《光的折射定律教学设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光的折射定律教学设计（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章光的折射、光的折射定律教学目标1、通过观察实验，了解光的反射和折射现象，并能规范作光路图。2、通过对实验数据的分析，探究折射角与入射角的关系并归纳折射泄律。3、通过比较光从空气射入不同介质（玻璃和空气）时，入射角的正弦与折射角的正弦比 值的不同来引岀折射率的概念和理解其物理意义，并能用来解释光现象和计算有关的问题。4、知道折射率与光速的关系，并能用来进行计算。5、知道在光的反射和折射现象中光路是可逆的，建立光路是可逆的的观点并能用此处理 有关的问题。重点难点重点：折射定律的得出过程以及对光的折射率的理解难点：折射率的理解，折射左律与光路可逆原理的综合运用设计思想本节课是光学的第一小节，首
2、先由生活中的反射和折射现象回顾初中所学知识一一反射泄 律和折射现象，接着通过探究实验研究光的折射现象中折射角与入射角的关系，并总结出光的 折射左律。折射左律是研究几何光学的重要法宝，是全章的重点，折射率是掌握折射泄律的关 键，也是难点。高中阶段只研究在两种介质中并且其中一种介质是空气的两界面间的折射情况 及所遵循的规律。教学资源光的折射左律多媒体课件教学设计【课堂引入】问题：雨后美丽的彩虹，你能解释苴形成的原因吗？为了搞淸楚彩虹等各种奇妙美丽的光现象的成因，今天这丹课我们一起来研究第四章光的 折射的第一节光的折射定律。【课堂学习】学习活动一：光的反射和折射现象问题1:什么是光的反射现象？当光射
3、到两种介质的界而上时，光的传播方向发生改变，一部分光返回到原来的介质里 传播的现象，叫做光的反射。问题2：什么是光的折射现象？当光射到两种介质的界而上时，一部分光进入到期一种介质里传播的现象，叫做光的折 射。学习活动二：探究光的折射定律问题1:什么是入射角和折射角？问题2:入射角和折射角之间存在怎样的关系？引导学生在光具盘上找出分界而、法线、入射光线、折射光线、入射角和折射角。先左性 观察光从空气斜射入玻璃中时折射角与入射角的关系，改变入射角的大小，观察折射角的变化, 左性分析入射角与折射角的大小关系。再泄量测量几组入射角与折射角（光从空气射入玻璃）, 组织学生分析数据：入射角q折射角&210
4、6.72013.33019.64025.25030.76035. 17038.68040.6学生猜想可能的函数关系，如成正比，再用Excel计算验证。验证假设一一修正猜想一，得岀初步结论。归纳折射泄律折射定律：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两sinq= nn侧；入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。即式中2是比例常数。说明：我们在上一章研究波的折射时已见过这个等式，那时从惠更斯原理得岀的推论：而这里 是用实验得岀的。由此我们可以想到：光可能是一种波。介绍历史足迹，渗透思想、方法教育公元140年，希腊天文学家托勒密曾经认为，入射角q与折射角&2之间存在着简单的
5、正比 关系，并且用实验方法求岀了从空气射入玻璃时$二0. 67勺。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实验结果相符，当入射角增大时，就不符合了。为了研究折射角 与入射角的左量关系，科学家作了多方面的尝试，直到1621年，斯涅耳才终于找到了这个关 系。人类从积累入射角与折射角的数据到找出两者之间的左量关系，经历了一千多年的时间。 直到1621年，荷兰数学家斯涅耳才终于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。问题3:折射现象中光路可逆吗？演示光路可逆实验。光从空气斜射入玻璃中的实验已经在前而做过，若让光从玻璃射入空 气中，结果会如何？请一位同学用笔在
6、入射光线和折射光线的位置分别做上一个标记。再让入 射光线逆着原来折射光线的方向入射,观察现在折射光线的所在的位置是否与原入射光线的方 向相同。学习活动三：建立介质的折射率的概念问题1:光从空气射入不同介质时入対角的正弦跟折射角的正弦的比值一样吗？创设情景：进一步验证折射左律（光从空气射入水时的情况）入射角G（度）折射角&2（度）0010V 29z20V 523022。or4028 495035 496040 307044 488047 36探讨比值常数的含义光从第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厲2 , 但是对不同的介质来说，这个常数门是不同的。由此可见常数
7、3与入射角、折射角无关， 只与两种介质有关。交代常数门就记为在实际应用中，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，以后我们讨论光从真空射入介质的情形,常数2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，常数二1.5：光从空气射入水时 二1.33。可见常数与介质有关系。建立折射率的概念（1）迫义：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 做这种介质的绝对折射率,简称折射率，用符号表示。n =sin 0 1/sin 0 2（2）不同介质的折射率介质金刚石二氧化碳玻璃水晶岩盐酒精水空气折射率
