物理光的反射和折射人教选修.pptx

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1、课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.理解光的反射定律和折射定律，并能用理解光的反射定律和折射定律，并能用来解释和计算有关的问题来解释和计算有关的问题2理解折射率的物理意义，知道折射率与光速的关理解折射率的物理意义，知道折射率与光速的关系系重点难点：重点难点：1.反射定律和折射定律的应用反射定律和折射定律的应用2会依据光的反射定律和折射定律作出光路图会依据光的反射定律和折射定律作出光路图第1页/共35页课前自主学案课前自主学案一、反射定律和折射定律一、反射定律和折射定律1光的反射和反射定律光的反射和反射定律(1)反反射射现现象象：光光从从第第1种种介介质质射射到到它它与与第第2种种介介质质的

2、的_时时，一一部部分分光光会会_到到第第1种种介介质质的的现象现象(2)反反射射定定律律：反反射射光光线线与与入入射射光光线线、法法线线处处在在_平平面面内内，反反射射光光线线与与入入射射光光线线分分别别位位于于法法线的线的_；反射角；反射角_入射角入射角分界面分界面返回返回同一同一两侧两侧等于等于第2页/共35页2光的折射和折射定律光的折射和折射定律(1)折折射射现现象象：光光线线从从第第1种种介介质质照照射射到到它它与与第第2种种介介质的分界面时质的分界面时,一部分光会一部分光会_第第2种介质的现象种介质的现象(2)折射定律折射定律折折射射光光线线与与入入射射光光线线、法法线线处处在在_内

3、内，折折射射光光线线与与入入射射光光线线分分别别位位于于_的的两两侧侧；入入射射角角的的正正弦弦与与折折射射角角的的正正弦弦成成_，即即_n12.3光路的可逆性光路的可逆性在在光光的的反反射射现现象象和和折折射射现现象象中中，光光路路都都是是_的的进入进入同一平面同一平面法线法线正比正比sin1/sin2可逆可逆第3页/共35页二、折射率二、折射率1定定义义：光光从从_射射入入某某种种介介质质发发生生折折射射时时,入入射射角角的的_与与折折射射角角的的_之之比比，叫叫这这种种介介质质的的绝绝对对折折射射率率，简简称称折折射射率率,用用符符号号n表表示示2定义式：定义式：n _.3折射率与光速的

4、关系折射率与光速的关系光光在在不不同同介介质质中中的的_不不同同，且且都都_光光在在真真空空中中的的传传播播速速度度；某某种种介介质质的的折折射射率率等等于于光光在在真真空空中中的的速速度度c与与光光在在这这种种介介质质中中的的速速度度v之之比比，即即nc/v.真空真空正弦正弦正弦正弦sin1/sin2速度速度小于小于第4页/共35页核心要点突破核心要点突破第5页/共35页2在光的折射中，注意光线偏折的方向：如果光在光的折射中，注意光线偏折的方向：如果光线从折射率小的介质射向折射率大的介质，折射线从折射率小的介质射向折射率大的介质，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角，并且随着光线向法线偏折，

5、入射角大于折射角，并且随着入射角的增大入射角的增大(减小减小)折射角也会增大折射角也会增大(减小减小)；如果；如果光线从折射率大的介质射向折射率小的介质，折光线从折射率大的介质射向折射率小的介质，折射光线偏离法线，入射角小于折射角，并且随着射光线偏离法线，入射角小于折射角，并且随着入射角的增大入射角的增大(减小减小)折射角也会增大折射角也会增大(减小减小)第6页/共35页第7页/共35页即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1如果光以同一入射角从真空射入不同介质如果光以同一入射角从真空射入不同介质,则则()A折射角越大折射角越大,表示这种介质对光线的偏折作用越大表示这种介质对

6、光线的偏折作用越大B折射角越大折射角越大,表示这种介质对光线的偏折作用越小表示这种介质对光线的偏折作用越小C折射角越小折射角越小,表示这种介质对光线的偏折作用越大表示这种介质对光线的偏折作用越大D折射角越小折射角越小,表示这种介质对光线的偏折作用越小表示这种介质对光线的偏折作用越小答案：答案：BC第8页/共35页第9页/共35页第10页/共35页第11页/共35页答案：答案：C第12页/共35页三三、解解决决光光的的折折射射问问题题的的常常规规思思路路和和两两类类典典型型问题问题1常规思路常规思路(1)根据题意画出正确的光路图根据题意画出正确的光路图(2)利利用用几几何何关关系系确确定定光光路

7、路图图中中的的边边、角角关关系系，要注意入射角、折射角均是与法线的夹角要注意入射角、折射角均是与法线的夹角(3)利用折射定律、折射率公式列式求解利用折射定律、折射率公式列式求解第13页/共35页第14页/共35页3玻璃砖对光的折射问题玻璃砖对光的折射问题常常见见的的玻玻璃璃砖砖有有半半圆圆形形玻玻璃璃砖砖和和长长方方形形玻玻璃璃砖砖对对于于半半圆圆形形玻玻璃璃砖砖，若若光光线线从从半半圆圆面面射射入入，且且其其方方向向指指向向圆圆心心，则则其其光光路路图图如如图图1311甲甲所所示示，光光线线只只发发生生一一次次偏偏折折对对于于两两个个折折射射面面相相互互平平行行的的长长方方形形玻玻璃璃砖砖，

