人教版选修2-3第1章《光的折射》教学设计(精品).doc
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《光的折射》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)了解光的折射现象。
(2)知道光的折射规律,包括折射光线、入射光线和法线的位置关系,折射角与入射角的大小关系。
(3)能解释生活中常见的光的折射现象。
2、过程与方法目标(1)通过实验观察和分析,经历探究光的折射规律的过程,培养学生的观察能力和分析归纳能力。
(2)通过对生活中光的折射现象的解释,提高学生运用知识解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观目标(1)激发学生对物理现象的好奇心和求知欲,培养学生探索自然的兴趣。
(2)让学生在探究活动中,体会合作与交流的重要性,培养学生的团队精神。
二、教学重难点1、教学重点(1)光的折射规律。
(2)解释生活中的光的折射现象。
2、教学难点(1)探究光的折射规律的实验设计和数据分析。
(2)用光的折射规律解释一些复杂的光学现象。
三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法、演示法四、教学准备玻璃砖、激光笔、水槽、水、量角器、白色光屏等。
五、教学过程(一)导入新课通过展示一张清澈的水池中鱼的图片,引导学生思考:为什么我们看到的鱼的位置与实际位置不同?从而引出光的折射现象,激发学生的学习兴趣。
(二)新课讲授1、光的折射现象(1)实验演示:将激光笔发出的光斜射入装有水的水槽中,让学生观察光在空气中和水中的传播路径。
(2)引导学生观察并描述光的折射现象:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折。
(3)介绍光的折射中的几个重要概念:入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角。
2、探究光的折射规律(1)提出问题:光的折射有什么规律?(2)猜想与假设:学生根据生活经验和观察到的现象,对光的折射规律进行猜想,如折射角与入射角的大小关系等。
(3)设计实验:①让一束光从空气斜射入水中,观察折射光线的方向。
②改变入射角的大小,多次实验,记录折射角的大小。
③让光从水中斜射入空气中,重复上述实验。
(4)进行实验:学生分组实验,教师巡视指导,提醒学生注意观察和记录数据。
第一单元光的折射、全反射高三物理杨志轲考点聚焦:1. 光的折射定律Ⅱ2. 折射率Ⅰ3. 全反射、光导纤维Ⅰ考点辨析:一、折射及折射定律1、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(如右图)。
(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,_________与折射角θ2的正弦成正比,即________=n12(3)光路可逆性:在光的反射现象和折射现象中,光路都是_______的。
2、折射率:(1)定义:光从_________射入某种介质发生折射时,入射角θ1的________与折射角θ2的________之比,叫该介质的绝对折射率,简称折射率,用________表示。
反映介质光学性质(折射光的本领大小)的物理量。
(2)定义: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________的速度与光在________的速度之比,即n= _____。
二、全反射1、两种介质相比较,折射率___的介质叫做光疏介质,折射率___的介质叫做光密介质,光在光疏介质中的传播速度比在光密介质中的速度___,根据折射定律,光由光疏介质进入光密介质,折射角______入射角;光由光密介质进入光疏介质时,折射角___入射角。
2、光从光密介质射入光疏介质时,若入射角增大到某一角度,________光线就会消失,只剩下_______光线的现象叫全反射。
刚好发生全反射,即折射角等于___时的______,用C 表示。
发生全反射的两个条件:光从_____介质射入______介质,入射角______临界角。
临界角与折射率的关系:光由介质射入空气或真空时,公式______;介质的折射率______,发生全反射的临界角就越小,越______发生全反射。
《光的折射》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)学生能够理解光的折射现象,知道光折射时的光路是可逆的。
(2)学生能够掌握光的折射规律,会画光折射的光路图。
