高中物理教案：光的折射与反射的规律解析一、介绍
光的折射与反射是物理学中重要的概念和现象之一。本文将解析光的折射与反射的规律，解释其原理，并介绍相关实验和应用。
二、光的折射规律
1. 定义
光线从一种介质（如空气）传播到另一种介质（如玻璃）时，会发生折射。折射是光线改变传播方向的现象。
2. 斯涅尔定律
斯涅尔定律指出，光线通过两个介质的界面时，入射角（光线与法线的夹角）和折射角（光线在新介质中的传播方向与法线的夹角）之间满足以下关系：sinθ₁/sinθ₂ = n₂/n₁
其中，θ₁为入射角，θ₂为折射角，n₁和n₂分别为两个介质的折射率。
3. 折射率
折射率是衡量介质对光的折射程度的物理量。不同介质的折射率不同，折射率越大，光在介质中的传播速度越慢。常用的折射率为真空的折射率取为1，其他物质相对于真空的折射率大于1。
4. 例子
示例实验：光线从空气通过一个玻璃板。假设玻璃板的折射率为1.5，空气的折射率为1。当光线从空气以45度的角度射入玻璃板时，根据斯涅尔定律，可以计算出折射角为arcsin(sin45/1.5)≈30.68度。
三、光的反射规律
1. 定义
光线从一个介质射向另一个介质时，如果光线遇到一个界面，发生反射现象。反射是光线遇到界面后，沿着入射角等于反射角的方向返回原介质的现象。
2. 反射定律
反射定律描述了入射角、反射角和法线之间的关系：
入射角 = 反射角
3. 例子
示例实验：一束光线从空气射向光滑平面镜。当光线与镜面呈45度的入射角度时，根据反射定律，光线将以45度的角度反射回来。
四、折射与反射的应用
1. 折射的应用
（1）透镜：透镜是利用光的折射原理制作的光学器件，常见的有凸透镜和凹透镜。通过调节透镜形状和厚度，可以调整光线的折射程度，实现放大或缩小的效果。
（2）棱镜：棱镜是一个三角形的透明介质，利用光的折射原理，可以将光分解成不同颜色的光谱。
2. 反射的应用
（1）反射镜：反射镜是利用光的反射原理制作的光学器件，常见的有平面镜和曲面镜。通过调节反射镜的曲率和形状，可以实现放大、缩小、聚焦等功能。
（2）光纤通信：光纤通信利用光的多次反射来传输光信号。光信号通过光纤中心的光纤芯传输，由于光的反射特性，可以实现信息的高速传输。
五、实验
1. 实验目的
通过实验验证折射定律和反射定律。
2. 实验步骤
（1）折射实验：需要空气、水和一个光源，在水中放一根直尺，以及一个测量角度的仪器。调整入射角度，测量折射角度，比较观察结果。
（2）反射实验：需要一个光源和一个平面镜，以及一个测量角度的仪器。调整入射角度，测量反射角度，比较观察结果。
六、总结
光的折射与反射是光学中重要的基础概念。折射定律和反射定律描述了光线在不同介质中传播和反射的规律。折射与反射现象不仅存在于实验室中，也广泛应用于现实生活中，如透镜、棱镜、反射镜和光纤通信等。通过实验验证这些规律，可以加深对光学原理的理解，并拓展光学应用领域。
第3课时 光的折射 全反射 [知 识 梳 理] 知识点一、光的折射定律 折射率 1．折射现象 图1 光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向发生改变的现象，如图1所示。 2．折射定律 (1)内容：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。 (2)表达式：sin θ1 sin θ2＝n 12，式中n 12是比例常数。 3．折射率 (1)物理意义：折射率反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小。 (2)定义式：n ＝sin θ1 sin θ2，不能说n 与sin θ1成正比，与sin θ2成反比。折射率由介质本 身的光学性质和光的频率决定。 (3)计算公式：n ＝c v ，因v 思维深化 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)无论是折射光路，还是全反射光路都是可逆的。( ) (2)如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象。( ) (3)若光从空气中射入水中，它的传播速度一定增大。( ) (4)在同一种介质中，光的频率越大，折射率越大。( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)√ [题 组 自 测] 题组一 折射定律与折射率的理解和应用 1．一束单色光经空气射入玻璃，这束光的( ) A ．速度变慢，波长变短 B ．速度不变，波长变短 C ．频率增高，波长变长 D ．频率不变，波长变长 解析 光在玻璃中的传播速度为v ＝c n ，所以光经空气进入玻璃，传播速度减小；由波长、波速和频率三者的关系v ＝λf ，光经空气进入玻璃，频率f 不变，波长变短。 答案 A 2．—束复色光由空气斜射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a 、b 。已知a 光的频率小于b 光的频率，下列光路图正确的是( ) 解析 两种单色光射入玻璃砖时的折射角小于入射角，据此可排除选项A 、B ；已知a 光的频率小于b 光的频率，那么a 光在玻璃砖中的折射率较小，入射角相同时，折射角较大，选项D 正确。 答案 D 3．(2014·枣庄二模)如图2所示，一个半径为R 、透明的1 4球体放置在水平面上，一束蓝光 从A 点沿水平方向射入球体后经B 点射出，最后射到水平面上的C 点。已知OA ＝R 2，该球体 对蓝光的折射率为3。则它从球面射出时的出射角β＝______。 高中物理教案：光的折射和反射实验 一、实验介绍 光的折射和反射是光学领域的基础知识，本实验主要通过简单的实验装置和实验操作，让学生观察和研究光在不同介质中的传播规律，了解光的折射和反射现象，进一步加深对光学现象的理解和认识。 