高中物理 13.1《光的反射和折射》課件 新人教版選修3-4.ppt

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第十三章 光 第1節(jié) 光的反射和折射 1 認(rèn)識光的反射現(xiàn)象 知道法線 入射角 反射角 折射角的含義 2 理解折射定律 會利用折射定律解釋相關(guān)光現(xiàn)象和計算有關(guān)問題 3 理解折射率的概念 會測定玻璃折射率 本節(jié)主要講光的折射定律和折射率的測定 它們是本章的重點 教學(xué)中要充分重視 初中學(xué)習(xí)的這是的知識程度是粗淺的 到這里要進一步深化 折射率是一個全新的知識點 它對于理解全反射非常重要 因此本節(jié)知識需要重點講解的有兩處 一是折射定律的應(yīng)用 二是折射率的測量 難點是折射定律與光路可逆原理相結(jié)合的應(yīng)用 特別是在求解折射率時 切忌死套公式 先介紹折射定律和折射率 再引入實驗和例題 體現(xiàn)從基本知識到實際應(yīng)用的過程 觀察現(xiàn)象 反射現(xiàn)象 光由一種介質(zhì)射到與另一種介質(zhì)的交界面時 一部分光被反射回原來的介質(zhì)中 這種現(xiàn)象叫光的反射現(xiàn)象 1 光的反射 一 光的反射和折射 1 反射光線 入射光線和法線在同一平面內(nèi) 2 反射光線和入射光線分居法線兩側(cè) 3 反射角和入射角相等 光的反射定律 在光的反射現(xiàn)象中 光路可逆 現(xiàn)象 光在兩種介質(zhì)的界面上 一部分光反射回了空氣 一部分光進入了玻璃 并發(fā)生了偏折 觀察 光從空氣射到玻璃表面 探究一 光的折射規(guī)律 光的折射現(xiàn)象 光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時 在界面上傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象 結(jié)論 折射光線與入射光線 法線處在同一平面內(nèi) 折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè) 當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時 折射角小于入射角 當(dāng)入射角增大時 折射角也隨著增大 入射角 折射角有什么關(guān)系呢 探究二 折射角和入射角的關(guān)系 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) 入射角的正弦與折射角的正弦成正比 既 光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時 入射角與折射角的正弦之比n 叫做這種介質(zhì)的絕對折射率 簡稱折射率 二 折射率 空氣 玻璃 水 折射率 反映介質(zhì)對光的折射作用 空氣 小結(jié) 折射率是反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量 1 折射率 是光從真空射入某種介質(zhì)中時的折射率 2 n的大小與介質(zhì)有關(guān) n越大 光線從空氣斜射入這種介質(zhì)時偏折的角度越大 3 任何介質(zhì)的折射率都大于1 真空的折射率等于1 強調(diào)說明 定義式 玻璃 在光的折射現(xiàn)象中 光路也是可逆的 空氣 某介質(zhì)的折射率 等于光在真空中的速度c與光在介質(zhì)中的速度v之比 n 1 光在不同介質(zhì)中的速度不同 這正是發(fā)生折射的原因 研究表明 v越大 n越小 鉛筆彎折之謎 空氣 水 A A 界面 溫馨提示 利用光的折射解釋實際問題 問題 玻璃是一種透明介質(zhì) 光從空氣入射到平行玻璃磚的界面上會發(fā)生折射 如何把玻璃的折射率測出來 三 實驗 測玻璃的折射率 1 原理 折射定律 2 方法 用插針法研究某一條光線經(jīng)過平行玻璃磚 測出折射角和入射角 空氣 玻璃 i r 界面 法線 3 實驗器材 玻璃磚 白紙 大頭針若干 鉛筆 直尺 量角器 1 鋪紙 將白紙用圖釘固定在木板上 2 在白紙上畫一條線aa 作為界面 過aa 上的一點O 作為入射點 畫法線N N 并畫AO作為入射光線 3 把玻璃磚放在白紙上 使它的一邊與aa 對齊 確保O為實際入射點 確定 如何確定 聯(lián)想驗證平行四邊形定則實驗中記錄力的方向 玻璃磚的另一界面bb 確保出射點準(zhǔn)確 4 步驟 A 6 連接OO 入射角i AON 折射角r NOO 用量角器量出入射角和折射角 求出對應(yīng)的正弦值 記錄在表格中 5 移去在大頭針和玻璃磚 過P3 P4所在處作直線DC與bb 交于o 作為實際出射點 直線O D代表沿AO方向入射光通過玻璃磚后的傳播方向 4 在直線AO上豎直插大頭針P1 P2 透過玻璃磚觀察大頭針P1 P2的像 調(diào)整視線讓P2擋住P1的像 再在另一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P3 P4 使P3擋住P1 P2的像 P4擋住P3 P2 P1的像 記下P3 P4位置 8 算出不同入射角時的入射角與折射角的正弦比值 最后求出幾次實驗的平均值為折射率 1 入射角一般取15o 75o為宜 太小 相對誤差大 太大 使折射光線弱 不易觀察 2 插針要豎直 且間距適當(dāng)大些 精確確定光路 3 插針法實驗 玻璃磚不能動 移動會改變光路圖 4 確定邊界線時嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)尺子用 損壞玻璃磚 畫邊界線時描兩點確定邊界線 5 玻璃磚寬度在5cm以上 讓折射光線長點以減小誤差 5 注意事項 1 計算法 量角度計算 2 作圖法 畫一個圓與折射 入射光線相交于A E兩點 從交點作兩條與法線垂直的線段 量出兩條線段長度 6 數(shù)據(jù)處理 光的反射與折射 光的反射 光的折射 折射率 反射定律 光路可逆 折射定律 光路可逆 定義式n sin 1 sin 2 與速度的關(guān)系n c v 實驗 測定玻璃的折射率 1 如圖所示 一束光線從空氣射入介質(zhì) 在界面上產(chǎn)生了反射和折射 入射點是O點 AO BO CO代表光線 下面說法正確的是 A 入射光線為AOB 反射光線為BOC 折射光線為COD 折射光線為AO BD 2 如圖所示 國家游泳中心 水立方 的透明薄膜 外衣 上點綴了無數(shù)白色亮點 它們被稱為鍍點 北京奧運會舉行時正值盛夏 鍍點能改變光線方向 將光線擋在場館外 鍍點對外界陽光的主要作用是 A 反射太陽光線 遵循光的反射定律B 反射太陽光線 不遵循光的反射定律C 折射太陽光線 遵循光的折射定律D 折射太陽光線 不遵循光的折射定律 A