2、过程与方法目标(1)通过观察实验现象,培养学生的观察能力和分析问题的能力。
(2)通过探究光的折射规律,培养学生的实验设计能力和动手操作能力。
3、情感态度与价值观目标(1)激发学生对光学的兴趣,培养学生的探索精神和创新意识。
(2)通过对光的折射现象的观察和分析,使学生认识到自然界的奇妙和规律,培养学生尊重自然、热爱科学的情感。
二、教学重难点1、教学重点(1)光的折射现象和规律。
(2)利用光的折射规律解释生活中的相关现象。
2、教学难点(1)探究光的折射规律的实验设计和数据分析。
(2)对光的折射中光路可逆的理解。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法四、教学准备玻璃砖、激光笔、水槽、水、量角器、白色光屏等五、教学过程1、导入新课通过展示一张筷子在水中“折断”的图片,引发学生的好奇心和探究欲望,从而引出光的折射这一课题。
2、新课讲授(1)光的折射现象教师演示实验:将激光笔斜射入装有水的水槽中,让学生观察光在空气和水中的传播路径,引导学生发现光在不同介质中传播时方向发生了改变。
(2)光的折射相关概念结合实验,讲解光的折射中的入射光线、折射光线、入射角、折射角等概念,并在黑板上画出光路图进行标注。
(3)探究光的折射规律①提出问题:光的折射角和入射角有什么关系?折射光线和入射光线在位置上有什么特点?②猜想与假设:学生分组讨论,提出自己的猜想。
③设计实验:让学生思考如何设计实验来验证猜想,教师给予适当的指导和提示。
④进行实验:学生分组进行实验,用激光笔斜射入玻璃砖,测量入射角和折射角,并记录数据。
⑤分析与论证:引导学生对实验数据进行分析,总结光的折射规律。
(4)光路可逆教师再次演示实验,让光从玻璃砖的折射光线方向入射,观察光的传播路径,从而得出光的折射中光路是可逆的结论。
第1篇课时:1课时年级:八年级教学目标:1. 知识与技能:理解光的折射现象,掌握折射定律,能够解释简单折射现象。
2. 过程与方法:通过实验探究,培养学生的观察能力、实验操作能力和科学思维能力。
3. 情感态度与价值观:激发学生对科学探究的兴趣,培养学生严谨的科学态度和合作精神。
教学重点:1. 光的折射现象。
2. 折射定律。
教学难点:1. 折射定律的理解和应用。
2. 光的折射现象在日常生活中的应用。
教学准备:1. 投影仪、电脑、屏幕、PPT课件。
2. 几何光学实验装置(如:光具座、平面镜、透镜、光源等)。
3. 学生实验报告纸。
教学过程:一、导入新课1. 展示PPT课件,展示生活中的折射现象,如:水中的鱼、镜子中的自己、眼镜等。
2. 提问:这些现象说明了什么?3. 引导学生思考:光线在传播过程中遇到不同介质时会发生什么变化?二、讲授新课1. 光的折射现象- 通过实验展示光线从空气进入水中或从水中进入空气时的折射现象。
- 引导学生观察并总结出折射现象的特点。
- 讲解光的折射现象产生的原因。
2. 折射定律- 介绍折射定律的基本概念,如:入射角、折射角、折射率等。
- 通过实验验证折射定律,引导学生掌握折射定律的应用。
- 讲解折射定律的数学表达式。
三、实验探究1. 学生分组进行实验,观察光线在不同介质中的折射现象。
2. 指导学生使用光具座、平面镜、透镜等实验装置,记录实验数据。
3. 学生分析实验数据,验证折射定律。
四、课堂小结1. 回顾光的折射现象和折射定律。
2. 总结本节课的重点和难点。
3. 提问:光的折射现象在现实生活中有哪些应用?五、布置作业1. 完成实验报告,总结实验过程和结果。
2. 查阅资料,了解光的折射现象在科技领域的应用。
六、板书设计1. 光的折射- 现象:光线从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变。
- 原因:光在不同介质中的传播速度不同。
- 定律:折射定律(斯涅尔定律)教学反思:1. 本节课通过实验探究和课堂讲解,使学生掌握了光的折射现象和折射定律。
《光的折射》教案设计《光的折射》教案设计《光的折射》教案设计教学目的:1.知识与技能(1)通过实验认识光的折射规律,能从众多与光有关的现象中辨别出属于折射的现象!(2)通过探究,了解透镜对光具有会聚(或发散)作用的原因。
2.过程与方法(1)通过观察认识折射现象(2)体验由折射引起的错识3.情感态度与价值观初步感受折射现象的美妙,获得对自然的热爱,亲近的情感。
教学重点:光的折射现象透镜对光线作用教学难点:光的折射规律折射光线与反射光线的.关系教学形式:教师引导下的学生探究性学习活动过程:探究活动4.7。
观察光从空气射入水中的折射情况。
(1)发现问题:夏天我们去游泳时,双脚进入水中发现腿好象“短”了一节。