二、实验目的 1. 学习和了解光在不同介质中的折射和反射现象； 2. 掌握测量和计算折射角、反射角的方法； 3. 研究光在不同介质中传播时的光线路径。 三、实验原理 光的折射和反射是基于光在不同介质中传播速度不同的现象。光在两种介质之间传播时，会发生折射现象。根据斯涅尔定律，光线入射角和折射角之间的关系可以由折射率来描述，即n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂，其中n₁和n₂分别表示两种介质的折射率，θ₁和θ₂为入射角和折射角。而光线从一种介质射入另一种介质时，会发生反射现象，根据反射定律，入射角和反射角相等。 四、实验材料和器材 1. 凸透镜 2. 成阵的平凹镜 3. 轻导管 4. 宽杯形容器 5. 一张白纸 6. 尺子 7. 笔、纸、直尺等写实工具 五、实验步骤 1. 将凸透镜放在平坦桌面上，并用一颗粒圆珠笔在透镜上方标出A点和C 点。 2. 在A点处射入一条光线，观察它经过凸透镜的路径以及在透镜后的行走方向。 3. 用一张白纸将光线截断，标出光线的方向和屈光点。 4. 利用光线的反射与折射原理，解释为何透镜C点是出射光线的焦点。 5. 将平凹镜放在正前方，观察成像现象并记录观察结果。 6. 用尺子测量平凹镜与光线的位置关系，计算出反射角。 7. 以同样的方法，观察并记录凸透镜反射现象，计算出反射角。 8. 将轻导管放在宽杯形容器内，放入一些水。在轻导管射入水中的位置观察光的折射现象，并记录观察结果。 9. 利用光的折射原理和测量数据，计算出折射角。 10. 分析实验结果，总结光的折射和反射现象的特点和规律。 六、实验注意事项 1. 实验过程中要小心操作实验器材，避免碰撞和掉落。 2. 注意人员安全，避免用眼直视光源，以防光源强度对视力产生损害。 高中物理教案：光的折射与反射 1. 引言 本教案旨在介绍光的折射与反射这一高中物理学重要的概念。学生将通过实验和讨论来深入理解光线是如何在不同介质中传播、反射和折射的。 2. 目标 •理解光的传播、反射和折射的基本原理； •掌握计算透镜和平面镜产生像的方法； •能够解释实际应用中涉及到光的反射和折射现象。 3. 教学内容 3.1 光线的传播与直线传播定律 3.1.1 光线模型 •光线定义：我们可以用一条虚拟直线表示光从一个点向外发出。 •入射角度：表示入射光与法线之间的夹角。 •出射角度：表示出射光与法线之间的夹角。 3.1.2 入射角等于出射角 根据直线传播定律，入射角等于出射角。 3.2 光的反射 3.2.1 平面镜反射规律 •反射定律：光线入射角等于光线反射角。 •法线：垂直于反射面的虚拟直线。 3.2.2 平面镜像的成像 •入射光线、反射光线与法线之间的关系； •计算物体距离镜子和镜像位置。 3.3 光的折射 3.3.1 折射定律 •入射角与折射角之间的关系； •折射率定义和计算方法。 3.3.2 棱镜和折射实验 学生将进行棱镜和折射实验，通过观察不同角度入射光经过棱镜后的路径变化来理解折射现象。 4. 实践活动 4.1 设计一个平面镜成像实验 让学生设计一个简单的实验，使用平面镜制造出倒立、放大或缩小等不同形状的图像，并用入射角和出射角来解释结果。 4.2 探究介质对光速度和折射率的影响 学生将探究不同介质中光传播速度以及折射率之间的关系，并撰写实验报告，总结实验结果。 5. 总结 通过本教案的学习，学生将准确理解光的传播规律、反射规律和折射规律。他们将能够应用这些知识解释镜子成像原理、光纤通信等实际应用中涉及到光的反射和折射现象。同时，通过实践活动的设计与探究，培养学生的科学研究能力和实验操作技能。 以上是关于高中物理教案：光的折射与反射的内容编写，希望对您有帮助。 高中物理教案：探究光的折射与反射原理 一、引言 光是我们日常生活中无法缺少的自然现象，了解光的行为和性质对于理解世界 的运作方式至关重要。在高中物理教学中，光的折射与反射原理是一个重要而又基础的概念。本文将围绕着这个主题展开，探究光在不同介质间传播时发生折射和反射现象的原理。 二、光的折射原理 1. 光线从一种介质进入另一种介质时会发生折射。 当光线由一种介质（如空气）入射到另一种介质（如水或玻璃）中时，若两者 间存在不同密度差异，则光线将弯曲改变方向。这种现象称为折射。根据斯涅耳定律，入射角、出射角以及两种介质的折射率之间存在以下关系：折射率1 × sin入 射角 = 折射率2 × sin出射角。 2. 折射率与波长有关。 折射率取决于材料的性质，因此不同材料对于不同波长的光具有不同程度的折射。例如，光的七种颜色组成的光谱通过三棱镜时，不同颜色的光由于各自波长不同而被折射角度不同，产生出色彩斑斓的效果。 3. 光从高密度介质进入低密度介质时会偏离法线。 根据折射定律，当光线从高密度介质（如水或玻璃）进入低密度介质（如空气）时，它将离开法线发生偏离。这是因为在高密度介质中传播速度较慢，而在低密度介质中传播速度较快。 4. 例子：玻璃杯里的鹿影 将一个玻璃杯部分浸入水中，并观察杯底可以看到鹿影的现象。这是因为水对光有更大的折射率，使得入射到杯底内部的光线被折射产生偏移，从而形成了“虚像”。 三、光的反射原理 1. 光在界面上发生反射。 当光线与物体表面或界面相遇时，在一定条件下会发生反射现象。其中最常见的是平面镜或光滑表面的反射，即根据反射定律，入射角等于反射角。 2. 光的角度与面法线有关。 光的入射角和反射角分别是入射光线和法线之间，以及反射光线和法线之间的夹角。这两个角度相等，符合反射定律。 3. 例子：镜子中的自己 将一张平面镜立在桌上，并站在镜子前观察自己。所看到的影像是通过光的反射产生的。当我们看向镜子时，光线从人体表面发出并照到镜子上，然后发生反射回到我们眼睛中形成影像。 四、实验教学设计 为了让学生更好地理解光折射与反射原理，以下是一个简单而有趣的实验教学设计： 实验名称：水中花 材料：玻璃杯、彩色小花或画纸 1. 