高中物理 13.1《光的反射和折射》課件 新人教版選修3-4.ppt

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第十三章 光 第1節(jié) 光的反射和折射 1 認(rèn)識(shí)光的反射現(xiàn)象 知道法線(xiàn) 入射角 反射角 折射角的含義 2 理解折射定律 會(huì)利用折射定律解釋相關(guān)光現(xiàn)象和計(jì)算有關(guān)問(wèn)題 3 理解折射率的概念 會(huì)測(cè)定玻璃折射率 本節(jié)主要講光的折射定律和折射率的測(cè)定 它們是本章的重點(diǎn) 教學(xué)中要充分重視 初中學(xué)習(xí)的這是的知識(shí)程度是粗淺的 到這里要進(jìn)一步深化 折射率是一個(gè)全新的知識(shí)點(diǎn) 它對(duì)于理解全反射非常重要 因此本節(jié)知識(shí)需要重點(diǎn)講解的有兩處 一是折射定律的應(yīng)用 二是折射率的測(cè)量 難點(diǎn)是折射定律與光路可逆原理相結(jié)合的應(yīng)用 特別是在求解折射率時(shí) 切忌死套公式 先介紹折射定律和折射率 再引入實(shí)驗(yàn)和例題 體現(xiàn)從基本知識(shí)到實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程 觀(guān)察現(xiàn)象 反射現(xiàn)象 光由一種介質(zhì)射到與另一種介質(zhì)的交界面時(shí) 一部分光被反射回原來(lái)的介質(zhì)中 這種現(xiàn)象叫光的反射現(xiàn)象 1 光的反射 一 光的反射和折射 1 反射光線(xiàn) 入射光線(xiàn)和法線(xiàn)在同一平面內(nèi) 2 反射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)分居法線(xiàn)兩側(cè) 3 反射角和入射角相等 光的反射定律 在光的反射現(xiàn)象中 光路可逆 現(xiàn)象 光在兩種介質(zhì)的界面上 一部分光反射回了空氣 一部分光進(jìn)入了玻璃 并發(fā)生了偏折 觀(guān)察 光從空氣射到玻璃表面 探究一 光的折射規(guī)律 光的折射現(xiàn)象 光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí) 在界面上傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象 結(jié)論 折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn) 法線(xiàn)處在同一平面內(nèi) 折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)分別位于法線(xiàn)的兩側(cè) 當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時(shí) 折射角小于入射角 當(dāng)入射角增大時(shí) 折射角也隨著增大 入射角 折射角有什么關(guān)系呢 探究二 折射角和入射角的關(guān)系 光的折射定律 折射光線(xiàn) 入射光線(xiàn) 法線(xiàn)在同一平面內(nèi) 折射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)分居法線(xiàn)兩側(cè) 入射角的正弦與折射角的正弦成正比 既 光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí) 入射角與折射角的正弦之比n 叫做這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率 簡(jiǎn)稱(chēng)折射率 二 折射率 空氣 玻璃 水 折射率 反映介質(zhì)對(duì)光的折射作用 空氣 小結(jié) 折射率是反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量 1 折射率 是光從真空射入某種介質(zhì)中時(shí)的折射率 2 n的大小與介質(zhì)有關(guān) n越大 光線(xiàn)從空氣斜射入這種介質(zhì)時(shí)偏折的角度越大 3 任何介質(zhì)的折射率都大于1 真空的折射率等于1 強(qiáng)調(diào)說(shuō)明 定義式 玻璃 在光的折射現(xiàn)象中 光路也是可逆的 空氣 某介質(zhì)的折射率 等于光在真空中的速度c與光在介質(zhì)中的速度v之比 n 1 