(2)提出问题:为什么脚进到水中和陆地上观察不一样呢?这与什么因素有关呢?(学生思考后回答)(3)猜想与假设:这可能光在传播过程中的传播方向发生改变。
(4)设计实验:我现在有一束激光,你能否来证明一下,光由空气射向水中的方向发生了改变呢(对学生设计的实验加以改进,并让其上来演示完成)现象:光由空气射入水中时传播方向发生改变,折射角小于入射角。
(5)得出结论:光由空气射入水中时传播方向发生改变。
我们把这种现象叫光的折射。
光从一种介质射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
入射光线,折射光线,法线在同一平面上。
联想:在日常生活中我们总会认为在水里的东西好象会往上升些,但物体本身并没有上升。
并让学生再举些实例探究活动4.8,观察光通过玻璃砖时的折射情况。
(1)提出问题:那么光由空气射向透明固体的现象是否也一样呢?(2)猜想:应该也是一样的。
(3)设计实验:由学生讨论并得出实验方案。
可将激光束通过一玻璃,观察其现象。
(4)进行实验:由学生进行演示实验,教师做辅导,并做垂直入射时的现象。
并观察光从玻璃射出来和当光垂直射入玻璃时的现象(5)现象:当光由空气射入玻璃是折射光线向法线靠近,从玻璃射出时偏离法线。
《光的折射》教学设计光的折射教学设计一、教学目标通过本节课的教学,学生将能够:1. 了解光的折射现象;2. 理解光的折射规律和折射定律;3. 掌握计算光的折射角的方法;4. 运用光的折射定律解决相关问题。
二、教学内容1. 光的折射现象和原因;2. 光的折射定律和折射角的计算方法;3. 用光的折射定律解答问题的实际应用。
三、教学过程3.1 导入新知识通过展示一张图片或实物,引导学生讨论光的折射现象,并与日常生活中的例子相连接。
提出问题,激发学生的思考。
3.2 提出问题通过提问,引导学生思考以下问题:- 光为什么会发生折射?- 光的折射与光速和介质是否有关?3.3 研究光的折射定律介绍光的折射定律,即入射角、折射角和折射率之间的关系。
通过示意图和实验演示,让学生理解光的折射定律的原理,并对折射角的计算方法有初步认识。
3.4 计算光的折射角的方法讲解计算光的折射角的方法,包括正弦定律和折射定律。
通过多个例题,让学生掌握灵活运用这些计算方法的技巧。
3.5 解答问题与实践应用通过提供一些实际问题,并引导学生运用光的折射定律解决问题。
可以通过小组讨论或个人思考的方式展开,鼓励学生积极参与,培养解决问题的能力。
四、教学评估1. 教师观察学生在课堂上的参与情况和表现;2. 布置课后练或作业,检测学生对于光的折射知识的掌握情况;3. 若班级条件允许,可以进行折射实验,评估学生的实验操作和报告能力。
五、教学拓展引导学生进一步探索光的折射现象在实际生活中的应用,比如光的折射在光纤通信中的应用等。
鼓励学生进行展示和分享,增强学生的知识应用能力。
六、教学资源- 图片或实物作为导入新知识的素材;- 折射定律的示意图;- 光的折射相关的实验材料和设备。
光的折射教案设计一、教学目标:1、了解光在不同介质中的传播特性及折射定律。
2、明确光在不同介质中的光速变化和折射角的变化规律。
3、能够运用折射定律和光的速度变化规律解决折射问题。
二、教学重点:1.熟练掌握光在不同介质中的传播特性,折射定律的常用公式及计算方法;2.理解和掌握光在不同介质中速度的变化规律和折射角的变化规律。
三、教学难点:1.应用折射定律和光速变化规律解决实际问题。
2.掌握不同介质之间的折射现象和光线的传播路径的变化。
四、教学内容:1.光在不同介质中的传播过程和特性;2.折射定律和光速变化规律;3.运用折射定律和光速变化规律解决折射问题。
五、教学方法:1.理论讲解结合实验展示。
2.课堂讨论结合公式演练。
3.小组合作完成实验和展示。
4.辅助性视频介绍和案例讲解。
六、教学活动:1.理论讲解在初始部分,讲师将介绍两种光的传播方式。
第一种是直线传播,即光线沿着一条直线传递。
第二种是弯曲传播。
当光通过不同介质的界面时,光线会发生弯曲,这种现象称为折射。
讲师将介绍光在不同介质中传播的特性,并讲解折射定律。
2.实验展示将光线从空气中射向水中,让学生观察光线的路径的弯曲和折射角的变化,通过实验展示帮助学生理解光的折射现象和定律。
3.公式演练教师将演示如何运用折射定律和光速变化规律解决一些折射问题,辅助学生掌握相应知识。
4.小组合作将学生分为小组,通过小组合作完成实验和展示,培养学生合作意识和创新能力。
5.案例讲解通过挑选典型案例,辅助学生理解和掌握光在不同介质中的传播特性和折射定律,同时提高他们解决实际问题的能力。
七、教学评价:1.师生互动,理论结合实际,使学生理解更加深刻。
2.灵活运用教学方法,加强实验、演练和案例的运用,使学生的研究能力和思考能力得到提高。
