山西运城中学高中物理人教版选修34备课资料13.1 光的折射(课件+教案+学案+同步练习,4份)《光
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【教学目标】一.知识目标:1、理解折射定律的确切含义,并能用来解释光现象和计算有关的问题;2、理解折射率(指绝对折射率)的定义,以及折射率是反映介质光学性质的物理量;3、知道折射率与光速的关系,并能用来进行计算。
二.能力目标:1.能在学习光的传播和反射的基础上提出新的问题,培养提出问题的能力;2.通过实验观察、认识折射现象,培养学生初步观察的能力;3.使学生进一步了解科学探究活动过程,培养学生初步的探究能力;4. 体验由折射引起的错觉。
三.情感目标: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;3.借助课堂小实验、多媒体课件和丰富的网上资料,培养学生热爱物理、热爱科学的情感。
【教学重点】光的折射定律、折射率。
折射率是反映介质光学性质的物理量,由介质本身来决定。
【教学难点】1.了解光在发生折射时,光路的可逆性;2.解释有关光的折射现象。
【教学难点的突破】1、设置实验,让学生有切身体会;2、引导学生自己作出光路图来解释光的各种折射现象。
【教学过程】一、创设情景、引入新课1.多媒体播放各种光的奇妙美丽的现象。
2.光的发展史:从17世纪波、粒二种学说,到19世纪波动说的完美,再到二十世纪的波粒二象性。
二光的反射定律学生回忆光的反射现象和光的反射定律: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。
三光的折射1、回忆光的折射现象:折射光线、入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线两侧。
2、重做光的折射演示实验,定性演示折射角和入射角的关系:①入射角增大,折射角增大; ② 入射角减小,折射角减小。
3、折射角和入射角之间到底有什么定量关系呢?我们又怎样找到这些物理量呢? 学生分组实验:两面实验器材:平行的玻璃砖,大头针,量角器,三角板,白纸。
学生讨论怎样测得入射角和折射角。
引导学生做实验: ①光是沿直线传播的,现在我们没有激光等各种光源,怎么利用现有的实验器材确定一条光线? ②怎样确定入射光线和折射光线?尤其是玻璃中的折射光线怎么确定下来?③请设计一个表格记录实验数据。
我们生活在五彩缤纷的世界里,生活在光的世界中。
毛泽东在他的词《菩萨蛮·大柏地》中写道:“赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞?”“彩练”是指雨后天空出现的彩虹,这是太阳光在通过空中的雨滴时,发生折射而色散的结果。
大诗人李白在他的《梦游天姥吟留别》中写道:“海客谈瀛洲,烟涛微茫信难求。
”意思是传说中的东海仙山实在难找,也有人认为这是指“海市蜃楼”,其实这是光发生全反射的结果。
光现象与我们的生活密不可分,如图所示,插入水杯中的筷子“弯曲”了,雨后马路上积水表面的油膜呈现出五颜六色,家用宽带用光纤送入……这一章我们将从光的反射、折射开始,学习光的干涉、衍射、激光的特性及应用等知识。
让我们一起打开光学的大门,在光学世界的殿堂中遨游吧!课时13.1光的反射和折射1.认识光的反射及折射现象,知道法线、入射角、反射角、折射角的含义。
2.理解反射和折射定律,会利用折射定律解释相关光现象和计算有关问题。
3.理解折射率的概念,会测定玻璃的折射率。
重点难点:折射定律的应用和折射率的测量,以及折射定律与光路可逆原理相结合的应用。
教学建议:本节主要讲光的反射定律、折射定律和折射率的测定,教学中要充分重视。
折射是在初中学习的知识上的进一步深化;折射率是一个全新的知识点,它对于后面理解全反射非常重要。
在求解折射率时,切忌死套公式。
在教科书的结构上,先介绍折射定律和折射率,再引入实验和例题,体现从基本知识到实际应用的过程。
导入新课:雨过天晴,顺着太阳看去,可以看到含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的“鹊桥”,俗称“彩虹”。
你知道这“彩虹”是如何形成的吗?1.光的反射与反射定律(1)光的反射:光照射到两种介质的界面上,一部分返回①原来介质的现象。
(2)入射角与反射角:入射光线与②法线的夹角叫入射角,反射光线与③法线的夹角叫反射角。
