，入射角i＝60°，该光射入球内经过一次反射后从D点再次平行于AOB折射向空中。求：(1)液滴对该光的折射率n；(2)该光在液滴内传播的时间t。(光在真空中的传播速度为c)[解析](1)根据对称性及光路可逆性，作出光路图如图所示，分析光路图可知【教用·备选例题】(折射定律的应用)(多选)(2023·南充市期末)如图所示，P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜，叠合在一起组成一个长方体。某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率分别为nP、nQ。则()第1课时光的折射第四章光1．光的折射整体感知·自我新知初探[学习任务]1．知道光的反射、折射现象及折射率的概念，能对简单现象进行解释。2．理解光的反射定律和折射定律，能够应用几何知识分析物理问题。3．经历光的折射定律的探究过程，体会科学探究的重要作用。4．结合生活中的光学现象，培养学生的兴趣。[问题初探]问题1．光从一种介质进入另一种介质为什么会改变方向？问题2．折射定律的内容是什么？问题3．水中的筷子为什么看起来发生了偏折？[自我感知]经过你认真的预习，结合你对本节课的理解和认识，请画出本节课的知识逻辑体系。探究重构·关键能力达成1．光的反射(1)反射现象：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的______时，一部分光会返回到_____介质的现象。如图所示。知识点一折射定律分界面第1种同一平面法线的两侧等于分界面进入同一平面两侧正比?可逆提醒：折射现象和反射现象往往同时产生，由于反射的存在，折射光的能量小于入射光的能量，且折射光的能量随入射角的增大而逐渐减小。如图甲所示，我们从水面上会看到水中的筷子向上“弯折”，图乙为对应的光路。问题1人的眼睛是如何判断物体的位置的？图乙中眼睛是如何看到筷子的？提示：人的眼睛是逆着射入眼睛的光线方向，通过至少两条光线的交点判断物体的位置的。题图乙中眼睛是逆着出射光线的反向延长线看到筷子的。问题2上面的情境是什么现象？其原理是什么？提示：光的折射现象。折射定律。1．光的折射(选自沪科版教材)研究表明，不同介质的光学性质是有区别的，光在不同介质中的速度是不同的。假设有一列光波从真空进入某种介质(如图所示)，光在真空和这种介质中的速度分别是c和v，入射角为i，折射角为r。【典例1】(改编自沪科版教材·对折射现象的理解)如图所示，A点为发光点，实际深度为h，求从正上方看时其视觉深度与水的折射率n的关系。[解析]如图所示，从池底的A点画两条光线AB和AO，AB沿竖直方向，AO与竖直方向偏离一个角度θ1。AO经水面折射偏离了原来的方向，与竖直方向的偏角为θ2。折射光线的反向延长线与AB相交于C，BC大小即为视觉深度，设为H。[答案]见解析【典例2】(折射定律的应用)光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直。(真空中的光速c＝3.0×108m/s)(1)画出折射光路图。(2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度。(3)当入射角变为45°时，折射角的正弦值为多大？(4)当入射角增大或减小时，玻璃的折射率是否变化？[解析](1)光路图如图所示，其中AO为入射光线，OB为折射光线。规律方法解决光的折射问题的基本思路(1)根据题意正确画出光路图。(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，注意入射角、反射角、折射角的确定。(3)利用反射定律、折射定律求解有关问题。(4)注意光路可逆性的利用。【教用·备选例题】如图所示，一条光线由空气射到半圆柱体玻璃砖表面的圆心处，玻璃砖的半圆表面上(反射面)镀有银，则图示几个光路图中，能正确、完整地表示光线行进过程的是()ABCD√D[光线在圆心O处发生折射和反射，折射光线与半圆表面垂直，到达半圆表面后沿原路返回，返回至空气与玻璃的交界处时再次发生反射和折射，折射光线遵循光路可逆原理，故D正确。]知识点二折射率光学性质真空入射角折射角3．折射率与光速的关系某种介质的折射率，等于光在____中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝______。4．特点任何介质的折射率n都__