8、其其折折射射光光路路如如图图乙乙所所示示，光光线线经经过过两两次次折折射射后后，出出射射光光线线与与入入射射光光线线的的方方向向平平行行，但但发发生生了侧移了侧移图图1311第15页/共35页特别提醒：特别提醒：画光路图时应注意的问题：画光路图时应注意的问题：(1)光路是可逆的光路是可逆的(2)垂垂直直界界面面入入射射的的光光线线，折折射射光光线线与与入入射射光光线线在在同同一直线上一直线上(3)过半圆形玻璃砖圆心的光线在圆弧处不偏折过半圆形玻璃砖圆心的光线在圆弧处不偏折第16页/共35页课堂互动讲练课堂互动讲练类型一类型一折射现象的定性分析折射现象的定性分析 假假设设地地球球表表面面不不存存

9、在在大大气气层层，那那么么人人们们观观察察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比()A将提前将提前B将延后将延后C某些区域提前，在另一些区域延后某些区域提前，在另一些区域延后D不变不变例例例例1 1第17页/共35页【精讲精析精讲精析】假如地球周围没有大气层，太阳光假如地球周围没有大气层，太阳光将沿直线传播，如图将沿直线传播，如图1312所示，在地球上所示，在地球上B点点的人将在太阳到达的人将在太阳到达A点时看到日出；而地球表面有点时看到日出；而地球表面有大气层时，由于空气的折射率大于大气层时，由于空气的折射率大于1，并且离地球，并且离地球表面越近，大气层

10、的密度越大，折射率越大，太表面越近，大气层的密度越大，折射率越大，太图图1312第18页/共35页阳阳光光将将沿沿如如图图所所示示AB曲曲线线进进入入在在B处处的的人人眼眼中中，使使在在B处处的的人人看看到到日日出出，但但在在B处处的的人人认认为为光光是是沿沿直直线线传传播播的的,则则认认为为太太阳阳位位于于地地平平线线上上的的A点点，而而此此时时太太阳阳还还在在地地平平线线以以下下，相相当当于于日日出出时时刻刻提提前前了了,所所以以无大气层时观察到日出的时刻将延后无大气层时观察到日出的时刻将延后【答案答案】B第19页/共35页【方方法法总总结结】人人眼眼是是根根据据最最终终射射入入的的光光的

11、的方方向向来来确确定定发发光光物物体体位位置置的的，光光在在空空气气中中的的折折射射，人人眼眼是是觉察不到的觉察不到的第20页/共35页变变式式训训练练1(2011年年郑郑州州质质检检)如如图图1313所所示示，眼眼睛睛在在a处处看看到到鱼鱼在在水水中中的的b处处,若若从从a处处射射出出一一束束激激光欲照射到鱼身上光欲照射到鱼身上,则激光应对着哪一位置射出则激光应对着哪一位置射出()图图1313Ab的下方的下方Bb的上方的上方Cb处处 D无法确定无法确定第21页/共35页解解析析：选选C.人人眼眼看看到到的的是是鱼鱼的的虚虚像像，鱼鱼发发出出的的光光线线经经水水面面折折射射后后进进入入人人眼眼

12、，由由光光路路可可逆逆知知当当激激光光从从a向向b发射时，经水面折射后将刚好照射到鱼身上发射时，经水面折射后将刚好照射到鱼身上第22页/共35页例例例例2 2类型二类型二光的反射、折射光路的计算光的反射、折射光路的计算第23页/共35页第24页/共35页【答案答案】23.1 cm【方方法法总总结结】解解答答此此类类问问题题要要注注意意：(1)根根据据题题意意画画出出正正确确的的光光路路图图；(2)利利用用几几何何关关系系确确定定光光路路中中的的边边、角角关关系系,要要注注意意入入射射角角、折折射射角角的的确确定定；(3)利利用用反反射射定定律律、折折射射定定律律求求解解；(4)注注意意光光路路

13、可可逆性、对称性的应用逆性、对称性的应用第25页/共35页 光光线线以以60的的入入射射角角从从空空气气射射入入玻玻璃璃中中，折折射射光光线线与与反反射射光光线线恰恰好好垂垂直直(真真空空中中的的光光速速c3.0108 m/s)(1)画出折射光路图；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；求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度；(3)当当入入射射角角增增大大或或减减小小时时，玻玻璃璃的的折折射射率率是是否否变变化化？说明理由？说明理由类型三类型三关于折射率的计算关于折射率的计算例例例例3 3第26页/共35页第27页/共35页第28页/共35页【答案答案】见自主解答见自主

14、解答第29页/共35页 河河中中有有条条小小鱼鱼，某某时时刻刻小小鱼鱼的的实实际际深深度度为为H，一一人人从从水水面面正正上上方方往往水水中中看看，他他感感觉觉到到的的小小鱼鱼的的深度为多大？设水的折射率为深度为多大？设水的折射率为n.类型四类型四视深的计算视深的计算例例例例4 4第30页/共35页【精精讲讲精精析析】如如图图1317所所示示,设设小小鱼鱼在在S处处，从从鱼鱼反反射射出出的的光光线线SO垂垂直直水水面面射射出出，光光线线SO1与与SO间间的的夹夹角角很很小小因因一一般般人人的的瞳瞳孔孔的的线线度度为为23 mm，1、2为为一一组组对对应应的的入入射射角角和和折折射射角角，可可知知1、2均很小由数学知识可知：均很小由数学知识可知：图图1317第31页/共35页第32页/共35页【方方法法总总结结】在在角角很很小小时时，数数学学近近似似sintan是是物物理理中中最最常常用用的的近近似似关关系系场场景景中中出出现现直直角角三三角角形形时时，用用sintan，这这样样更更便便于于利利用用直直角角三三角角形形的的边边角角关关系系解解题题，场场景景中中出出现现圆圆时时，用用sin，这这样样更更便便于于利利用用弧弧长长(或或弦弦长长)与半径的关系解题与半径的关系解题第33页/共35页第34页/共35页感谢观看！感谢观看！第35页/共35页