2024-2025学年高中物理第十三章光1光的反射和折射教案3新人教版选修3-4

PAGE1-第1节光的反射和折射【教学目标】【学问与技能】1．通过视察试验，了解光的反射和折射现象，并能规范做光路图。2.理解光的折射定律，并能用来说明有关的光现象和计算有关的问题。3.知道折射率的含义及其与光速的关系，并能用来进行计算。4．知道在光的反射和折射现象中光路是可逆的。【过程与方法】1.能在学习光的传播和反射的基础上提出新的问题，培育提出问题的实力。2.通过对自然界中折射现象的分析，培育学生应用已有物理学问分析实际问题的实力。【情感看法与价值观】1.通过体验折射定律的发觉过程培育学生的探究精神。2.渗透物理探讨和学习的科学看法。【教学重点】光的折射定律、折射率．折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质来确定。【教学难点】光的折射定律和折射率的应用．通过实际问题的分析解决加深对折射的理解，学会解决问题的科学方法。【教学过程】（一）引入新课我们已经知道了，光在同一匀称介质中是沿着直线传播的，那么，当介质不匀称？［学生］反射，折射［老师］这一节课，我们先简要地复习光的反射，再深化地探讨光的折射现象（二）新课教学一.光的反射1.反射现象：光从一种介质射入另一种介质时，在界面上有一部分光会返回原介质的现象。2.反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。3.反射光路是可逆的。二．光的折射1.折射现象：光从一种介质射入到另一介质时传播方向发生变更的现象．①折射光线、入射光线、法线在同一平面内②折射光线和入射光线分居法线两侧③当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角④当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角⑤当入射角增大时，折射角也随着增大2.折射定律：折射角和入射角有什么关系呢？试验与探究：探究折射角与入射角的关系（以光从空气射入玻璃为例）要求学生：记录入射光、折射光偏离法线的角度；不断变更入射光的方向，视察折射光的方向如何变更，将相应的角度值填入下表。入射角i折射角ri/rtani/tanrsini/sinr10°6.7°1.491.501.4920°13.3°1.501.541.4930°19.6°1.531.621.4940°25.2°1.581.781.5050°30.7°1.632.011.5060°35.1°1.712.461.5170°38.6°1.813.441.5080°40.6°1.976.621.51公元140年，希腊天文学家托勒密曾经认为，入射角i与折射角r之间存在着简洁的正比关系，并且用试验方法求出了从空气射入玻璃时r=0.67i。但是，由此计算出来的折射角，只对比较小的入射角才大致与试验结果相符，当入射角增大时，就不符合了。为了探讨折射角与入射角的定量关系，科学家作了多方面的尝试，直到1621年，斯涅耳才最终找到了这个关系。人类从积累入射角与折射角的数据到找出两者之间的定量关系，经验了一千多年的时间。直到1621年，荷兰数学家斯涅耳才最终找到了入射角与折射角之间的规律：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。折射定律：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即式中是比例常数。3.在光的折射现象中，光路也是可逆的。三．折射率光从第1种介质射入第2种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数，但是对不同的介质来说，这个常数是不同的。由此可见常数与入射角、折射角无关，只与两种介质有关。在实际应用中，遇到最多的情形是光从空气射入某种介质，或从某种介质射入空气，而空气对光的传播的影响很小，可以当作真空处理。因此，以后我们只探讨光从真空射入介质的情形，这时，常数就记为。对于不同的介质常数是不同的。光从空气射入玻璃时，常数=1.5；光从空气射入水时=1.33。可见常数与介质有关系。1.定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的肯定折射率,简称折射率，用符号表示。2.折射率与光的传播速度的关系：探讨表明，光在不同介质中的速度不同。这也正是光发生折射的缘由。某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比，即由于光在真空中的传播速度c大于光在任何其他介质中的传播速度v，所以任何介质的折射率n都大于1。光从真空射入任何介质时，sinθ1都大于sinθ2，即入射角大于折射角。3.意义：是一个反映介质光学特性的物理量。常数越大，介质使光偏离原来传播方向的程度就越大。4.几种介质的折射率：介质折射率介质折射率金刚石2.42空气1.00028酒精1.36水1.33水晶1.55玻璃1.5~1.8四．折射的应用1.为什么从空气中看水中的物体，看到的比实际位置要高？2.假设地球表面不存在大气层,那么人们视察到的日出时刻与存在大气层的状况相比,A.将提前B.将延后C.在某些地区将提前,在另一些地区将延后D.不变五．课堂小结1．光的反射：2．光的折射：①折射现象②折射定律③光路可逆3．折射率：①定义②折射率与光的传播速度的关系：③意义：4．折射的应用六．板书设计第十三章光第一节光的折射一光的反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。二光的折射定律：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。即．留意：①n12是比例常数，表示光从介质1入射介质2时，入射角的正弦与折射角的正弦之比②它是反映介质的光学性质的物理量．对于同一介质无论θ1、θ2怎么变更，sinθ1/sinθ2是不变的．③对于不同介质sinθ1/sinθ2的值是不同的．三折射率：把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种