3.合理地设置课堂作业和考试,检测学生掌握情况,发现问题,及时更正。
八、教学反思:1.应根据学生的基础情况,适当调整教学内容和难度。
2.教学过程中,要注意与学生互动交流,及时反馈学生的疑问和意见。
光的折射教案一、教学目标1.了解光的折射现象;2.掌握光的折射定律;3.理解光的折射现象在生活中的应用。
二、教学内容1.光的折射现象;2.光的折射定律的表述和数学表达式;3.光在不同介质中的传播速度差异;4.光的折射现象在生活中的应用。
三、教学重点1.光的折射定律的理解和应用;2.光在不同介质中的传播速度差异。
四、教学步骤步骤一:导入(5分钟)通过提问和引发学生思考,引入光的折射教学话题。
例如:“你有没有见过水中的鱼是歪的?为什么会出现这种现象呢?”通过学生的回答,激发兴趣,引发对光的折射现象的好奇心。
步骤二:讲解(20分钟)1.介绍光的折射现象。
解释光线从一种介质传播到另一种介质时,会改变传播方向的现象。
2.讲解光的折射定律的表述和数学表达式。
引导学生理解光线折射角和入射角之间的关系,介绍正弦定律的概念和推导。
3.解释光在不同介质中的传播速度差异。
根据光的折射定律推导出光速在不同介质中的关系和计算方法。
步骤三:实验演示(15分钟)进行一个简单的实验来验证光的折射现象。
准备一个透明容器,将容器中的水慢慢倾倒,观察容器中的物体在倾倒过程中的变形情况。
让学生观察和记录实验现象,并解释观察到的现象。
步骤四:探究讨论(15分钟)组织学生参与小组讨论,讨论光的折射现象在生活中的应用。
例如:太阳眼镜的原理、水中鱼的形状变化、水面上的光线折射等。
鼓励学生提出更多实际应用的例子,并分析其原理。
步骤五:练习与检测(20分钟)布置练习题,让学生在课堂上完成,并进行批改和讲解。
练习题可以包括计算折射角、入射角和光速等相关问题,以检测学生对光的折射定律的理解和应用能力。
步骤六:总结与拓展(10分钟)通过让学生复述本节课的内容,巩固所学知识,并对光的折射现象与生活实际的联系进行总结。
引导学生思考更多与光的折射相关的问题,并提醒他们关注日常生活中的光的折射现象。
五、教学评价1.教师观察学生参与课堂讨论和实验的情况,评估学生对光的折射现象的理解程度;2.批改练习题并进行讲解,检查学生对光的折射定律的掌握情况;3.在课堂总结和拓展环节,评估学生对光的折射现象与生活实际的联系的理解情况。
光的折射教案(优秀10篇)《光的折射》教案篇一目的要求1、通过本课教学使学生了解光的反射和折射现象。
2、培养学生的实验能力(初步学会做不同颜色物体反光不同的实验和光的折射实验)和演绎惟理能力(根据光反射的一般规律,解释一些光反射现象)。
课前准备教师准备:1、分组实验材料:白色纸屏,红、黄、蓝、绿、黑、白色的纸,玻璃杯(周围贴一半自一半黑的纸,在涂黑部分竖着开一条直缝),电筒,烧杯,水。
2、挂图或投影片:光的反射、折射3、学生准备铅笔。
教学过程导入新课谈话:我们在一年级曾经研究过镜子,镜子有什么作用?学习新课1、指导学生认识光的反射(1)谈话:还有哪些物体能像镜子一样反光?(2)实验:试一试,各种学习用品,哪个能像镜子一样反光?(3)出示挂图或投影片:光的反射。
(4)讲述:光照到物体表面,被物体挡住,改变了原来传播的方向,反回去了。
这种现象叫做光的反射。
各种物体都能反光,反光情况不同。
像镜子这样表面非常平的物体,能把照射的光集中反射到一个方向,因此看起来表面是亮晃晃的。
表面不平的物体也能反光,但反射光是分散的,向着各个方向,看起来表面不是亮晃晃的。
不同物体的反光还有其他的不同。
2、指导学生认识不同颜色的物体反光不同(1)讲述:下面我们来研究一下,不同颜色的物体反光是否相同。
方法是:将白色的纸屏立在向阳的桌上,分别用红、黄、蓝、绿等不同颜色的电光纸对着阳光,使光反射到纸屏上。
观察它们反射的光有什么不同?(2)学生分组实验。
(3)汇报实验结果。
(4)讨论:实验结果说明什么?(5)教师小结:通过以上研究可以知道,不同颜色的物体反射的光颜色不同,红颜色的物体反射红光,绿颜色的物体反射绿光……(6)指导学生填写课文中这个问题的空白。
3、指导学生认识白色的物体比黑色的物体反光能力强(1)讲述:我们再来研究白色的物体和黑色的物体反光有什么不同。
方法是:把书打开,立在桌上,使有字的书页背光。
试一试,能否借助白纸反射的光把书照亮?再换用黑纸做实验,能不能把书照亮?(2)学生分组实验。
《光的折射折射率》教案一、教学目标1.知识与技能:①掌握光的折射定律和介质的折射率;②能用光的折射定律解释生活中的一些光现象;③了解介质的折射率和光速的关系,并能用于计算。
2.过程与方法:①通过演示和探究实验,培养学生观察现象、分析问题和归纳物理规律的能力。