(3)反射定律:在光的反射现象中,反射光线、入射光线和④法线在同一平面内,且反射光线与入射光线分别位于法线的两侧,反射角⑤等于入射角。
人教版高中物理选修(3 4) 13.1《光的反射和折射》参考教案2人教版高中物理选修(3-4)-13.1《光的反射和折射》参考教案2第十三章第一节光的反射和折射【教学目标】(一)知识与技能1.知道光在反射和折射中的光程是可逆的,并能解释和处理相关问题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、讨论和教师指导,了解折射定律,知道折射光路是可逆的,能够解释光现象和计算相关问题;体验测量玻璃折射率的实验,体验其中包含的实验方法。
(3)情感态度和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】教学要点:重点是光的折射定律和折射率教学难点: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:打开激光演示仪的电源,暂时不要打开开关,将烟雾发生器点燃到光折射演示仪中,将半圆柱形透明玻璃放入相应位置。
打开开关,点燃激光管,让一束激光照射在半圆柱形透明玻璃的平面上,让光通过圆心垂直于平面入射(沿法线入射),观察当光从空气发射到空气和玻璃之间的界面时会发生什么?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。
老师强调: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。
复习初中学习的光的反射定律和反射光路的可逆性知识。
2、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,I’面入射光线位于法线的两侧2、反射角等于入射角.在反射中,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。
我们生活在五彩缤纷的世界里,生活在光的世界中。
毛泽东在他的词《菩萨蛮·大柏地》中写道“赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞?”“彩练”是指雨后天空出现的彩虹,这是太阳光在通过空中的雨滴时,发生折射而色散的结果。
大诗人李白在他的《梦游天姥吟留别》中写道“海客谈瀛洲,烟涛微茫信难求。
”意思是传说中的东海仙山实在难找,也有人认为这是指“海市蜃楼”,其实这是光发生全反射的结果。
光现象与我们的生活密不可分,如图所示,插入水杯中的筷子“弯曲”了,雨后马路上积水表面的油膜呈现出五颜六色,家用宽带用光纤送入……这一章我们将从光的反射、折射开始,习光的干涉、衍射、激光的特性及应用等知识。
让我们一起打开光的大门,在光世界的殿堂中遨游吧!课时131光的反射和折射1认识光的反射及折射现象,知道法线、入射角、反射角、折射角的含义。
2理解反射和折射定律,会利用折射定律解释相关光现象和计算有关问题。
3理解折射率的概念,会测定玻璃的折射率。
重点难点折射定律的应用和折射率的测量,以及折射定律与光路可逆原理相结合的应用。
教建议本节主要讲光的反射定律、折射定律和折射率的测定,教中要充分重视。
折射是在初中习的知识上的进一步深化;折射率是一个全新的知识点,它对于后面理解全反射非常重要。
在求解折射率时,切忌死套公式。
在教书的结构上,先介绍折射定律和折射率,再引入实验和例题,体现从基本知识到实际应用的过程。
导入新课雨过天晴,顺着太阳看去,可以看到含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的“鹊桥”,俗称“彩虹”。
你知道这“彩虹”是如何形成的吗?1光的反射与反射定律(1)光的反射光照射到两种介质的界面上,一部分返回①原介质的现象。
(2)入射角与反射角入射光线与②法线的夹角叫入射角,反射光线与③法线的夹角叫反射角。
(3)反射定律在光的反射现象中,反射光线、入射光线和④法线在同一平面内,且反射光线与入射光线分别位于法线的两侧,反射角⑤等于入射角。
第十三章光13.1光的折射三维教学目标1、知识与技能(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。