将彩色小花放置在玻璃杯内底部，确保无气泡存在。如果使用画纸，请将花图案剪裁适应玻璃杯大小。 2. 倾斜玻璃杯，在水龙头下方使其底部靠近水面，并在上方灌满水。 1．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 i sin r ＝常数．如图411所示．也可以用 sin i sin 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 i sin 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． 所以，光的折射定律是光从一种介质射向另一种介质中时，在传播过程中遵循的必然规律． 3．光线偏折的方向 如果光线从折射率(n 1)小的介质射向折射率(n 2)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)．如图412所示．即光线的偏折情况与介质的性质有关． 图412 4．折射光路是可逆的 如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射， 第十三章 第1节 光的折射 【教学目标】 （一）知识与技能 1、知道光在反射与折射时光路是可逆的，并能解释与处理相关的问题 2、掌握光的反射定律与折射定律；知道折射率（指绝对折射率）的定义及其与光速的关系，并能用来进行计算 （二）过程与方法 通过实验、讨论及教师的引导，理解折射定律、并知道折射光路是可逆的，并能解释光现象和计算有关的问题；经历测定玻璃折射率的实验，体会其中蕴含的实验方法。 （三）情感态度与价值观 通过生活中大量的折射现象的分析，激发学生学习物理知识的热情，并正确认识生活中的自然现象，树立正确的世界观． 【教学重点与难点分析】 教学重点：重点是光的折射定律、折射率 教学难点：如何利用折射定律，折射率与光速的关系，以及光路可逆的知识解决相关问题。 【教学过程】 （一）提出问题，引入新课 实验演示：将激光演示仪接通电源，暂不打开开关，将烟雾发生器点燃置入光的折射演示器中，将半圆柱透明玻璃放入对应的位置．打开开关，将激光管点燃，让一束激光照在半圆柱透明玻璃的平面上，让光线垂直于平面过圆心入射(沿法线入射)，观察光从空气射到空气与玻璃的分界面时，发生什么现象？ 生观察并回答：一部分光返回到空气中去（反射光），另一部分光会进入到玻璃中去，但传播方向与入射光的传播方向相比，发生偏折。 师强调： 一、光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这种现象叫光的反射。另一部分光会进入第2种介质的现象，叫做光的折射。 复习光的反射定律及反射光路可逆知识。 二、光的反射定律： 1、反射光线、入射光线、法线在同一平面内．反射光线，入射光线在法线两侧 2、反射角等于入射角． 在反射现象中，光路是可逆的． 师：从刚才的复习可知，我们在初中对于反射的了解已经非常到位了，但对于折射，还只是知道了一些定性的规律，如：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居在法线的两侧；当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角；当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角。 我们今天要定量地进行研究． （二）新课教学 三、光的折射定律 结合图2，复习入射角i 和折射角r 的概念。 1、入射角i ：是入射光线与法线之间的夹角． 折射角r ：是折射光线与法线之间的夹角． 演示：将光的激光演示仪接通电源，暂不打开开关，将烟雾发生器点燃置入光的折射演示器中，将半圆柱透明玻璃放入对应的位置．打开开关，将激光管点燃，让一束激光照在半圆柱透明玻璃的平面上，让光线垂直于平面过圆心入射(沿法线入射)，观察折射情况：a ．角度，b ．明暗程度与入射光线进行对比．然后改变（增大）入射角进行记录，再次观察能量改变的情况．最后进行概括、归纳、小结． 高中物理教案光的折射和反射高中物理教案：光的折射和反射 引言： 光的折射和反射是物理学中重要的概念。它们不仅存在于我们日常生活中，也在许多科学和工程领域中扮演着重要的角色。本教案将介绍光的折射和反射的基本原理、规律以及影响因素，并提供一些实例和练习，帮助学生理解和应用相关知识。 一、光的折射 1.1 光的折射现象 光线从一种介质进入另一种介质时，会发生方向的改变，这一现象称为光的折射。折射是由于光传播速度在不同介质中不同所引起的。 1.2 折射定律 折射定律描述了入射光线、折射光线和法线之间的关系。根据折射定律可以得出：入射角（θ₁）与折射角（θ₂）之间的比例等于两种介质的折射率之比（n₁/n₂），即sinθ₁/sinθ₂=n₁/n₂。其中，θ₁为入射角，θ₂为折射角，n₁为入射介质折射率，n₂为折射介质折射率。 1.3 折射率的影响因素 折射率受到光的波长和介质的性质影响。不同介质的折射率不同，光在介质中传播速度也不同。例如，光在空气中传播速度较快，折射率接近于1；而在水中传播速度较慢，折射率大于1。 二、光的反射 2.1 光的反射现象 光线与物体表面发生碰撞后，返回原来的介质中，这一现象称为光的反射。光线在反射时，遵循反射定律。 2.2 反射定律 反射定律指出：入射角等于反射角，即入射角（θ₁）等于反射角（θ₂）。这意味着入射光线和反射光线是关于法线对称的。 2.3 反射的应用 反射在日常生活中有许多应用。例如，镜子的反射作用可以使我们看到自己的倒影；道路上的交通标志和反光衣可以利用反射使驾驶员更容易观察到。 三、光的折射和反射实例 3.1 折射实例：光在水中的折射 将光线从空气射入水中，观察光线发生折射的情况。