2017_2018学年高中物理第四章光的折射第1节光的折射定律课件教科版选修3_4
高中物理 第4章 光的折射 1 光的折射定律教师用书 教科版选修3-4
1．光的折射定律
学
习 目 标 知 识 脉 络
1.经历实验探究过程，理解光的折射定律．(重点)
2.知道折射率的意义，知道折射率与光速的关系．(重点)
3.能根据折射定律解释一些自然现象.
4.能应用折射定律分析视深问题．(重点、难点)
光 的 反 射 和 光 的 折 射 定 律
[先填空]
1．光的反射和折射现象
(1)光的反射
当光射到两种介质的分界面时，一部分光仍回到原来的介质里继续传播的现象．
(2)光的折射
光线从一种介质照射到两种介质的分界面时，一部分光进入另一种介质继续传播的现象．
2．光的折射定律
入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射光线与折射光线分居法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦之比为一常数．
[再判断]
1．反射定律是确定反射光线位置的规律．(√)
2．不是所有的反射现象都遵循反射定律．(×)
3．发生漫反射时，反射角不等于入射角．(×)
4．一束光从空气进入水中时传播方向一定改变．(×)
[后思考]
1．人站在平面镜前面会看到自己的像．平面镜成像的特点是什么？
【提示】 平面镜成的像是虚像，像和物等大，像和物到镜面的距离相等．
2．入射角、折射角哪一个较大？ 【提示】 没有前提条件，无法确定．
1．折射定律的表达式
入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．即sin isin r＝常数．如图411所示．也可以用sin isin r＝n的数学公式表达，n为比例常数．这就是光的折射定律．
图411
2．对定律的理解
(1)“同面内”：“折射光线与入射光线、法线在同一平面内”，这句话大体上说明了三线的空间位置：折射光线在入射光线与法线决定的平面内，即三线共面．
(2)“线两旁”：“折射光线与入射光线分居在法线两侧”，这句话把折射光线的位置又作了进一步的确定，使得折射光线的“自由度”越来越小．(i>0)
(3)“正比律”：“入射角的正弦与折射角的正弦成正比”，即sin isin r＝n，折射角r随入射角i的变化而变化，入射角i的正弦与折射角r的正弦之比是定值，当入射光线的位置、方向确定下来时，折射光线的位置、方向就惟一确定了．
高中物理 第四章 光的折射 4.1 光的折射定律素材 教科版选修34
4.1 光的折射定律
从水底下看世界
许多人都想不到，如果我们从水底下来看世界，世界会是怎样不平凡；它在观察者的眼里会变得差不多不能被认出来了.
设想你是在水底下，抬着头在看水面上的世界.那些在你头顶上浮着的云是一点也不会改变形状的：因为竖直的光线是不会折射的.可是所有其他物体，只要它们射出的光线成锐角地和水面相遇，它们的形象就会被歪曲：它们好像位置越低的被压缩得越紧——光线和水面相遇所成的角度越小，挤得越厉害.这也是可以理解的：水面上所见的世界既然全部都应该容纳在那个狭小的水底下的圆锥体里，一条180°的弧既然应该缩短到差不多一半，弯成一条97°的弧，那形象也就自然要被歪曲了.从物体射出的光线如果用100°左右的角和水面相遇，物体在水面的像会被压缩得几乎认不出来了.可是最使你吃惊的是水面本身的形状：从水底下往上看的时候，它们完全不是平的，而是一个圆锥形！在你看起来，你是站在一个大漏斗的底部，而漏斗的壁是用比直角稍微大一些的角度（97°）彼此倾斜着的.如左下图所示这个圆锥体的上部边缘围着由红、黄、绿、蓝、紫等颜色组成的彩色圈.为什么会这样呢？白色的阳光是由各种颜色光组成的，每一种颜色光都有自己的折射率，因此也就有自己的“临界角”.就是由于这个缘故，从水底下往上观察的时候，物体也好像是围着彩虹的光圈了.
从水里向上看，外面世界都被压缩在一个顶角等于97°的圆锥体里
那么在这个包含着整个水面上世界的圆锥体的边缘以外，还可以看到些什么呢？那里展开着一片发光的水面，它像镜子一样，会反映水底下的各种物体.
例如，如果在水中立着一个人，那么从水里看出来，这个人的形状会和右上图里所画的一样.下水洗澡的人，在鱼的眼睛里就应当是这种样子的！在鱼看来，在浅滩上行走的人是被分成了两截的，变成了两个动物：上一截没有脚，下一截没有头，却有4只脚！当我们从水底下的观察者（鱼）的旁边走开的时候，我们的上半部分身体就会越来越缩短.等我们走了一段距离以后，几乎全部水面上的身体都会消失——只剩下一个空悬着的人头.