2、过程与方法:通过观察演示实验,使学生了解到光在两种介质界面上发生的现象(反射和折射),观察反射光线、折射光线随入射角的变化而变化,培养学生的观察、概括能力,通过相关物理量变化规律的学习,培养学生分析、推理能力。
3、情感、态度与价值观:渗透物理研究和学习的科学态度的教育,实验的客观性与人的观察的主观性的矛盾应如何解决,人的直接观察与用仪器探测是有差别的,我们应用科学的态度看待用仪器探测的结果。
教学重点:光的折射定律、折射率。
折射率是反映介质光学性质的物理量,由介质来决定。
教学难点:光的折射定律和折射率的应用,通过问题的分析解决加深对折射率概念的理解,学会解决问题的方法。
教学方法:引导、探究教学用具:光的折射演示器,附件:接线板、火柴、烟雾发生器及烟雾源、半圆柱透明玻璃、直尺、计算器。
教学过程:第一节光的折射(一)引入初中已学过光的折射规律: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。
初中学的光的折射规律只是定性地描述了光的折射现象,而我们今天要定量地进行研究:(二)新课教学演示: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。
然后改变入射角进行记录,再次观察能量改变的情况。
1、在两种介质的分界面上入射光线、反射光线、折射光线的能量分配随入射角的增大,反射光线的能量比例逐渐增加,而折射光线的能量比例逐渐减小。
选修3-4第十三章第1节《光的折射》一、教材分析本节课是光的第一小节,教材在节前首先介绍了光的发展史。
正文直接由生活中的反射和折射现象回顾初中所知识——反射定律和折射现象,接着由光的折射现象中折射角与入射角的定性关系直接给出了光的折射定律。
折射定律是研究几何光的重要法宝,是全章的重点,折射率是掌握折射定律的关键,也是难点。
高中阶段只研究在两种介质中并且其中一种介质是空气的两界面间的折射情况及所遵循的规律。
二、教目标1、通过观察实验,了解光的反射和折射现象,并能规范做光路图。
2、通过对实验据的分析,探究折射角与入射角的关系并归纳折射定律。
3、通过比较光从空气射入不同介质(玻璃和空气)时,入射角的正弦与折射角的正弦比值的不同引出折射率的概念和解其物意义,并能用解释光现象和计算有关的问题。
4、知道折射率与光速的关系,并能用进行计算。
5、知道在光的反射和折射现象中光路是可逆的,建立光路是可逆的的观点并能用此处有关的问题。
三、教重点难点重点:折射定律的得出过程以及对光的折射率的解难点:折射率的解,折射定律与光路可逆原的综合运用四、情分析(根据个人情况写)五、教方法实验观察、论分析、案导六、课前准备光的折射演示器,多媒体课件,直尺七、课时安排:1课时八、教过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了生的预习情况并了解了生的疑惑,使教具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
1.多媒体播放各种光的奇妙美丽的现象。
(创设情景)2.介绍光的发展史:从17世纪波、粒二种说,到19世纪波动说的完美,再到二十世纪的波粒二象性。
3.介绍本书安排的知识:物光和几何光三)合作探究、精讲点拨一、反射定律结合实验现象回忆光的反射现象和光的反射定律: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、折射定律1、插针法体现光路图:生回顾光的反射定律和折射定律。
激励个别生主动用实物放置体现光的反射定律和折射定律,并请生放置体现的具体含义。
光的折射同步练习
一.选择题(每小题4分,共24分)
1. 光射到两种介质的界面上发生的现象是(A.一定同时发生反射和折射
B.可能只发生反射而不发生折射
C.可能只发生折射而不发生反射
D.既不发生反射也不发生折射
2.在水底同一深处并排放置三种颜色的小球,如从水面正上方垂直俯视这三只小球,感
觉最
浅的球是()
A.紫色的球B.蓝色的球
C.红色的球D.三个球同样深浅
3. 井口和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(水面在井口之下),两井底
部各有
一只青蛙,则()
A.枯井蛙觉得井口大一些
B.水井蛙觉得井口大一些
C.晴天的夜晚,枯井蛙能看到更多的星星
D.晴天的夜晚,水井蛙能看到更多的星星