光在不同介質(zhì)中的速度不同 這正是發(fā)生折射的原因 研究表明 v越大 n越小 鉛筆彎折之謎 空氣 水 A A 界面 溫馨提示 利用光的折射解釋實(shí)際問(wèn)題 問(wèn)題 玻璃是一種透明介質(zhì) 光從空氣入射到平行玻璃磚的界面上會(huì)發(fā)生折射 如何把玻璃的折射率測(cè)出來(lái) 三 實(shí)驗(yàn) 測(cè)玻璃的折射率 1 原理 折射定律 2 方法 用插針?lè)ㄑ芯磕骋粭l光線(xiàn)經(jīng)過(guò)平行玻璃磚 測(cè)出折射角和入射角 空氣 玻璃 i r 界面 法線(xiàn) 3 實(shí)驗(yàn)器材 玻璃磚 白紙 大頭針若干 鉛筆 直尺 量角器 1 鋪紙 將白紙用圖釘固定在木板上 2 在白紙上畫(huà)一條線(xiàn)aa 作為界面 過(guò)aa 上的一點(diǎn)O 作為入射點(diǎn) 畫(huà)法線(xiàn)N N 并畫(huà)AO作為入射光線(xiàn) 3 把玻璃磚放在白紙上 使它的一邊與aa 對(duì)齊 確保O為實(shí)際入射點(diǎn) 確定 如何確定 聯(lián)想驗(yàn)證平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)中記錄力的方向 玻璃磚的另一界面bb 確保出射點(diǎn)準(zhǔn)確 4 步驟 A 6 連接OO 入射角i AON 折射角r NOO 用量角器量出入射角和折射角 求出對(duì)應(yīng)的正弦值 記錄在表格中 5 移去在大頭針和玻璃磚 過(guò)P3 P4所在處作直線(xiàn)DC與bb 交于o 作為實(shí)際出射點(diǎn) 直線(xiàn)O D代表沿AO方向入射光通過(guò)玻璃磚后的傳播方向 4 在直線(xiàn)AO上豎直插大頭針P1 P2 透過(guò)玻璃磚觀(guān)察大頭針P1 P2的像 調(diào)整視線(xiàn)讓P2擋住P1的像 再在另一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P3 P4 使P3擋住P1 P2的像 P4擋住P3 P2 P1的像 記下P3 P4位置 8 算出不同入射角時(shí)的入射角與折射角的正弦比值 最后求出幾次實(shí)驗(yàn)的平均值為折射率 1 入射角一般取15o 75o為宜 太小 相對(duì)誤差大 太大 使折射光線(xiàn)弱 不易觀(guān)察 2 插針要豎直 且間距適當(dāng)大些 精確確定光路 3 插針?lè)▽?shí)驗(yàn) 玻璃磚不能動(dòng) 移動(dòng)會(huì)改變光路圖 4 確定邊界線(xiàn)時(shí)嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)尺子用 損壞玻璃磚 畫(huà)邊界線(xiàn)時(shí)描兩點(diǎn)確定邊界線(xiàn) 5 玻璃磚寬度在5cm以上 讓折射光線(xiàn)長(zhǎng)點(diǎn)以減小誤差 5 注意事項(xiàng) 1 計(jì)算法 量角度計(jì)算 2 作圖法 畫(huà)一個(gè)圓與折射 入射光線(xiàn)相交于A E兩點(diǎn) 從交點(diǎn)作兩條與法線(xiàn)垂直的線(xiàn)段 量出兩條線(xiàn)段長(zhǎng)度 6 數(shù)據(jù)處理 光的反射與折射 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 定義式n sin 1 sin 2 與速度的關(guān)系n c v 實(shí)驗(yàn) 測(cè)定玻璃的折射率 1 如圖所示 一束光線(xiàn)從空氣射入介質(zhì) 在界面上產(chǎn)生了反射和折射 入射點(diǎn)是O點(diǎn) AO BO CO代表光線(xiàn) 下面說(shuō)法正確的是 A 入射光線(xiàn)為AOB 反射光線(xiàn)為BOC 折射光線(xiàn)為COD 折射光線(xiàn)為AO BD 2 如圖所示 國(guó)家游泳中心 水立方 的透明薄膜 外衣 上點(diǎn)綴了無(wú)數(shù)白色亮點(diǎn) 它們被稱(chēng)為鍍點(diǎn) 北京奧運(yùn)會(huì)舉行時(shí)正值盛夏 鍍點(diǎn)能改變光線(xiàn)方向 將光線(xiàn)擋在場(chǎng)館外 鍍點(diǎn)對(duì)外界陽(yáng)光的主要作用是 A 反射太陽(yáng)光線(xiàn) 遵循光的反射定律B 反射太陽(yáng)光線(xiàn) 不遵循光的反射定律C 折射太陽(yáng)光線(xiàn) 遵循光的折射定律D 折射太陽(yáng)光線(xiàn) 不遵循光的折射定律 A