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- 2021-07-08 发布
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第一节 光的反射和折射
课前自主学案
核心要点突破
课堂互动讲练
课标定位
知能优化训练
第
一
节
光
的
反
射
和
折
射
课标定位
学习目标:1.理解光的反射定律和折射定律,并能用
来解释和计算有关的问题.
2.理解折射率的物理意义,知道折射率与光速的关
系.
重点难点:1.反射定律和折射定律的应用.
2.会依据光的反射定律和折射定律作出光路图.
课前自主学案
一、反射定律和折射定律
1.光的反射和反射定律
(1)反射现象:光从第1种介质射到它与第2种介质
的________时,一部分光会______到第1种介质的
现象.
(2)反射定律:反射光线与入射光线、法线处在
______平面内,反射光线与入射光线分别位于法
线的______;反射角______入射角.
分界面 返回
同一
两侧 等于
2.光的折射和折射定律
(1)折射现象:光线从第1种介质照射到它与第2种介
质的分界面时,一部分光会_____第2种介质的现象.
(2)折射定律
折射光线与入射光线、法线处在__________内,折
射光线与入射光线分别位于_____的两侧;入射角
的正弦与折射角的正弦成_____,即____________
=n12.
3.光路的可逆性
在光的反射现象和折射现象中,光路都是_____
的.
进入
同一平面
法
线
正比 sinθ1/sinθ2
可逆
二、折射率
1.定义:光从______射入某种介质发生折射时,
入射角的______与折射角的______之比,叫这
种介质的绝对折射率,简称折射率 ,用符号n表
示.
2.定义式:n= _____________.
3.折射率与光速的关系
光在不同介质中的______不同,且都______光
在真空中的传播速度;某种介质的折射率等于光
在真空中的速度c与光在这种介质中的速度v之比,
即n=c/v.
真空
正弦 正弦
sinθ1/sinθ2
速度 小于
核心要点突破
2.在光的折射中,注意光线偏折的方向:如果光
线从折射率小的介质射向折射率大的介质,折射
光线向法线偏折,入射角大于折射角,并且随着
入射角的增大(减小)折射角也会增大(减小);如果
光线从折射率大的介质射向折射率小的介质,折
射光线偏离法线,入射角小于折射角,并且随着
入射角的增大(减小)折射角也会增大(减小).
即时应用(即时突破,小试牛刀)
1.如果光以同一入射角从真空射入不同介质,则( )
A.折射角越大,表示这种介质对光线的偏折作用越大
B.折射角越大,表示这种介质对光线的偏折作用越小
C.折射角越小,表示这种介质对光线的偏折作用越大
D.折射角越小,表示这种介质对光线的偏折作用越小
答案:BC
答案:C
三、解决光的折射问题的常规思路和两类典型
问题
1.常规思路
(1)根据题意画出正确的光路图.
(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系,
要注意入射角、折射角均是与法线的夹角.
(3)利用折射定律、折射率公式列式求解.
3.玻璃砖对光的折射问题
常见的玻璃砖有半圆形玻璃砖和长方形玻璃砖.对
于半圆形玻璃砖,若光线从半圆面射入,且其方向
指向圆心,则其光路图如图13-1-1甲所示,光线
只发生一次偏折.对于两个折射面相互平行的长方
形玻璃砖,其折射光路如图乙所示,光线经过两次
折射后,出射光线与入射光线的方向平行,但发生
了侧移.
图13-1-1
特别提醒:画光路图时应注意的问题:
(1)光路是可逆的.
(2)垂直界面入射的光线,折射光线与入射光线在
同一直线上.
(3)过半圆形玻璃砖圆心的光线在圆弧处不偏折.
课堂互动讲练
折射现象的定性分析
假设地球表面不存在大气层,那么人们观察
到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比( )
A.将提前
B.将延后
C.某些区域提前,在另一些区域延后
D.不变
【精讲精析】 假如地球周围没有大气层,太阳光
将沿直线传播,如图13-1-2所示,在地球上B点
的人将在太阳到达A′点时看到日出;而地球表面有
大气层时,由于空气的折射率大于1,并且离地球
表面越近,大气层的密度越大,折射率越大,太
图13-1-2
阳光将沿如图所示AB曲线进入在B处的人眼中,
使在B处的人看到日出,但在B处的人认为光是沿
直线传播的,则认为太阳位于地平线上的A′点,而
此时太阳还在地平线以下,相当于日出时刻提前
了,所以无大气层时观察到日出的时刻将延后.
【答案】 B
【方法总结】 人眼是根据最终射入的光的方向来
确定发光物体位置的,光在空气中的折射,人眼是
觉察不到的.
变式训练1 (2011年郑州质检)如图13-1-3所示,
眼睛在a处看到鱼在水中的b处,若从a处射出一束激光
欲照射到鱼身上,则激光应对着哪一位置射出( )
图13-1-3
A.b的下方 B.b的上方
C.b处 D.无法确定
解析:选C.人眼看到的是鱼的虚像,鱼发出的光
线经水面折射后进入人眼,由光路可逆知当激光
从a向b发射时,经水面折射后将刚好照射到鱼身
上.
光的反射、折射光路的计算
【答案】 23.1 cm
【方法总结】 解答此类问题要注意:(1)根据题
意画出正确的光路图;(2)利用几何关系确定光路
中的边、角关系,要注意入射角、折射角的确定;
(3)利用反射定律、折射定律求解;(4)注意光路可
逆性、对称性的应用.
光线以60°的入射角从空气射入玻璃中,
折射光线与反射光线恰好垂直(真空中的光速c=
3.0×108 m/s).
(1)画出折射光路图;
(2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度;
(3)当入射角增大或减小时,玻璃的折射率是否变
化?说明理由.
关于折射率的计算
【答案】 见自主解答
河中有条小鱼,某时刻小鱼的实际深度为
H,一人从水面正上方往水中看,他感觉到的小
鱼的深度为多大?设水的折射率为n.
视深的计算
【精讲精析】 如图13-1-7所示,设小鱼在S处,
从鱼反射出的光线SO垂直水面射出,光线SO1与
SO间的夹角很小.因一般人的瞳孔的线度为2~3
mm,θ1、θ2为一组对应的入射角和折射角,可知
θ1、θ2均很小.由数学知识可知:
图13-1-7
【方法总结】 在 θ 角很小时,数学近似
sinθ≈tanθ≈θ是物理中最常用的近似关系.场景
中出现直角三角形时,用sinθ≈tanθ,这样更便
于利用直角三角形的边角关系解题,场景中出
现圆时,用sinθ≈θ,这样更便于利用弧长(或弦
长)与半径的关系解题.
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