8、2. 421.631. 5-1.81.551.551.361.331.00028（3）意义：是一个反映介质光学特性的物理量。常数”越大，光线从空气射入这种介质 时偏折的角度越大。问题2:折射率与光的传播速度之间存在什么关系？研究表明，光在不同介质中的速度不同。这也正是光发生折射的原因。某种介质的折射率,C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 V由于光在真空中的传播速度C大于光在任何英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,sin o 1都大于sin 0 2,即入射角伙大于折射角。问题3 :当光从介质射入空气时，会怎么样呢？根据光
9、路可逆，光由玻璃砖射向空气时，即入射角q小于折射角2,并再次实验演示。并引导学生讨论当光由玻璃射入空气时sinO 1是否与sin 0 2成正比及比例常数是多 少？玻璃的折射率是多大？化从而真正理解折射率和灵活应用光路可逆。问题4 ：光在某介质中的传播速度是2.122X10五/s,当光线以30入射角，由该介质射入空 气时，折射角为多少？解：由介质的折射率与光速的关系得n = ：(1)V又根据介质折射率的宦义式得(2)sn.1 n =-一 sin r:r为在空气中光线、法线间的夹角即为所求.i为在介质中光线与法线间的夹角30 由、(2)两式解得：sinr = an 13.00X1Q81=X - =
10、 0.7072122X10*2【课堂小结】问题1:什么是光的折射现象？问题2:光的折射满足怎样的规律?问题3:什么是介质的折射率？【板书设计】第一节光的折射定律一、折射定律折射光线跟入射光线和法线在同一平而内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧；入 射角的正弦跟折射角的正弦成正比。二、折射率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 绝对折射率,简称折射率，用符号表示。三、折射率与光速的关系课堂反馈1. 如图所示的各光路图中，正确反映光在玻璃和空气中传播的是（）空气弋2. 光从某种玻璃中射向空气，入射角&从零开始增大到某一值的过程中，折射角02也随之增 大
11、，则下列说法正确的是（）A. 比值创/不变B. 比值sin&i/sin&2是一个大于1的常数C. 比值 sin&i/sin&2 不变D. 比值sin/sin&2是一个小于1的常数3. 一个人站在水面平静的湖边，观察离岸一段距离的水下的一条鱼，这个人看到的鱼的位置 和鱼在水下真实位置相比较，下述说法中正确的是（）A. 在鱼真实位巻的正上方某处B. 在鱼貞实位置上方偏向观察者的某处C. 在鱼真实位置下方偏向观察者的某处D. 所给条件不足，无法确左观察到的鱼的位置4. 如图为光由玻璃射入空气中的光路图。入射光线与直线CD的夹角为a ,折射光线与直线CD的夹角为B, ciP （a + 0H9O , Z
12、DCB=90 ），该玻璃的折射率n等于（）A sina/siiipB sinp/sitiaC cosp/cosaD cosa/cosp5如图所示，一根竖直插入水中的杆AB,在水中部分长1.0 m,需岀水面部分长0.3 m,已知4水的折射率为亍 则当阳光与水平而成37。角时，杆在水下的影长为多少？参考答案：1、AD 2. CD3、B374、C5、1.15 m课后测评1.关于光的折射现象，正确的说法是（）A. 光的传播方向发生改变的现象叫光的折射B. 折射定律是托勒密发现的C. 人观察盛水容器的底部，发现水变浅了D. 若光从空气射入液体中，它的传播速度一定增大2如图所示，光在真空和某介质的界面MN
13、上发生偏折，那么（）A光是从真空射入介质B. 介质的折射率是1.73C. 光在介质中传播速度为1.73x10s nVsD. 反射光线与折射光线的夹角是90。3如图所示为一束光线穿过介质I、A. 介质】的折射率最大B. 介质II的折射率最大C. 介质III的折射率最大D. 光在介质II中传播速度最大4.单色光在真空中的传播速度为c波长为局，在水中的传播速度是X波长为几水对这种单色光的折射率为当这朿单色光从空气斜射入水中时，入射角为创，折射角为&2,下列说 法中正确的是（）C vcn A=x（）B5. 在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时，看到的物体（）A. 比物体所处的实际位宜髙B. 比物体所处的
14、实际位置低C. 跟物体所处的实际位置一样高D. 以上三种情况都有可能6. 把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体和半径亦为的半球体b,分别放在报纸上，且 让半球的凸而向上.从正上方分别观察“、b中心处报纸上的字，下而的观察记录中正确的是 （）A. 中的字比b中的高B. b中的字比a中的高C. 一样髙D. 中的字较没有玻璃时髙，b中的字和没有玻璃时一样7如图所示，一朿单色光射入一玻璃球体，入射角为60。.已知光线在玻璃球内经一次反射后， 再次折射回到空气中时与入射光线平行.此玻璃的折射率为（）A. 2B. 1.5C.3D. 28. DVD光盘由塑料保护层和信息记录层组成.如图所示，激光朿以入射角0从空气入射到厚 度为、折射率为”的塑料保护层后，聚焦到信息记录层的光斑宽度为“,才能有效获取信息.在保证“不变的前提下，减小激光束照到塑料保护层的宽度/（/=“+2历，贝” ）| 一 b f 卜 b A. 须满足 sin=-j=B. 须满足 sin&=7=-C. 在&和畀不变时，须减小