可以根据折射定律计算入射角和折射角的关系，并计算出折射率。 3.2 反射实例：镜面反射 使用平面镜进行实验，观察入射光线和反射光线的关系。可以验证反射定律，并通过改变入射角度，观察反射光线的变化。 四、光的折射和反射的应用 第十三章光学 第一节光的折射 （一）引入新课 教师：观看视频《深圳灯光秀》，感受光给我们对我们生活的影响。 学生：思考生活中的光现象。 教师：光给世界带来光明，光点亮了我们的黑夜，光让我们的生活更美好。 按照不同的研究目的，光学可以粗略地分为两大分支：一支利用几何学的概念和方法研究光的传播规律，称为几何光学；另一支主要研究光的本性以及光与物质相互作用的规律，通常称为物理光学。 教师：本节课，我们主要来学习几何光学，第一节，光的折射。 光从空气射到空气与水的分界面时， 一部分光会返回到空气中，这个现象叫作光的反射； 另一部分光会进入水中，这个现象叫作光的折射 教师：初中我们学了光的反射定律，请同学们回忆一下。 学生：反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分别位于法线的两侧，反射角等于入射角。且反射现象中，光路是可逆的。（课件、 教具演示：光的反射） 教师：今天我们学习光的另外一种现象，看小实验。 小实验：杯子底部有一只猫形玩偶，在一定角度只能观察到猫的耳朵，倒入水，随着水的倒入，猫好似逐渐浮出水面。 学生：杯底的猫，逐渐“浮出”水面，是因为光在水面发生了折射，光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变。 教师：初中我们便学习了光的折射，你能说一说光的折射具有什么样的性质？ 学生：折射光线跟入射光线和法线在同一在平面上；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧；当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；当光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角；当入射角增大时，折射角也随着增大。 教师：初中的时候，我们是定性的了解了光的折射的特性，高中，我们需要定量的学习关于光折射的性质，下面进行我们的新课。 （二）进行新课 一.折射定律 教师：光从空气射入玻璃这一介质时，传播方向发生了改变，我们把这种光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象，叫做光的折射。 课件演示：光的折射]入射光线与法线间的夹角θ1 叫入射角，折射光线与法相间的夹角θ2叫做折射角。教师引导学生复习初中学过的光的折射定律。 多媒体辅助: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居于法线的两侧。 教师：但是，入射角跟折射角之间究竟有什么关系呢？现在我们做实验看看。 教师：我手中拿着一块半圆形的玻璃砖，请同学们思考几个问题，为什么选用半圆形玻璃砖？入射光线为什么指向圆心？ 学生：光从空气传到介质中，再从介质传到空气中时，必然会发生两次折射，而为测量玻璃砖的折射率，最好让光只发生一次折射，而利用半圆形的玻璃砖，当入射光线指向圆心时，第二次折射的入射角为0，相当于让光只发生一次折射。 多媒体辅助：介绍仪器特别是半圆形玻璃砖的直面是沿刻度盘的90°—90°刻度线放置的，当激光器发出的一束水平细光束有空气进入半圆形玻璃砖的直面，即界面时，垂直直面的0°—0°刻度线为二者界面的法线。 1 光的反射和折射 1．光的反射 (1)反射现象：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质的现象． (2)反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角． (3)在光的反射现象中，光路是可逆的． 2．光的折射 (1)折射现象：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会进入第2种介质的现象． (2)折射定律(如图1所示) 图1 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 θ1 sin θ2＝n 12(式中n 12是比例常数)． (3)在光的折射现象中，光路是可逆的． 二、折射率 1．定义 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．即n ＝sin θ1sin θ2. 2．折射率与光速的关系 某种介质的折射率，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，即 n ＝c v . 3．理解 由于c ＞v ，故任何介质的折射率n 都大于(填“大于”“小于”或“等于”)1. 1．判断下列说法的正误． (1)光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定发生变化．( × ) (2)入射角增大为原来的2倍，折射角和反射角也都增大为原来的2倍．( × ) (3)介质的折射率越大，光在这种介质中传播速度越快．( × ) (4)由折射率的定义式n ＝sin θ1 sin θ2 得出，介质的折射率与入射角θ1的正弦成正比，与折射角 θ2的正弦成反比．( × ) 2.一束光从真空进入某介质，方向如图2所示，则该介质的折射率为________，若光在真空中的传播速度为c ，则光在该介质中的传播速度为________． 图2 答案 2 22 c 一、反射定律和折射定律 在岸上往平静的水面观察，我们既可以看见水中的鱼，又可以看见岸上树的倒影． (1)这两种现象产生的原因相同吗？ (2)有经验的渔民叉鱼时，不是正对着看到的鱼去叉，而是对着所看到鱼的下方叉，这是为什么？ 答案 (1)不相同．看见水中的鱼是光的折射现象，看见岸上树的倒影是光的反射现象． (2)从鱼上反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，所以叉鱼时要对着所看到的鱼的下方叉． 1．光的传播方向：当光从一种介质垂直进入另一种介质时，传播方向不变；斜射时，传播方向改变． 2．光的传播速度：光从一种介质进入另一种介质时，传播速度一定发生变化． 当光垂直界面入射时，光的传播方向虽然不变，但光传播的速度发生变化． 3．入射角与折射角的大小关系：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． 4．反射定律和折射定律应用的步骤 (1)根据题意画出光路图． 第十三章 光 1.光的反射和折射 出题人： 审核人： 【学习目标】 1、掌握光的折射定律 2、了解介质的折射率与光速的关系； 3、掌握介质的折射率的概念． 【重点难点】 光的折射定律；测量光的折射率 【课前预习】 一、反射及反射定律 （1）光的反射：光从一种介质射到它与另一种介质的______时，一部分光会返回到第一种 介质的现象。（2）反射定律：反射光线与入射光线、法线在_______，反射光线与入射光线 分别位于法线的_____；反射角____入射角。 二、折射及折射定律 （1）光的折射:光从一种介质照射到两种介质的_______时，一部分光进入另一种介质的现 象。 （2）折射定律：折射光线与入折射光线、法线处在______内，折射光线与入折射光线分别 位于_____的两侧，入射角1θ与折射角2θ的正弦成正比，即122 1sin sin n =θθ （3）光路可逆性：在光的反射现象和折射现象中，光路都是_____的。 三、折射率： （1）定义：光从______射入某种介质发生折射时，入射角1θ的正弦值与折射角2θ的正弦值之比，叫该介质的绝对折射率，简称折射率，用n 表示。 （2）定义：2 1sin sin θθ=n （3）折射率与光速的关系：光在不同介质中的______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_____的速度与光在______的速度之比，即v c n =。 探究一：为什么人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅？（画光路图） 从水中看水面上的物体又会怎样？（画光路图） 探究二： 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存在大气层的情况相比, A.将提前 B.将延后 C.在某些地区将提前,在另一些地区将延后 D.不变 思考 后羿射日能射中吗? 堂中互动 【典题探究】 【例1】如图所示，光线以入射角θ1从空气射向折射率n=2玻璃表面. （1）当入射角θ1=45°时，反射光线与折射光线间的夹角θ为多少？ （2）当入射角θ1为多少时，反射光线和折射光线垂直？ 【拓展】:分析解决光的折射问题的一般方法： 变式训练1:光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时 折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率是（ ) 2 D.3/3 A.2 B. 3 C. 2/ 变式训练2:如图所示，激光液面控制仪的原理是：固定的一束激光AO以入射角i照射到液 面上，反射光OB射到水平的光屏上，屏上用光电管将光讯号转变成电讯号，电讯号输入控 制系统用以控制液面高度，如果发现点B在屏上向右移动了Δs的距离到B′，由此可知液 面（填“升高”或“降低”）. 学情分析 光的折射属于一种非常重要的光学现象,也是我们学习光的干涉、衍射,光的色散等相 关知识的重要基础。我们必须要充分掌握光的折射现象及其特点,认识生活中常见的光 的折射现象。学生在初中已经对于光的反射和折射学习了，但对于折射学习比较少，本 节课学生学起来相比以前课程较为轻松。 一、有效的探究教学活动，不能单纯地依靠模仿与记忆。 最新高中物理获奖教案大全 一、课程名称：光的反射和折射 教学内容： 1. 光的反射定律 2. 光的折射定律 3. 全反射现象 教学目标： 1. 了解光的反射和折射的基本规律 2. 能够运用光的反射和折射定律解决相关问题 3. 能够理解全反射现象的产生原因 教学重点： 1. 光的反射定律和折射定律的原理和应用 2. 全反射现象的解释 教学方法： 1. 讲述教学法 2. 实验教学法 3. 讨论交流法 教学步骤： 1. 导入：通过一个实例引入光的反射和折射的概念 2. 讲解：介绍光的反射定律和折射定律的内容和公式 3. 实验：进行相关实验，观察光的反射和折射现象 4. 讨论：和学生一起讨论全反射现象的原因和应用 5. 总结：总结本节课的重点内容，强调光的反射和折射的重要性和应用评价与展望 教学评价：学生能够正确理解光的反射和折射规律，能够熟练运用光的反射和折射定律解决问题 教学展望：继续拓展光的反射和折射的应用领域，提高学生的实践能力和创新思维。 二、课程名称：电磁场 教学内容： 1. 静电场和电场强度 2. 静电场中的带电粒子运动规律 3. 磁场及磁场力 教学目标： 1. 了解静电场和电磁场的基本概念和规律 2. 能够计算电场强度和磁场力的大小和方向 3. 能够分析带电粒子在静电场和磁场中的运动轨迹 教学重点： 1. 静电场和电场强度的概念和计算方法 2. 磁场的产生和磁场力的规律 教学方法： 1. 讲述教学法 2. 实验教学法 3. 讨论交流法 教学步骤： 1. 导入：通过一个实例引入电磁场的概念和重要性 2. 讲解：介绍静电场和电磁场的基本概念和规律 3. 