届高考物理核心要点突破系列课件：第章第二节《光的折射》人教选修

第二节光的折射

核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第二节课前自主学案目标概览目标概览学习目标：1.理解反射定律的确切含义，并能用来解释有关光现象和计算有关的问题．2．知道反射现象中光路是可逆的，并能用来处理有关的问题．3．理解折射定律的确切含义，并能用来解释有关光的现象和计算．4．知道折射光路是可逆的，并能用来处理有关问题．5．知道折射率的定义，及其与光速的关系，并能进行有关计算．重点难点：1.光的折射定律及其应用．2．理解折射率的确切含义并进行有关计算．课前自主学案一、光的反射1．反射现象：光从一种介质射到另一种介质的界面上再_______________________的现象．2．反射定律：反射光线跟入射光线和法线在______________内，且反射光线和入射光线__________________，反射角________入射角．返回到这种介质同一平面在法线两侧等于3．分类：可分为________反射和_____反射．使平行入射的光线沿________方向反射出去的反射叫漫反射；使平行入射的光线沿________方向平行反射出去的反射叫镜面反射．无论是镜面反射还是漫反射，每条反射光线都遵守光的反射定律．4．光路可逆原理：所有的几何光路都是可逆的．镜面漫不同同一5．平面镜的作用和成像特点(1)作用：只改变光束的传播方向，不改变光束的聚散性质．(2)成像特点：等大______立的______像，物和像关于________对称．正虚镜面6．平面镜成像作图法(1)反射定律法：从物点作任意两条光线射向平面镜，由反射定律作其反射光线，两条反射光线的反向延长线的交点为虚像点．(2)对称法：作物点到镜面的垂直线，垂直线上镜面另一侧与镜面对称的点为虚像点．对称法只能确定像的位置，作光路图时必须补画光线．入射光线法线两侧核心要点突破一、平面镜及其成像1．平面镜：反射面是平面，是利用反射来控制光路和成像的光学器材．2．平面镜的光学性质平面镜不能改变光束的性质，但能够改变光束的方向．例如：在图19－2－1甲中，平行光束入射图19－2－1到平面镜M上，经平面镜的反射其传播方向改变了θ角，但仍为平行光束；在图乙中，由S点光源发出的发散光束经平面镜反射后仍为发散光束，即光束的性质没有改变．3．平面镜成像的特点：物体在平面镜中成等大、正立的虚像，物和像关于平面镜对称．4．平面镜成像的原理是理解和完成各种问题的基础观察者认为，光是从射入眼睛的光线的反向延长线的交点发出的，由此来判断物体像的位置．平面镜成像就是物体发出的光线(或反射光源发出的光线)经平面镜反射，其反射光线的反向延长线的交点形成，因此它是虚像，不是实际光线会聚而成．5．作平面镜成像的光路图由于平面镜成像时，物、像关于镜面对称，因此可以先由对称性确定每个像点的位置，再补画入射和反射光线．注意镜后的反向延长线用虚线，虚线不加箭头．6．平粘面镜赠的视掌场问世题及螺处理淹方法(1押)确定睡眼在绿什么思范围拉能通帅过镜宅看到为完整袜或局晌部的衣物或葱像．档确定渔视场真的方售法是冻：先钳定像超的位妖置，爷再画忧出边格界光惯线，怪则边鞠界光鞋线的寻公共届部分秩就是春观察设完整矮像的梦视场海，而翠非公血共部跟分是惠可观产察局涛部的怕像．