②鼓励学生动手对实验数据进行测量记录,分析探究,培养学生的动手能力及养成通过实验研究问题的习惯。
③引导学生运用计算机来进行数据处理,培养学生运用信息技术来为自己的学习、工作服务的能力,以此来提高效率。
3.情感、态度和价值观:①手脑结合,锻炼学生的实验技能,在积极创造的同时增强与他人交流和合作的精神,敢于提出自己的见解,修正自己的错误。
②培养学生实事求是的科学态度和严谨认真的科学精神,使学生形成科学的世界观。
二、教学重点和难点重点:光的折射定律、折射率。
难点:折射定律和折射率的应用。
三、教具与学具透明杯子,水,铅笔,厚玻璃,激光笔、半圆形玻璃砖、角度表盘、光具盘、铁架台、多媒体课件。
四、教学程序设计1.新课引入(1)创设情境,演示以下两个实验:①在一个装有适量水的透明杯子中斜插入一支铅笔,让学生观察铅笔发生了什么变化。
②透过厚玻璃看铅笔,观察铅笔又发生了什么样的变化。
图1图2(2)介绍以下几个基本概念:折射、入射光线、入射点、折射光线、法线、入射角、折射角(3)回顾光的折射规律:①三线共面;②法线居中;③入射角大于折射角。
启发引导:折射规律只是定性地给出了两个角的大小关系,那么入射角与折射角之间究竟有一种怎样的定量关系呢?2.实验探究(1)准备阶段①在实验之前先让学生以同桌二人为一小组合作展开讨论:如何分段选取入射角?然后挑选几个小组代表进行汇报,确定较为合理的入射角改变方法。
②演示特殊情况:当入射光线垂直射入半圆玻璃砖时,光路是怎样的。
学生观察实验结果,得出结论:光从一种介质垂直射入另一种介质时,传播方向不改变。
(2)动手实验①将玻璃砖固定在角度表盘的合适位置,用激光束照射玻璃的半圆形表面,保证入射点与玻璃圆心重合。
第一单元光的折射、全反射高三物理杨志轲考点聚焦:1. 光的折射定律Ⅱ2. 折射率Ⅰ3. 全反射、光导纤维Ⅰ考点辨析:一、折射及折射定律1、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(如右图)。
(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,_________与折射角θ2的正弦成正比,即________=n12(3)光路可逆性:在光的反射现象和折射现象中,光路都是_______的。
2、折射率:(1)定义:光从_________射入某种介质发生折射时,入射角θ1的________与折射角θ2的________之比,叫该介质的绝对折射率,简称折射率,用________表示。
反映介质光学性质(折射光的本领大小)的物理量。
(2)定义: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________的速度与光在________的速度之比,即n= _____。
二、全反射1、两种介质相比较,折射率___的介质叫做光疏介质,折射率___的介质叫做光密介质,光在光疏介质中的传播速度比在光密介质中的速度___,根据折射定律,光由光疏介质进入光密介质,折射角______入射角;光由光密介质进入光疏介质时,折射角___入射角。
2、光从光密介质射入光疏介质时,若入射角增大到某一角度,________光线就会消失,只剩下_______光线的现象叫全反射。
刚好发生全反射,即折射角等于___时的______,用C表示。
发生全反射的两个条件:光从_____介质射入______介质,入射角______临界角。
临界角与折射率的关系:光由介质射入空气或真空时,公式______;介质的折射率______,发生全反射的临界角就越小,越______发生全反射。
3、全反射应用:A、全反射棱镜截面为_______三角形的棱镜为全反射棱镜,当光_____于它的_____一个界面射入后,都会在其内部发生______,与平面镜相比,它的______高,几乎达到100%,反射面不涂敷任何物质,反射时______小。
B、光导纤维光导纤维利用了_______原理,直径从几微米到一百微米之间,由______和______两层组成,内芯的折射率比外套的______,光传播时在内芯与外套的界面上发生_________。
