資源簡介

(共22張PPT)
光的折射
新知講解
彎折的筷子
三日同輝
一、光的折射
光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發生改變的現象
新知講解
實驗一：探尋入射角和折射角之間的關系。
新知講解
折射光線與入射光線、法線在同一平面內，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側；入射角的正弦與折射角的正弦成正比。
新知講解
二、折射率
2.定義式:
3.
說明：
1.
定義：光從真空射入某種介質發生折射時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質的絕對折射率，簡稱折射率。
（2）n的大小與介質有關，與i和r無關，對于確定的介質，n是定值.
（1）折射率無單位，任何介質的折射率皆大于1。
（3）物理意義---反映介質對光的偏折能力的大小
（4）折射的原因---光在不同介質中的速度不同。
真空折射率
=
1
課堂練習
1、(多選)關于光的折射,下列說法錯誤的是(　　
)
A.折射光線一定在法線和入射光線所確定的平面內
B.入射光線和法線與折射光線不一定在一個平面內
C.入射角總大于折射角
D.光線從空氣斜射入玻璃時,入射角大于折射角
解析：根據折射定律,入射光線、折射光線和法線一定在同一平面內,選項B錯誤;入射角不一定總大于折射角,選項C錯誤。
BC
新知講解
思考1、插入水中的筷子為什么會彎折？
人看水中的物體，看到的是物體的虛像，像的位置比物體的實際位置偏高，人感覺筷子彎折了，杯中的水也變淺了。
新知講解
思考2、水中的魚看岸上的景物會是怎樣的情景？
新知講解
思考3、如果沒有大氣，將遲一些看到太陽還是早一些看到太陽？
新知講解
例題、如圖一個儲油桶的底面直徑與高均為d．當桶內沒有油時，從某點Ａ恰能看到桶底邊緣的某點Ｂ。當桶內油的深度等于桶高的一半時，仍沿ＡＢ方向看去，恰好看到桶低上的點C，ＣＢ兩點距離d/4．求油的折射率和光在油中傳播的速度。
Ｂ
Ａ
d
C
O
D
N
Nˊ
θ2
新知講解
實驗二：測定玻璃的折射率。
原理：如圖所示,通過插針法找出跟入射光線對應的出射光線,從而找出折射光線和折射角θ2,再根據
求出玻璃的折射率。
討論1：本次實驗需要哪些器材？
木板、白紙、玻璃磚、大頭針、量角器、刻度尺、鉛筆。
三、折射率的測定
新知講解
討論2、簡述主要的實驗步驟
6、改變入射角,重復實驗。
1、在白紙上畫一直線aa'作為界面,過aa'上的一點O畫出界面的法線NN',并畫一條線段AO作為入射光線。
2、把長方形玻璃磚放在白紙上,并使其長邊與aa'重合,再用刻度尺畫出玻璃磚的另一邊bb'。
3、在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2。
4、從玻璃磚bb'一側透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像,調整視線的方向直到P1的像被P2的像擋住。再在bb'一側插上兩枚大頭針P3、P4,使P3能擋住P1、P2的像,P4能擋住P3本身及P1、P2的像。
5、移去玻璃磚,在拔掉P1、P2、P3、P4的同時分別記下它們的位置,過P3、P4作直線O'B交bb'于O'。連接O、O',OO'就是玻璃磚內折射光線的方向。∠AON為入射角,∠O'ON'為折射角。
新知講解
討論3、本實驗有哪些注意事項？
1.實驗時,應盡可能將大頭針豎直插在紙上,且P1和P2之間、P3和P4之間、P2與O、P3與O'之間距離要稍大一些。
2.入射角θ1不宜太大(接近90°),也不宜太小(接近0°)。當θ1太大時,反射光較強,出射光較弱;當θ1太小時,入射角、折射角測量的相對誤差較大。
3.操作時,手不能觸摸玻璃磚的光潔光學面,更不能把玻璃磚界面當作尺子畫界線。
4.實驗過程中,玻璃磚與白紙的相對位置不能改變。
5.玻璃磚應選用寬度較大的,宜在5
cm以上,若寬度太小,則測量誤差較大。
新知講解
討論4、如何進行數據處理
①計算法
用量角器測量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sinθ1和sinθ2。算出不同入射角時的
sinθ1/sinθ2
,并取平均值。
②作sinθ1-sinθ2圖象
改變不同的入射角θ1,測出不同的折射角θ2,作sinθ1-sinθ2圖象,由n=
sinθ1/sinθ2
,可知圖象應為直線,如圖所示,其斜率為玻璃的折射率。
新知講解
③輔助線段法
④單位圓法
討論5、怎樣可以減小誤差？
1、入射光線、出射光線確定的準確性造成誤差,故在入射側和出射側所插兩枚大頭針的間距應大一些。
2、入射角和折射角的測量造成誤差。入射角應適當大一些,可以減小測量的相對誤差。
課堂練習
3、在測定玻璃折射率的實驗中:(1)某同學實驗插針的步驟如下
A.在表示入射光線的AO上插上大頭針P1、P2;
B.通過玻璃磚觀察P2、P1,調整視線,直到P1的像被P2的像擋住;
C.再觀察一側插上大頭針P3、P4,記下P3、P4的位置。
這位同學在操作中有什么重要疏漏?　　　　　　　　　　　　　　?
(2)以通過P1、P2的直線與玻璃磚的交點O為圓心,以某一適當長度R為半徑畫圓,與OA交于A,與OO'的延長線交于C,如圖所示,過A、C分別作玻璃磚界面的法線MN的垂線,圖中B、D分別為垂足,用刻度尺量得AB=45
mm,CD=30
mm,則玻璃磚的折射率為　　　　。?
插針時應使P3擋住P1和P2的像,P4擋住P1、P2、P3的像　
1.5
課堂練習
(3)在測定玻璃的折射率的實驗中,對一塊兩面平行的玻璃磚,用“插針法”找出與入射光線對應的出射光線,現有甲、乙、丙、丁四位同學分別做出如圖所示的四組插針結果。
①從圖上看,肯定把針插錯了的同學是　　　　。?
②從圖上看,測量結果準確度最高的同學是　　　　。?
丙
丁
拓展提高
1、關于折射率,下列說法正確的是(　　)
A.根據
可知,介質的折射率與入射角的正弦成正比
B.根據
可知,介質的折射率可能為任何正數
C.根據
可知,介質的折射率等于光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質中的傳播速度v之比
D.以上說法都不對
解析：某種介質的折射率只與介質本身有關,與角度無關,選項A錯誤;介質的折射率都大于1,選項B錯誤;由
可知,選項C正確,D錯誤。
C
拓展提高
2、一束光線與水面方向成30°,從空氣射入水中,其反射光線和折射光線恰好垂直,則反射角和折射角分別為(　　)
A.30°,30°
B.60°,60°
C.60°,30°
D.30°,60°
解析：畫光路圖如圖所示,入射角與反射角相等,故入射角為60°,反射角也為60°,故選項A、D錯誤;由幾何知識,折射角為30°,故選項B錯誤,C正確。
C
拓展提高
3、(多選)一束光從某種介質射入空氣中時,入射角θ1=30°,折射角θ2=60°,折射光路如圖所示,則下列說法正確的是(　　)
A.此介質折射率為
B.此介質折射率為
C.相對于空氣此介質是光密介質
D.光在介質中的速度比在空氣中大
BC
課堂總結
光的折射
折射定律
實驗：折射定律的測定
折射率
板書設計
光的折射
折射定律
實驗：折射定律的測定
折射率

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