(2等)眼在亡确定芹的位扬置能户看到伤物或什像的据哪些馒部分庭，对吐这一地类问呀题，梦常是伸应用援光路知可逆拌性，晃把眼销看作美“发炭光体滔”，短眼所平“发高的光澡”通法过镜桥能“版照亮浑”的蠢区域蹄，即被眼所塔能看率到的正区域隙．二、宏对折短射定熊律的蠢理解1．折吗射定职律中醉角度业的应铅用：葬保证屋介质课的折瓣射率n＞1(1苗)θ1指光扑在真屯空(或空币气)中与栋法线涨的夹竭角．锦当光塔由真跨空(或空城气中)射入笨介质拨中时怪，θ1指入租射角抢；当俯光由胸介质掌射入缠真空(或空抓气中赠时)，θ1指折返射角县．(2缓)θ2指光唉在介果质中锤与法堆线间万的夹漆角，字可能疑是入郊射角永，也屿可能知是折苗射角洁．(3视)光从尝一种招介质锦进入腥另一晓种介纽奉质，添当光献垂直嘱界面摩入射闯时，温光的跪传播慰方向携虽然醋不变丝式，但粮也属命于折僻射，块因为宿光传纹播的疏速度剑发生尽了变艇化．特别伙提醒塌：应用纤光的早反射系和折如射讨担论问块题时祝，不表能以邪界面淘为标陡准而弯应以询法线品为标卫准来梨确定睁入射盒角、钢反射存角、窃折射没角，深为此巴，解捕题时条应先求画出摧光路笔图，伐按定诱义正违确找必出入宅射角参、反恋射角肠和折北射角刻后，雅再进拜行分丙析讨谷论．三、摆对折侍射率沈的正袄确理商解1．物栋理意干义：横折射控率是恰描述吓介质备对光关线偏薪折能触力大厦小的兰物理凑量，n越大框，对猴光线棍的偏谦折程木度就金越大胜．每种弊介质即，入耻射角盖的正存弦跟抖折射犬角的难正弦柿之比秆是个待常数怨，但讲不同惧的介眼质具环有不王同的逮常数触，说芦明常层数反荣映着墙介质策的光洲学特或性．2．影经响折堵射率毁的因伐素折射阁率n是反念映介济质的辟光学令性质煌的物黎理量脂，它影的大继小只姐能由址介质方本身饥及光连的频边率(以后闹将会库学到)共同万决定影，与如入射庄角、兄折射条角的英大小城无关面，不理能认助为折龟射率n与入榨射角梢的正创弦成诸正比企，与吗折射登角的靠正弦筑成反天比．同一瓶种介喊质的诉折射辅率不佛随入但射角腥、折哲射角贡的改倍变而暗发生切变化沫．课堂互动讲练一个春点光叹源S，放衣在平茧面镜MN前，布若MN不动债，光矩源S以速会度2夕m/醒s沿与范镜面刘成60香°角的渡方向舌向右命做匀辟速直枣线运承动，犁如图19－2－2所示售，则海光源殊在镜猴中的猛像将()类型一有关平面镜、物、像移动问题例1图19－2－2【解析】引起限像移悠动的灯速度愿是物疮垂直顷镜面号的分扭速度蕉．作S的像S′(可用冈对称嫁法)，并顷作经紫时间t后的脚位置S1及像S′1.由几绢何对仪称关茂系可抚知SS1＝S′S′1，故翁得像S′将沿S′O线以v＝2斜m/位s的速嘴率做目直线颜运动厨．故C正确巩．图19－2－3【答案】CD【点评】在物挂像关拒于平柄面镜沉对称移的基聋础上欺，由米运动垮过程飘确定贤初末棵状态练物像赛的位缓置关肿系，蜓是分蛾析此碧类问球题的倾常用要方法值之一眉．图19－2－4解析捕：选B.找出区像点S′后，SS′连线与怕平面钓镜垂消直，P为垂宅足，M为镜华与水亡平直交线OS的交各点，毁由几何污关系趣可知劳，△MS管S′为等肌边三角滩形．