实验：进行相关实验，观察静电场和磁场的现象 4. 讨论：和学生一起分析电场和磁场的物理规律和应用 5. 总结：总结本节课的重点内容，强调电磁场在现代科技中的重要性 最新的高中物理教案格式 课题：光的反射与折射 教学目标： 1. 理解光的反射与折射的基本概念； 2. 掌握光线在不同介质中的传播规律； 3. 能够利用光的反射与折射现象进行实际应用。 教学重点： 1. 光的反射定律； 2. 光的折射定律； 3. 光在不同介质中的传播规律。 教学难点： 1. 掌握光的反射与折射定律； 2. 理解光在不同介质中传播时的行为。 教学准备： 1. 教学PPT； 2. 实验仪器：反射镜、凸透镜等； 3. 实验材料：玻璃棱镜、直尺等； 4. 多媒体设备。 教学过程： 一、导入（5分钟） 通过引入有关光的反射与折射的问题，引起学生的兴趣，激发他们对光学知识的探究欲望。 二、理论讲解（15分钟） 1. 光的反射定律：当光线从一种介质射向另一种介质时，入射角等于反射角； 2. 光的折射定律：当光线从一种介质射向另一种介质时，入射角、折射角和两介质的折射 率之间有一定的关系； 3. 光在不同介质中的传播规律。 三、实验操作（20分钟） 1. 实验一：测量光的反射角； 2. 实验二：测量光的折射角； 3. 实验三：观察光线在不同介质中的传播情况。 四、讨论与总结（10分钟） 让学生进行实验结果分析，总结光的反射与折射规律，并应用到实际生活中。 五、作业布置（5分钟） 布置作业，要求学生对反射与折射定律进行总结，并列举实际生活中的例子。 教学反思： 通过本节课的教学，学生对光的反射与折射有了更深的理解，能够灵活运用光学知识解决 实际问题。同时，本节课注重了理论与实践相结合，培养了学生的动手能力和实验思维能力。希望学生在今后的学习过程中能够不断巩固拓展所学知识，提高自己的物理学习水平。 专题六 光的折射和全反射 【基本内容】 一、光的折射 1．光的折射现象：光射到两种介质的界面上，从第一种介质进入其次种介质时，其传播方向发生转变的现象称为光的折射。 折射不仅可以转变光的传播方向，还能转变光束的性质。折射现象中光路是可逆的。在两种介质的界面上，发生光的折射时，肯定同时发生了反射。 2．光的折射定律：光折射时遵循光的折射定律。基本内容包含如下三个要点： ① 折射光线、法线、入射光线共面； ② 折射光线与入射光线分居法线两侧； ③ 入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比，即： 上式中n 12 是比例常数。 3．折射率：当光从真空（或空气）射入某种介质时，入射角的正弦与折射角的正弦之叫做这种介质的确定折射率。用符号n 表示。 （1）某种介质的折射率n 与光在该介质的传播速度v 、真空中的光速c 的关系式是： （2）折射率n 是反映介质光学性质的物理量。n 越大，光线从真空（或空气）斜射入这种介质时，偏折的角度越大。 （3）因光在任何介质的传播速度v 总是小于真空中的光速c ，故任何介质的折射率n 肯定都大于1。 4．光疏介质和光密介质：不同介质的折射率一般不同，对两种介质来说，n 较大的介质称光密介质；n 较小的介质称光疏介质。 光从光密介质进入光疏介质，折射角大于入射角。留意： ①光从一种介质进入另一介质时，频率不变，光速和波长都转变。 ②同一介质对频率较大（速度较小）的色光的折射率较大。 ③光的颜色由频率打算。 二、光的全反射 5．全反射现象：当光从光密介质射向光疏介质，且入射角不小于临界角时，折射光线将消逝，这一现象叫做光的全反射现象。 6．全反射现象应用举例： 光导纤维、全反射棱镜等。 7．全反射的临界角：若光从介质（折射率为n ）射入空气（或真空）时，发生全反射的临界角C 可由如下公式求得： 8．三棱镜的光学特性： 光从棱镜的一个侧面入射而从另一侧面射出时，将向棱镜的底面偏折。隔着棱镜看到物体的虚像比实际位置向顶角方向偏移。横截面是直角三角形的棱镜为全反射棱镜。 9．光的色散 （1）复色光通过三棱镜时，因各种单色光的折射率不同，导致各种单色光分别称为光的色散现 象。 （2）白光色散后形成由红到紫按肯定次序排列的光带叫做光谱。 （3）红光通过棱镜时偏折角较小（因对红光折射率较 小），紫光偏折射角较大。 【典例分析】 例1：如图所示，一束光线从折射率为 1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45º，下面四个光路图中，正确的 是（ ） [解析] ∵玻璃的折射率为n=1.5， ∴全反射临界角为 从图可知入射角a=45º＞c ，．故发生全反射，即A 图正确。 留意：当光从光密介质射向光疏介质时，很可能发生全反射现象，考生要有此意识，并能依据全反射的条件 判定是否会发生全反射现象。 例2． a 、b 两种单色光以相同的入射角从某种介质射向真空，光路如图所示，则以下叙述正确的是 ( ) A ．a 光的全反射临界角小于b 光的全反射临界角 B ．通过同一双缝干涉装置，a 光的干涉条纹间距比b 光的宽 C ．在该介质中a 光的传播速度大于b 光的传播速度 D ．在该介质中a 光的波长小于b 光的波长 [解析] （1）因a 光的折射角小于b 光的折射角，故a 光的折射率小于b 光的折射率。则a 光的临界角大于b 光的临界角。A 错。 （2）由图可知a 光的折射角小于b 光的折射角，故a 光的波长大于b 光的波长。光的双缝干涉条纹宽度与波长成正比，故通过同一双缝干涉装置，a 光的干涉条纹间距比b 光的宽。B 对、D 错。 （3）依据公式：因a 光的折射率小于b 光的折射率，故在该介质中a 光的 传播速度大于b 光的传播速度。C 对。 n=2，一束平行例3 ：一个横截面为半圆形的光学元件，其材料的折射率为光以45º的入射角射向其上表面，如图所示。求：在图中标出入射光能从其半圆 面上射出的范围。 [解析] 12 2 1 sin sin n =θθ v c n = n C 1 sin = 3 2 arcsin 1arcsin ==n c 真空 介质 a b v c n = 1 光的折射 一、光的反射及反射定律 1．光的反射：光从第1种介质射到与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质的现象． 2．光在反射时遵循反射定律． 日常生活中我们利用光的反射原理服务于我们的生活，试举几例． 提示：每天我们照镜子，汽车后视镜，公路急转弯处安装很大的凸面镜等都是利用光的反射为我们服务． 二、光的折射及折射定律 1．光的折射及折射定律 光的折射 光从第1种介质斜射到与第2种介质的分界面时，一部分光进入第2 种介质的现象 入射角、折射角入射角：入射光线与法线的夹角θ1折射角：折射光线与法线的夹角θ2 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 sinθ1 sinθ2 ＝n12 在光的反射和折射现象中，光路都是可逆的． 有经验的渔民叉鱼时，不是正对着看到的鱼去叉，而是对着所看到的鱼的下方叉，如图所示．你知道这是为什么吗？ 提示：从鱼身上反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，眼睛看到的是鱼的虚像，在鱼的上方，所以叉鱼时要瞄准像的下方，如图所示． 三、折射率 1．物理意义：反映介质的光学性质的物理量． 2．定义：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，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率：n ＝sin θ1 sin θ2 . 3．研究表明，光在不同介质中的速度不同，某种介质的折射率，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，即n ＝c v . 考点一 反射定律和折射定律 1.光的反射 (1)反射现象：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质的现象． 第1节 光的反射和折射 第一课时 光的反射和折射 一、反射及反射定律 1．光的反射 光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质的现象。 2．反射定律 反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。 二、光的折射和折射率 1.光的反射定律：简记为，共面、两侧、相等。 2．荷兰数学家斯涅耳总结的光的折射定律： (1)内容：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。 (2)表达式：sin θ1 sin θ2 ＝n 12，式中n 12是比例常数。 3．物理学中把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n 表示。 4．折射率n 由介质本身及入射光的频率决定，且有n ＝c v 。 1．光的折射和折射定律 光的折射 光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光进入第2种介质的现象 入射角折射角 入射角：入射光线与法线的夹角 折射角：折射光线与法线的夹角 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 θ1 sin θ2＝n 12 光路可逆性 在光的反射和折射现象中，光路都是可逆的 2．折射率 (1)物理意义 反映介质的光学性质的物理量。 (2)定义 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，简称折射率，即n ＝ sin θ1 sin θ2 。 (3)折射率与光速的关系 某种介质的折射率，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，即n ＝c v 。 (4)特点 任何介质的折射率都大于1。 1．自主思考——判一判 (1)反射定律是确定反射光线的位置的规律。(√) (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，传播方向一定发生变化。(×) (5)折射率大的介质，密度不一定大。(√) (6)光的反射现象中，光路是可逆的，光的折射现象中，光路不是可逆的。(×) 2．合作探究——议一议 如图13-1-1甲、乙所示是一狭窄光束射到玻璃面上时发生折射和反射的情景，结合情景讨论下列问题。 物理：高中二年级《光的反射与折射现象解 析》 光的反射与折射现象解析 一、光的反射现象 光的反射是指当光线遇到一个边界面时，一部分光线返回原来的介质中，这种现象称为光的反射。在高中物理教学中，学生们都学过光的反射定律：入射角等于反射角。 1. 光的反射定律 根据光的反射定律，当一束光线从一个介质射入另一个介质时，入射角θ1与反射角θ2之间有以下关系：θ1 = θ2。其中，θ1是入射角，θ2是反射角。这条定律适用于所有的反射现象，无论是平面镜的反射还是其他物体的反射。 2. 平面镜的反射 平面镜是最简单的光学工具之一，它的反射特性也是学习光学的基础。当光线遇到平面镜时，根据光的反射定律，入射角等于反射角。因此，我们可以预测出光线在经过平面镜反射后的路径。 二、光的折射现象 光的折射是指当光线从一种介质进入另一种折射率不同的介质时，由于光速改变而改变方向的现象。在高中物理教学中，我们研究光的折射现象主要涉及到两个概念：折射率和斯涅尔定律。 1. 折射率 介质对光的阻碍程度可以通过折射率来表示。折射率是介质中光速与真空中光 速的比值，用n表示。