2017-2018学年高中物理第4章光的折射与全反射第1节光的折射定律教学案鲁科版选修3_4
1 第1节 光的折射定律
1．光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象；光的折射和反射中光路是可逆的。
2．光的折射中，入射角i的正弦与折射角r的正弦之比是一个常数，即n＝sin isin r。
3．介质的折射率反映了光在介质中的偏折程度，折射率越大，光线偏离原方向的程度就越大。
4．某种介质的折射率n＝cv。同一种介质中，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光，红光的传播速度最大，折射率最小。
对应学生用书P37
折射角与入射角的定量关系
[自读教材·抓基础]
1．光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。
2．斯涅耳定律(折射定律)
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，入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即sin isin r＝n。
3．光路可逆原理
在光的反射现象和折射现象中，光路都是可逆的。
[跟随名师·解疑难]
对光的偏折方向的认识
即光线的偏折情况与介质的性质有关，如图411所示。
(1)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)，如图甲所示。
(2)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)，如图乙所示。 2
图411
[特别提醒] 画光路图应注意的问题：
(1)光线实际是从哪个物体发出的；
(2)光是从光密介质射向光疏介质还是从光疏介质射向光密介质；
(3)必要的时候还需要借助光的可逆性原理；
(4)注意画图时一定要规范，光线与法线、光线的反向延长线等应用实线和虚线区分。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)
一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内，入射角为45°，则如图412的四个光路图中正确的是( )
新高中物理第四章光的折射第1节光的折射定律教学案教科版选修3_4
1 / 14新高中物理第四章光的折射第1节光的折射定律教学案教科版选修3_4 光的折射定律
对应学生用书P49
光的反射与折射现象
[自读教材·抓基础]
1．光的反射
光射到两种介质的分界面时，一部分光仍回到原来的介质里继续传播的现象。
2．光的折射现象
(1)光的折射：
图4－1－1
如图4－1－1所示，当光线入射到两种介质的分界面上时，一部分光被反射回原来的介质，即反射光线OB。另一部分光进入第二种介质继续传播的现象，即光线OC，叫做光的折射，光线OC称为折射光线。折射光线与法线的夹角称为折射角r。 1.光射到两种介质的界面上，一部分会被反射回到原来的介质中，而另一部分会折射进入另一种介质继续传播。
2．在光的折射现象中入射角的正弦与折射角的正弦之比为一常数，即sin isin r＝n(或1n)，其中n为介质的折射率。
3．介质的折射率n与光在介质中的传播速度的关系：n＝cv。
2 / 14(2)入射角与折射角：
在如图4－1－2所示光路中：
图4－1－2
①MN表示界面，PQ表示法线。
②AO表示入射光线，OB表示折射光线。
③∠3表示入射角，∠1表示折射角。
(3)折射定律：
入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射光线与折射光线分别位于法线的两侧，入射角的正弦值与折射角的正弦值之比是一个常数，即sin isin r＝n，n为比例常数。
[跟随名师·解疑难]
1．对折射定律的理解
(1)“同面内”：“折射光线与入射光线、法线在同一平面内”，这句话大体上说明了三线的空间位置：折射光线在入射光线与法线决定的平面内，即三线共面。
(2)“线两旁”：“折射光线与入射光线分居在法线两侧”，这句话把折射光线的位置又作了进一步的确定，使得折射光线的“自由度”越来越小。(i>0)
(3)“正比例”：“入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数”，即sin isin r＝n，折射角r随入射角i的变化而变化，入射角i的正弦与折射角r的正弦之比是定值，当入射光线的位置、方向确定下来时，折射光线的位置、方向就确定了。
苏教版八年级物理上 第四章第1节 光的折射(选择-填空-作图题)
1 第四章 第1节 光的折射
一、选择题
1．下图四种现象中，属于光的折射现象的是
蜡烛在镜中的像 水中山的倒影 水的铅笔好像弯折了 屏幕上的手影
A B C D
2．下列现象中，属于光的折射现象是
A．阳光下人在地面上的影子 B．岸边大树在水中的倒影
C．春游时，同学们相互看到在溪水中的腿变短 D．阳光下红花更加鲜艳
3．如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是
A B C D
4．如图所示，下列现象中能用光的折射规律解释的是
5．下列哪一幅图正确表示了光从空气进入玻璃中的光路？
O 空气
玻璃
A O 空气
玻璃
B O 空气
玻璃
C O 空气
玻璃
D A．镜中花 B．倒影 C．吸管好像折断了 D．椅子的影子 2 6．如图所示，有一束光线斜射入盛水的杯中，在杯底形成光斑。如果逐渐往杯中加水，杯底的光斑将
A．向右移动
B．向左移动
C．保持不动
D．无法判断
7．如图所示的四种情景中，属于光的折射的是
