高中物理教科版选修- 4系列课件4.1光的折射定律教学目标教学目标一、知识目标一、知识目标1.知道反射定律的确切含义，并能用来解释有关现象.2.知道反射现象中光路是可逆的，并能用来处理有关问题.3.知道平面镜成像特点及作图方法.4.理解折射定律的确切含义，并能用来解释有关的光现象和计算有关的问题.5.知道折射光路是可逆的，并能用来处理有关的问题.6.知道折射率的定义及其与光速的关系，并能用来进行有关的计算.二、能力目标二、能力目标1.会用反射定律解释有关现象和处理有关问题.2.会用折射定律计算有关的问题，能理解折射率与光速的关系，并能用来进行有关的计算.三、德育目标三、德育目标1.通过观察演示实验，培养学生的观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的教学，培养学生分析、推理能力.2.渗透物理研究和学习的科学态度教育.教学重点教学重点光的折射定律.折射率概念.教学难点教学难点光的折射定律和折射率的应用.教学方法教学方法本节课成功的关键在于做好实验.通过实验先定性观察再定量测量，引导学生对测量数据进行分析、归纳.再来领略前人所做的思考从而领会数据分析的几种常用方法比值法、乘积法、加减法、图象法等，为学生今后对实验数据的处理打开思路.最后通过例题练习巩固所学内容.第一节 光的折射（第1课时）第十三章 光引入：光的反射现象引入：光的反射现象平面镜平面镜入射光线入射光线反射光线反射光线法线法线入射角入射角反射角反射角光被两种介质的界面反射回原来光被两种介质的界面反射回原来的介质中的介质中 （1 1）反射光线、入射光线和法线）反射光线、入射光线和法线同平面同平面（2 2）反射光线和入射光线分居法）反射光线和入射光线分居法线两侧线两侧（3 3）反射角和入射角）反射角和入射角相等相等光光路路可可逆逆ir空气空气水水入射角入射角折射角折射角一、折射定律一、折射定律 光从一种介质进入另一种介质时，传播光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象方向发生改变的现象。 折射光折射光线线入射光入射光线线光的折射定律光的折射定律折射光线、入射光线、法线在同一平面折射光线、入射光线、法线在同一平面内内折射光线和入射光线分居法线两侧折射光线和入射光线分居法线两侧 入射角、入射角、折射角有什折射角有什么关系呢么关系呢 ？当光从空气斜射入当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射水或玻璃中时，折射角小于入射角角小于入射角 当入射角增大当入射角增大时，折射角也随时，折射角也随着增大着增大 当光从水或玻璃斜当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射射入空气中时，折射角大于入射角角大于入射角 空空气气水水人类经历了一千多年的时间，从积累的入射角人类经历了一千多年的时间，从积累的入射角i i和和折射角折射角r r的数据中寻求两者之间的定量关系。的数据中寻求两者之间的定量关系。入射角的正弦和折射入射角的正弦和折射角的正弦成正比角的正弦成正比 空气空气-水水 n n 大于大于 1 1水水-空气空气 n n 小于小于 1 1ir空气空气水水折射光路是可逆的折射光路是可逆的 ：学生实验：学生实验：测玻璃砖的折射率测玻璃砖的折射率问题：问题：玻璃是一种透明介质，光从空气玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，入射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？如何把玻璃的折射率测出来？实验原理：实验原理：1 1、根据折射率的、根据折射率的定义定义： 要测折射率，必要测折射率，必须知道与一个折射须知道与一个折射现象对应的折射角现象对应的折射角和入射角。和入射角。空气空气玻璃玻璃 i=? r=?界面界面法线法线实验器材：实验器材：玻璃玻璃 砖砖 白白 纸纸 、大头针若干、铅笔、直、大头针若干、铅笔、直尺、量角器尺、量角器实验过程：实验过程：应用应用1 1： 人在水上看到物体的人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。上，感觉水比较浅。从上向下看从上向下看, ,假设地球表面不存在大气层假设地球表面不存在大气层, ,那么人们那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比相比, ,A.A.将提前将提前 B.B.将延后将延后C.C.在某些地区将提前在某些地区将提前, ,在另一些地区将在另一些地区将延后延后 D.D.不变不变应用应用2 2：没有大气没有大气有大气有大气有大气，看到太阳更早没有大气，将迟一些看到太阳第一节 光的折射（第课时）第十三章 光 光从一种介质射入另一种介质光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数正弦之比为一常数n，但是对不同的，但是对不同的介质来说，这个常数介质来说，这个常数n是不同的，它是不同的，它是一个反应介质光学性质的物理量，是一个反应介质光学性质的物理量，物理学中把光从真空射入某种介质物理学中把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角与折射角的正发生折射时，入射角与折射角的正弦之比弦之比n，叫做这种介质的折射率，叫做这种介质的折射率一、折射率一、折射率ir空气空气水水i空气空气玻璃玻璃r折射率折射率（1 1）折射率）折射率-是光从真空射入某种是光从真空射入某种介质中时的折射率介质中时的折射率（2）n的大小与介质有关，与的大小与介质有关，与i和和r无无关，对于确定的介质，关，对于确定的介质，n是定值，不是定值，不能说能说nsini或或n1/sinr（3）折射率无单位折射率无单位任何介质的折射率皆大于任何介质的折射率皆大于1。sinisinrn=定义式：定义式：几种介质的折射率：几种介质的折射率：介质介质折射率折射率空气空气1.0028水水1.33(4/3)玻璃玻璃1.50(3/2)真空本身的折射率真空本身的折射率 = 1= 1某介质的折射率，等于光在真空某介质的折射率，等于光在真空中的速度中的速度c c与光在介质中的速度之与光在介质中的速度之比：比：cvn=（n1） 光在不同介质中的速度不同，光在不同介质中的速度不同，这正是发生折射的原因。这正是发生折射的原因。 研究表明：研究表明：例：斜插入水中的筷子与竖直方向成例：斜插入水中的筷子与竖直方向成45角，由空气中向下观察，看到筷角，由空气中向下观察，看到筷子在水中的部分与竖直方向成的角度子在水中的部分与竖直方向成的角度为为，则，则( ) A.45 B.45 C.=45 D .条件不足，无法判断条件不足，无法判断B B 例：光线以例：光线以30的入射角从玻璃射向空的入射角从玻璃射向空气，它的反射光线与折射光线成气，它的反射光线与折射光线成90 夹夹角，则玻璃的折射率为角，则玻璃的折射率为 ？ri玻璃玻璃空气空气 例：光在某种介质中的传播速度是例：光在某种介质中的传播速度是2.1222.12210108 8m/sm/s，当光线以，当光线以3030入入射角由该介质射入空气时，折射角射角由该介质射入空气时，折射角为多少？为多少？45irir例：光线从空气中以入射角例：光线从空气中以入射角i i射在玻璃射在玻璃砖的上表面上，穿过玻璃砖后，又射入砖的上表面上，穿过玻璃砖后，又射入空气中。如果玻璃砖的上下表面是平行空气中。如果玻璃砖的上下表面是平行的，求光线从玻璃砖射出后的传播方向的，求光线从玻璃砖射出后的传播方向。 单色光经玻璃砖后，单色光经玻璃砖后，侧移而传播方向不侧移而传播方向不变变同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全