高中物理 13.1《光的反射和折射》课件 新人教版选修3-4.ppt

第十三章 光 第1节 光的反射和折射 1 认识光的反射现象 知道法线 入射角 反射角 折射角的含义 2 理解折射定律 会利用折射定律解释相关光现象和计算有关问题 3 理解折射率的概念 会测定玻璃折射率 本节主要讲光的折射定律和折射率的测定 它们是本章的重点 教学中要充分重视 初中学习的这是的知识程度是粗浅的 到这里要进一步深化 折射率是一个全新的知识点 它对于理解全反射非常重要 因此本节知识需要重点讲解的有两处 一是折射定律的应用 二是折射率的测量 难点是折射定律与光路可逆原理相结合的应用 特别是在求解折射率时 切忌死套公式 先介绍折射定律和折射率 再引入实验和例题 体现从基本知识到实际应用的过程 观察现象 反射现象 光由一种介质射到与另一种介质的交界面时 一部分光被反射回原来的介质中 这种现象叫光的反射现象 1 光的反射 一 光的反射和折射 1 反射光线 入射光线和法线在同一平面内 2 反射光线和入射光线分居法线两侧 3 反射角和入射角相等 光的反射定律 在光的反射现象中 光路可逆 现象 光在两种介质的界面上 一部分光反射回了空气 一部分光进入了玻璃 并发生了偏折 观察 光从空气射到玻璃表面 探究一 光的折射规律 光的折射现象 光从一种介质射入另一种介质时 在界面上传播方向发生改变的现象 结论 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 当光从空气斜射入玻璃中时 折射角小于入射角 当入射角增大时 折射角也随着增大 入射角 折射角有什么关系呢 探究二 折射角和入射角的关系 光的折射定律 折射光线 入射光线 法线在同一平面内 折射光线和入射光线分居法线两侧 入射角的正弦与折射角的正弦成正比 既 光从真空射入某种介质发生折射时 入射角与折射角的正弦之比n 叫做这种介质的绝对折射率 简称折射率 二 折射率 空气 玻璃 水 折射率 反映介质对光的折射作用 空气 小结 折射率是反映介质的光学性质的物理量 1 折射率 是光从真空射入某种介质中时的折射率 2 n的大小与介质有关 n越大 光线从空气斜射入这种介质时偏折的角度越大 3 任何介质的折射率都大于1 真空的折射率等于1 强调说明 定义式 玻璃 在光的折射现象中 光路也是可逆的 空气 某介质的折射率 等于光在真空中的速度c与光在介质中的速度v之比 n 1 光在不同介质中的速度不同 这正是发生折射的原因 研究表明 v越大 n越小 铅笔弯折之谜 空气 水 A A 界面 温馨提示 利用光的折射解释实际问题 问题 玻璃是一种透明介质 光从空气入射到平行玻璃砖的界面上会发生折射 如何把玻璃的折射率测出来 三 实验 测玻璃的折射率 1 原理 折射定律 2 方法 用插针法研究某一条光线经过平行玻璃砖 测出折射角和入射角 空气 玻璃 i r 界面 法线 3 实验器材 玻璃砖 白纸 大头针若干 铅笔 直尺 量角器 1 铺纸 将白纸用图钉固定在木板上 2 在白纸上画一条线aa 作为界面 过aa 上的一点O 作为入射点 画法线N N 并画AO作为入射光线 3 把玻璃砖放在白纸上 使它的一边与aa 对齐 确保O为实际入射点 确定 如何确定 联想验证平行四边形定则实验中记录力的方向 玻璃砖的另一界面bb 确保出射点准确 4 步骤 A 6 连接OO 入射角i AON 折射角r NOO 用量角器量出入射角和折射角 求出对应的正弦值 记录在表格中 5 移去在大头针和玻璃砖 过P3 P4所在处作直线DC与bb 交于o 作为实际出射点 直线O D代表沿AO方向入射光通过玻璃砖后的传播方向 4 在直线AO上竖直插大头针P1 P2 透过玻璃砖观察大头针P1 P2的像 调整视线让P2挡住P1的像 再在另一侧竖直插上两枚大头针P3 P4 使P3挡住P1 P2的像 P4挡住P3 P2 P1的像 记下P3 P4位置 8 算出不同入射角时的入射角与折射角的正弦比值 最后求出几次实验的平均值为折射率 1 入射角一般取15o 75o为宜 太小 相对误差大 太大 使折射光线弱 不易观察 2 插针要竖直 且间距适当大些 精确确定光路 3 插针法实验 玻璃砖不能动 移动会改变光路图 4 确定边界线时严禁把玻璃砖当尺子用 损坏玻璃砖 画边界线时描两点确定边界线 5 玻璃砖宽度在5cm以上 让折射光线长点以减小误差 5 注意事项 1 计算法 量角度计算 2 作图法 画一个圆与折射 入射光线相交于A E两点 从交点作两条与法线垂直的线段 量出两条线段长度 6 数据处理 光的反射与折射 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 定义式n sin 1 sin 2 与速度的关系n c v 实验 测定玻璃的折射率 1 如图所示 一束光线从空气射入介质 在界面上产生了反射和折射 入射点是O点 AO BO CO代表光线 下面说法正确的是 A 入射光线为AOB 反射光线为BOC 折射光线为COD 折射光线为AO BD 2 如图所示 国家游泳中心 水立方 的透明薄膜 外衣 上点缀了无数白色亮点 它们被称为镀点 北京奥运会举行时正值盛夏 镀点能改变光线方向 将光线挡在场馆外 镀点对外界阳光的主要作用是 A 反射太阳光线 遵循光的反射定律B 反射太阳光线 不遵循光的反射定律C 折射太阳光线 遵循光的折射定律D 折射太阳光线 不遵循光的折射定律 A