8．如图所示，将刻度尺斜插入水中，从水面上看去，水中尺子的刻度情况
A．变得疏了 B．变得密了
C．一部分变疏一部分变密 D．疏密没有变化
9．把一根筷子斜插入盛水的玻璃杯里，从正面看过去的情形和图中哪个图相符
A B C D
10．如图所示的光路图中，能正确表示光从空气射入水中时发生的反射和折射现象是
4.1 光的折射定律
第四章 光的折射
第1节 光的折射定律
课前预习
一、光的反射和折射现象
当光射到两种介质分界面时，一部分光仍回到________的介质里继续传播的现象叫做光的
________，另一部分光进入第二种________继续传播的现象叫做光的________。
二、光的折射定律
（1）折射定律：入射光线、折射光线和法线在同一________内，入射光线与折射光线
分居在法线________，入射角的正弦与折射角的正弦之比为一________。
（2）公式：________________
（3）光路的________性，在折射现象中光路是________的。
三、介质的折射率
（1）光从________射入某种________发生________时，入射角 i的正弦与折射角的正弦
的________叫做这种介质的折射率。公式：________________。
（2）折射率与光速的关系：介质的折射率n ，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介
质中的传播速度v 之比。公式：________________。
（3）任何介质的折射率都________1.
课堂突破
探究一 光的折射现象及折射定律
插在水中的筷子，看上去好像在水面处折断了；盛了水的碗，碗底好像变浅了。这是发生
了什么现象？为什么？
[要点提炼]
1、折射定律公式：________________。
2、光由空气射入介质，入射角_______折射角，光由介质射入空气，入射角_______折射角。
2、折射光路是___________的。
【例1】光从真空射到一块平的透明材料上，若入射角为40°，则反射光线和折射光线之间
的夹角可能是（ ）
A.小于40° B.在40°与100°之间
C.在100°到140°之间 D.大于140°
【变式1】如图所示，光在真空和介质的界面MN上发生偏折，那么下列说法正确是（ ）
A．光是从真空射向介质
【配套K12】2017_2018学年高中物理第4章光的折射与全反射第1节光的折射定律教学案鲁科版选修
小初高试卷教案类
K12小学初中高中 第1节 光的折射定律
1．光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象；光的折射和反射中光路是可逆的。
2．光的折射中，入射角i的正弦与折射角r的正弦之比是一个常数，即n＝sin isin r。
3．介质的折射率反映了光在介质中的偏折程度，折射率越大，光线偏离原方向的程度就越大。
4．某种介质的折射率n＝cv。同一种介质中，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光，红光的传播速度最大，折射率最小。
对应学生用书P37
折射角与入射角的定量关系
[自读教材·抓基础]
1．光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。
2．斯涅耳定律(折射定律)
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，入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即sin isin r＝n。
3．光路可逆原理
在光的反射现象和折射现象中，光路都是可逆的。
[跟随名师·解疑难]
对光的偏折方向的认识
即光线的偏折情况与介质的性质有关，如图411所示。
(1)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)，如图甲所示。
(2)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)，如图乙所示。 小初高试卷教案类
K12小学初中高中
图411
[特别提醒] 画光路图应注意的问题：
(1)光线实际是从哪个物体发出的；
(2)光是从光密介质射向光疏介质还是从光疏介质射向光密介质；
(3)必要的时候还需要借助光的可逆性原理；
(4)注意画图时一定要规范，光线与法线、光线的反向延长线等应用实线和虚线区分。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)
一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内，入射角为45°，则如图412的四个光路图中正确的是( )
高中物理 第四章： 第1节光的折射
第1页 共4页 第四章： 第1节 光的折射
学习目标：
（一）知识与技能
1．了解光的折射现象
2．探究并了解光从空气射入水中或其他介质时的偏折规律
3．了解光在发生折射时，光路的可逆性
（二）过程与方法
1．能在学习光的传播和反射的基础上提出新的问题
2．通过实验观察、认识折射现象
3．进一步了解科学探究活动过程
（三）情感态度与价值观
1．有与他人交流和合作的精神、敢于提出自己不同的见解
2．逐步领略折射现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的感觉
学习重点：
1．探究并了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律
2．进一步了解科学探究活动过程
学习难点：
1． 了解光在发生折射时，光路的可逆