三、光的色散现象(1)色散现象:一束白光通过三棱镜形成彩色光带的现象.(2)色散的原因:是由于各种色光在同一介质中传播的速率不同,或者说是同一种介质对不同色光的折射率不同而引起的.(3)各种色光的比较经典例题:例1、折射定律和折射率的应用(2010·海南物理卷)一光线以很小的入射角射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃,求出射光线与入射光线之间的距离(θ很小时sin θ≈θ,cos θ≈1)例2、全反射和临界角的应用(1)、光纤通信中,光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的________现象,要发生这种现象,必须满足的条件是:光从光密介质射向________,且入射角等于或大于________.(2)、(2010·新课标全国卷)如图所示,一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC,∠A为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为________.(填入正确选项前的字母)A.62B. 2C.32D. 3例3、色散问题及其应用(2010·重庆理综)如图所示,空气中有一折射率为2的玻璃柱体,其横截而是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB,一束平行光平行于横截面,以45°入射角射到OA上,OB不透光,若考虑首次入射到圆弧AB上的光,则AB上有光透出的部分的弧长为( )A. 16πRB. 14πRC. 13πRD.512πR考点疑惑:同学们,通过你们的自主复习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中光的折射全反射徐华杰【一】.考点说明1.光的折射定律、折射率2.光的全反射、光导纤维【二】.考点知识归纳光的折射1.定义:光线从一种介质进入另一种介质时,发生改变的现象叫做光的折射现象.2.折射定律:(1)内容:折射光线与、处在同一平面内;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 .(2)表达式:,式中n是比例常数.(3)光的折射现象中,光路是的.3.折射率:(1)内容:光从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.(2)定义式: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.不论是光从真空射入介质,还是由介质射入真空,θ1总是真空中的光线与法线间夹角,θ2总是介质中的光线与法线间的夹角.(3)计算公式:,因v<c,任何介质的折射率总大于1.两种介质相比较,折射率较大的介质叫做介质,折射率较小的介质叫做介质.光的全反射1.定义:光从射向,同时发生折射和.当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,完全消失,只剩下的现象.2.发生全反射的条件:(1)光线从介质射向介质.(2)入射角临界角.3.临界角:折射角等于90°时的入射角.设光线从射向时的临界角为C,则4.应用(1)全反射棱镜(2)光导纤维:实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝,直径只有几微米到一百微米之间,在内芯和外套的界面上发生全反射.特别提醒(1)光从真空射入介质时,临界角C又可以理解为最大折射角.(2)光从真空(或空气)射入介质时,在界面处既发生折射,又发生反射,而由介质射向真空(或空气)时,有可能要发生全反射.【三】典例研析【例1】下列现象中,属于光的全反射现象的是 ( )A.肥皂泡上的彩色条纹B.雨后天边出现彩虹C.早晨东方天边出现红色朝霞D.荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮【例2】下列叙述中正确的是 ( )A.背对阳光看玻璃球觉得比较明亮,主要原因是光在球中发生全反射B.雨过天晴时,空中出现的彩虹是因为阳光在水滴的表面上反射而形成的C.常看到倒扣在水中的玻璃杯显得很明亮的原因与水中上升的气泡很亮的原因是一样的D.以上判断均不正确【例3】如图所示,一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上面的A点射出。
已知入射角为i ,A与O 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.【例4】如图所示,用折射率n=2的玻璃做成一个外径为R的半球形空心球壳.一束与O′O平行的平行光射向此半球的外表面,若让一个半径为的圆形遮光板的圆心过O′O轴,并且垂直该轴放置.则球壳内部恰好没有光线射入,问:为多大?(1)临界光线射入球壳时的折射角θ2(2)球壳的内径R′为多少?【四】.小结光的折射、全反射是高考命题的重点和热点第一单元光学一考点要求1光的折射定律2折射率3全反射光路图,光导纤维二考点辨析考点分析;本章考点较多,主要考查一基本概念,基本规律如光的折射,折射率,全反射,临界角。