具体计算公式为：n = c / v，其中，c是真空中的光速，v是 介质中的光速。不同介质具有不同的折射率，因此光在不同介质中传播时会发生折射。 2. 斯涅尔定律 斯涅尔定律描述了光在两种介质之间折射时的规律。它表明了入射角θ1、折射角θ2和两种介质的折射率之间的关系：n1sinθ1 = n2sinθ2。其中，n1和n2分别为 两种介质的折射率。该定律适用于所有的折射现象，例如光从空气进入水或玻璃中时的折射。 三、实际应用 光的反射与折射现象在我们的生活中有着广泛的应用。 1. 反光材料 反光材料利用了光的反射特性，能够将光线反射回原来的方向，从而提高可见度。这在交通安全中起着重要作用，例如反光衣、反光标识等。通过使用反光材料，行人和驾驶员在夜晚或恶劣天气条件下更容易被其他人看到。 2. 光纤通信 光纤通信是一种利用光的折射现象来传输信息的技术。通过将光信号传输到光 纤中，信号可以在光纤中传输很长的距离而几乎不衰减。光纤通信具有高速传输、大带宽和抗电磁干扰等优点，因此被广泛应用于长距离通信和互联网。 3. 光学仪器 光学仪器的设计和工作原理都依赖于光的反射和折射现象。例如显微镜利用光 的反射和折射来放大微小物体，望远镜利用光的反射和折射来观测遥远的天体。 高中物理教案：光的反射与折射的实验探究一、实验目的及背景 光是我们生活中常见的一种现象，其反射与折射规律在物理学中占有重要地位。通过实验探究，可以帮助学生更好地理解光的性质和行为，并深入了解光的反射与折射规律。本文将介绍一套适用于高中物理教学的实验方案，用以探究光线在不同介质之间的反射与折射。 二、实验材料和仪器 1. 光源：小型白炽灯或激光笔； 2. 实验台面； 3. 平面镜； 4. 不同折射率透明介质，如水、玻璃板等； 5. 直角三棱镜； 6. 尺子； 7. 笔记本和记录工具。 三、实验步骤 1. 实验一：光的反射规律 a) 将平面镜放在实验台上，接通光源； b) 调整角度，使得灯光正好照向平面镜表面； c) 观察灯光经过反射后与镜面成角度关系。 2. 实验二：光线从空气进入玻璃板的折射 a) 将玻璃板放在实验台上； b) 接通光源，使光线垂直入射到玻璃板表面； c) 观察入射角和折射角之间的关系。 3. 实验三：光线从空气进入不同介质的折射 a) 准备两个不同折射率的透明介质（例如水与空气），放在实验台上； b) 接通光源，使光线垂直入射到第一个介质表面； c) 观察两个介质中的光线路径以及入射角和折射角之间的关系。 4. 实验四：利用直角三棱镜观察光的折射 a) 将直角三棱镜放在实验台上，并接通光源； b) 记下光线经过三棱镜时发生的变化，并观察出射角度与入射角度之间的关系。 五、实验结果与讨论 根据实验步骤所观测到的现象，可以总结出以下一些结果： 1. 入射角等于反射角：根据实验一，当光线正好与平面镜成一定夹角时，反射 光线与镜面的夹角等于入射光线与镜面的夹角。 2. 入射角和折射角之间满足折射定律：根据实验二和实验三，当光线从空气进 入玻璃板或不同介质中时，入射角和折射角之间满足较为稳定的数值关系。 3. 通过直角三棱镜的光线会发生偏折：根据实验四，当光线经过直角三棱镜时，出射光线会与入射光线有一定的偏离。 1．光的折射 学习目标：1.[物理观念]理解光的折射定律、折射率的物理意义，知道折射率与光速的关系． 2.会根据光的折射定律作出光路图，并能用来解释和计算有关问题． ☆阅读本节教材，回答第80页“问题”并梳理必要知识点．教材第80页问题提示：是在昆虫实际位置的上方． 一、折射定律 1．光的反射和光的折射 (1)光的反射：光从第1种介质射到第1种介质与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这种现象叫作光的反射．如图所示． (2)光的折射：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光进入第2种介质的现象． 2．折射定律 (1)内容：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 θ1 sin θ2＝n12. (2)在光的折射现象中，光路是可逆的． 二、折射率 1．物理意义 反映介质的光学性质的物理量． 2．定义 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，叫作这种 介质的绝对折射率，简称折射率，即n＝sin θ1 sin θ2. 3．折射率与光速的关系 某种介质的折射率，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，即n＝c v. 4．特点 任何介质的折射率都大于1. 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)反射定律是确定反射光线位置的规律．(√) (2)一束光从空气进入水中时传播方向一定改变．(×) (3)当光从空气垂直进入水中时，水的折射率为0. (×) (4)折射率大的介质，密度不一定大．(√) 2．(多选)关于光的反射与折射，下列说法正确的是() A．光发生反射时，光的传播方向不一定改变 B．光发生反射时，光的传播方向一定改变 C．光发生折射时，一定伴随着反射现象 D．光发生反射时，一定伴随着折射现象 BC[发生反射时，光的传播方向一定发生改变，且可以改变90°，A错，B对；发生折射时，一定伴随着反射现象，但有反射现象，不一定有折射现象，C对，D错．] 3．若某一介质的折射率较大，那么光在该介质中的速度较________． [解析]由n＝c v可知，介质的折射率越大，光在该介质中的速度越小． [答案]小 折射定律高中物理教案：光的折射和反射实验
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