4.水的折射率为4/3,在水面下有一点光源,在水面上能看到一个圆形透光面,若看到
透光面
圆心位置不变而半径不断减小,则下面正确的说法是()
A.光源上浮B.光源下沉
C.光源静止D.以上都不对
5.下列现象中可用光的直线传播来解释的是()
A.在海边看归帆,总是先看见桅杆顶
B.在山顶观日出,太阳达到地平线前就看见了
C.微风时树荫里的许多小圆斑位置移动,但仍就是圆的
D.“海市蜃楼”现象
6. 一点光源S经平面镜M成像于S ,人眼于P点可以观察到S ,今在S、M间放一
不太大的遮光
板N,如图所示,则( )
A.S不能在M中成像
B.S仍能在M中成像
C.人跟观察到的S 的亮度将减小、
D.人眼观察到的S 的亮度将不变。
二.填空题(每小题4分、共16分)
7. 一束光线由空气射入某介质,如果入射光线和界面的夹角为30 ,这时反射光
线与折射
光线互相垂直,则介质的折射率是,光在该介质中的传播速度
是。
8. 一个圆柱形水桶,高20cm,直径15cm,没装水时,从桶外某处可以看到桶沿口下11.25cm
处,如图所示.如果桶内装满水,观察位置不变,则刚好能看到桶底边缘处.由此可以得出水
的折射率是
9.如图所示,一束平行光的宽度为d,由空气射入某液体中,入射角为45 ,已知液体的折射
率为,则光束在液体中传播时的宽度d =。
10. 一块15mm厚的玻璃平板,放在书上,当我们从正上方看时,书上的文字好象升高了5mm,
该玻璃的折射率为n= 。
三.作图题、计算题(作图题共15分、计算题共45分)
11. (5分)物体AB置于平面镜MN前,若人眼在位置P(如图所示),要使人看不到AB 的像,应
把平面镜MN的哪一部分遮住?
12. (5分)如图所示,物点S经平面镜OA和OB能成几个像?说明理由并作图求出像点,在什么
区域内可同时观察到这几个像?请用斜线把此区域表示出来.
13.(5分)一直线状物体AB经平面镜MN成像,可看见AB完整像的区域为图中的DMNE 区域,可
见其部分像的区域为图中的CMD和ENF区域.试用作图法确定物体AB的位置,并写出简要的作图
步骤.
14. (5分)甲、乙两墙相对而立,相距4m,甲墙上竖直挂一个0.8m长的平面镜,人站在离镜
2m处.如果人眼不动,那么他在镜中看到乙墙的部分有多高?
15. (6分)如图所示,游泳池的水深1.5m,一竹竿竖直插于池底,露出水面部分长为0.5m.
当太阳光与水平面成45 角射来时,在池底测得竹竿的影长为1.5m,求水的折射率.
16.(10分)光线从空气射入玻璃砖的上表面,再从下表面射出,如图所示,试证出射光线跟
入射击光线平行,并求出射光线相对入射光线发生的侧移d (设玻璃砖的折射为n、厚度为h、入
射角为i).
奥赛
链接
17.(10分)在深为H的蓄水池上浮着一块半径为r的圆木板(厚度不计),在圆木板中心的正
上方h高处有一点光源S,为了使蓄水池底形成底圆阴影面积最大,光源S离圆木板的高度h应为
多大?这时形成的池底阴影底最大半径是多少?(水的折射率为n)
18.(14分)如图所示,宽为a 的平行光束从空气斜向入射到两面平行的玻璃板上表面,入射
角为45 ,光束中包含两种波长的光,玻璃对这两种波长的光的折射率分别为
n =1.5,n = .
(1)求每种波长的光射入上表面后的折射角r 、r ,
(2)为使光束从玻璃板下表面出射时能分成不交叠的两束,玻璃板的厚度d至少为多少?并画出
光路图.
答案与点拨
1. B
2. A (提示:当人竖直向下观察时,人感觉到的深度,即视深,h=H/n,n为水对该色光的折
射
率) 3.AD 4. A 5. AC 6. BC 7. ; ×108.1.33 9.或大于d.
10. 1.5 11. 略12. 略13. 略14. 2.4m 15. 1.27 16. h(1- )
17. h=0;R=r+ .
解析:由图可知,要使水中的影子越大,就要使折射角α大一点,即入射角i要大一点,所以h要小
一点,当h=0时,影子最大,这时α=C=arcsin ,
所以有, R= R=r+b=r+ .
18. 答案为:(1)r =arcsin ,r =arcsin ;(2)d= a
解析:(1)据公式=n,
∴sinr = = = ∴r =arcsin .
sinr = = = ∴r =arcsin
(2) dtan r -dtan r = , d=
∵tan r =tan(arcsin )=
tan r =tan(arcsin )= ,
∴d= a。