复习本章是应注意以下几方便; 1重视知识的实际应用,认识实际生活中常见的光现象。
2分析光学问题时,能能否作出光路图是解题的关键。
一、光的折射定律和折射率1.折射现象光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象. 2.折射定律(如图)(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.二、棱镜和玻璃砖对光路的作用(2)表达式:sin θ1sin 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. 3.折射率(1)物理意义:折射率仅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 θ1sin θ2,不能说n 与sin θ1成正比、与sin θ2成反比.折射率是由介质本身的光学性质和光的频率决定的. (3)计算公式:n =cv ,因为v <c ,所以任何介质的折射率都大于1.1.棱镜对光的偏折作用一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。
入射光线经三棱镜两次折射后,射出方向与入射方向相比,向底边偏折,虚像向顶角偏移。
2.全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。
选择适当的入射点,可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90o (右图1)或180o (右图2)。
要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射。
3.光的折射和色散一束白光经过三棱镜折射后形式色散,构成红橙黄绿蓝靛紫的七条彩色光带,形成光谱。
光谱的产生表明白光是由各种单色光组成的复色光,各种单色光的偏转角度不同。
紫同介质速率v 大 小 频率γ 小 大 波长λ 大 小(4)玻璃砖——所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。
当光线从上表面入射,从下表面射出时,其特点是:⑴射出光线和入射光线平行;⑵各种色光在第一次入射后就发生色散;⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关;⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。
红紫(3)典型例题【例7】 如图所示,一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上,经折射后交于光屏上的同一个点M ,若用n 1和n 2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率,下列说法中正确的是A.n 1<n 2,a 红光,b 蓝光B.n 1<n 2,a 蓝光,b 红光C.n 1>n 2,a 红光,b 蓝光D.n 1>n 2,a 蓝光,b 红光解:由图可知,b 光线经过三棱镜后的偏折角较小,因此折射率较小,是红光。
【例8】 如图所示,自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。
它虽然本身不发光,但在夜间骑行时,从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后,会有较强的光被反射回去,使汽车司机注意到前面有自行车。
尾灯的原理如图所示,下面说法中正确的是 ( C )A.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射B.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射C.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射D.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射【例9】 透明材料做成一长方体形的光学器材,要求从上表面射入的光线可能从右侧面射出,那么所选的材料的折射率应满足BA.折射率必须大于2B.折射率必须小于2C.折射率可取大于1的任意值D.无论折射率是多大都不可能解:从图中可以看出,为使上表面射入的光线经两次折射后从右侧面射出,θ1和θ2都必须小于临界角C ,即θ1<C ,θ2<C ,而θ1+θ2=90°,故C >45°,n =1/sin C <2,选B 答案。