漆当平咽面镜润向右黎水平房诚运动扭时，蝇平面速镜成因像的粒性质膛不变依．又奇由于拌平面怖镜向餐右运箩动时合，∠PM开S不变于，则盟△MS础S′形状抚不变抬，只胸是边兔长在惧缩短捞，因士为S点不未动，盒则S′点沿S′S连线暑向S运动者，并阅且在肆相同刻时间镜内，S′向S移动扎的距苗离与M向S移动如的距梁离相哗等，牢即S′向S运动押的速肉率与M向S移动街的速俩率相肆等．类型二折射成像及视深问题例2图19－2－5【答案】68变式扎训练2(2红01慰1年河厕南省熔高三惯第一解次质幅量预咸测)如图19－2－6所示逼，眼计睛在a处看但到鱼优在水输中的b处，俯若从a处射尽出一奥束激逮光欲郑照射惜到鱼烛身上献，则税激光挖应对苏着哪除一位芬置射全出()A．b的下粱方B．b的上铃方C．b处D．无丽法确扛定图19－2－6解析塞：选C.人眼敢看到羽的是汪鱼的嚼虚像挪，鱼捧发出宿的光政线经期水面浩折射伸后进狐入人面眼，维由光数路可请逆知孩当激吉光从a向b发射旁时，盾经水赢面折课射后断将刚芒好照越射到凭鱼身答上．一个佩圆柱近形筒扎，直迎径为12吧c弯m，高16前c匠m，人更眼在眯筒侧碌上方拦某处鄙观察沫，所土见筒纯侧的炮深度种为9伴cm蜂.当筒愤中盛秧满液尘体时胀，则宇人眼求又恰窗能看供到筒辰侧的洗最低都点，轧求：(1慰)此液探体的抄折射天率；(2禁)光在止此液搭体中砌的传脚播速设度．类型三利用折射定律测量介质的折射率例3【自主何解答】先画岗出一雪个圆骡柱形驻筒，彼筒高总为H＝16绵c耗m，直牙径d＝12魔c矩m.人眼耐在A处，渴筒侧紫底部塌“最罗低点矮”为B，筒蚂内无钻液体胖时，禽人眼法能见挺深度h＝9珠cm土.筒内灿盛满屯液体踢时，挺人眼利能看降到B点，跪根据脂光的远折射私画出铲光路贫如图19－2－7所示珍．图19－2－7【答案】见自蜻主解至答【点评】解决席此类骆问题液的关默键是里审清茧题意故，完斥成光善路图慢，对隶于人炮眼看粮见某栽处，疮应明删确是乘直接钉看见害或是茂通过伟折射躁或反卷射看笼见，锦必要愚时可储利用大光路友的可此逆原女理，劝解题眨中注煎意结羡合几月何关南系．变式军训练3(2沿01评1年高军考新玩课标膏全国免卷)一半喜圆柱细形透活明物垂体横狗截面头如图19－2－8所示拥，底棕面AO航B镀银(图中狡粗线)，O表示轧半圆模截面制的圆川心，垦一束绍光线芳在横蚂截面嗽内从M点入往射，栗经过AB面反点射后鹿从N点射杨出．竞已知雾光线而在M点的掏入射茶角为30戚°，∠MO珍A＝60喝°，∠NO阅B＝30裳°.求：(1怎)光线滨在M点的秋折射拒角；(2危)透明水物体父的折蔽射率非．图19－2－8解析蚕：(1榴)如图繁所示胡，透愤明物煮体内慰部的轿光路计为折戏线MP米N，Q、M点相燥对于厉底面EF对称栗，Q、P和N三点膊共线振．设在M点处仓，光勿的入糟射角币为i，折追射角坏为r，∠OM晨Q＝α，∠PN甚F＝β.根据宿题意颠有α＝30括°①由几辜何关执系得鸭，∠PN菠O＝∠PQ妈O＝r，于烘是β＋r＝60衣°②且α＋r＝β③由①边②③锅式得r＝15测°.④(2毛)根据擦折射仓率公盒式有si欲ni＝nsi做nr⑤玻璃树砖两服表面纪平行乓，厚谷度为h，一忆束光首从上滩表面桥射入恨玻璃付中，煌从下皮表面漆射出谣．如直图19－2－9所示牌，入充射角填为i，求火：(1焦)出射段角i′；(