2． .解释有关光的折射现象。
学法指导：
光的折射是重要的光学现象，是理解透镜成像的基础，同时又是解释日常生活中许多光现象的基础。学生对光的传播已有一个定势型的思维，所以本节知识既要对上一节知识有所沿传又要有所突变，才可以更清楚更明白光的又一传播规律-----折射。
课时安排：一课时
已学知识链接：
(1)光在 中是沿直线传播的；
(2)光的反射规律是：
⑶ 叫光路的可逆性。
课前自学部分：
1、光在 物质中沿直线传播，光如果从空气斜射入水中是否还沿直线传播？光如果从空气垂直射入水中是否还沿直线传播？
2、在物理学中光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做 。
3、在光的折射中什么是法线、入射光线、折射光线、折射角、入射角？
2018学年高中物理选修3-4学案：第4章 第1节 光的折射定律 含解析
第1节 光的折射定律
光 的 折 射 定 律
和 折
射 率
[先填空]
1．光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会改变，这种现象叫做光的折射．
图4-1-1
2．入射角与折射角的定性关系
入射角：入射光线与法线间的夹角，一般用i表示．
折射角：折射光线与法线间的夹角，一般用r表示．
实验表明：当入射角变化时折射角随着改变．
3．斯涅耳定律(折射定律)
入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数．即sin isin r＝n.
4．折射率
(1)定义
光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦与折射角r的正弦之比．用n表示．
(2)定义式
n＝sin isin r.
(3)意义：介质的折射率反映了光在介质中的偏折度．
(4)折射率与光速的关系
光在不同介质中的传播速度不同，且都小于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与光在这种介质中的速度之比，即n＝c/v.
[再判断]
1．入射角变化，折射角也随之变化，但入射角一定大于折射角．(×)
2．光的折射率随入射角的增大而增大．(×)
3．介质的折射率越大，光在这种介质中的传播速度越小．(√)
[后思考]
不同介质的折射率一般不同，是不是介质的密度越大，其折射率就越大？
【提示】 介质的折射率与介质的密度没有必然的联系，密度大，折射率未必大，如水和酒精，水的密度较大，但水的折射率较小．
[核心点击]
1．入射角与折射角的大小关系
(1)光从一种介质进入另一种介质时，折射角与入射角的大小关系不要一概而论，要视两种介质的折射率大小而定．
(2)当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时，入射角大于折射角，当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时，入射角小于折射角．
2．折射光路是可逆的
在光的折射现象中，光路是可逆的，即让光线逆着原折射光线射到界面上，光线就逆着原来的入射光线发生折射．
3．对折射率的理解
高中物理 第四章 光的折射 第1讲 光的折射定律学案 教科版选修3-4.doc
第1讲 光的折射定律
[目标定位] 1.掌握光的反射及反射定律.2.掌握光的折射及折射定律.3.掌握介质的折射率的概念，了解介质的折射率与光速的关系.4.会依据光的反射定律和折射定律作出光路图．
一、光的反射和折射现象
当光射到两种介质的分界面时，一部分光仍回到原来的介质里继续传播的现象，叫做光的反射；另一部分光进入第二种介质继续传播的现象叫做光的折射．
二、光的折射定律
1．折射定律：入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射光线与折射光线分居法线两侧，入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数．
2．公式：sin isin r＝n
想一想 光在两种介质的界面发生反射和折射现象时，反射光线、折射光线和入射光线的传播速度是否相同？
答案 光在不同介质中的传播速度不同．反射光线和入射光线是在同一介质中，故它们两个的传播速度相同；折射光线和入射光线不在同一介质中，故它们两个的传播速度不同．
三、介质的折射率
1．把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦值与折射角r的正弦值的比值，叫做这种介质的折射率．
n＝sin isin r
2．折射率与光速的关系：介质的折射率n，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比．
n＝cv
3．任何介质的折射率都大于1.
想一想 当光从水射入空气发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做水的折射率，这种说法正确吗？为什么？
答案 不正确．空气可以作为真空处理，根据折射率的定义可知光从空气射入水发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做水的折射率.
一、对折射率的理解
1．折射率是一个反映介质的光学性质的物理量，其大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关．
2．应用n＝sin
isin
r计算介质折射率时，注意i为真空中的光线与法线夹角，不一定为入射角；r为介质中光线与法线的夹角，也不一定为折射角．
例1 (多选)关于折射率，下列说法正确的是( )