高二物理人教版選修34光的反射和折射

1、光的反射和折射重/難點(diǎn)重點(diǎn)：光的折射定律、折射率。折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，由介質(zhì)來(lái)決定。難點(diǎn)：光的折射定律和折射率的應(yīng)用。通過(guò)問(wèn)題的分析解決加深對(duì)折射率概念的理解，學(xué)會(huì)解決問(wèn)題的方法。重/難點(diǎn)分析重點(diǎn)分析：學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)過(guò)光的反射和折射，但沒(méi)有深入學(xué)習(xí)過(guò)光的折射所遵循的定量關(guān)系。學(xué)生已具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能，對(duì)物理學(xué)的研究方法已有一定的了解，在自主學(xué)習(xí)、合作探究等方面的能力有了一定提高。對(duì)于本節(jié)課的教學(xué)中學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)的思維障礙與困惑是：因?yàn)椋匀肷浣堑恼遗c折射角的正弦之比都大于1。要解決這個(gè)問(wèn)題，比較好的辦法是通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生切身感受到在光的折射現(xiàn)象里，光路是可逆的，當(dāng)光由介質(zhì)

2、射入空氣時(shí)入射角的正弦與折射角的正弦之比反而小于1。難點(diǎn)分析： 在解決光的折射問(wèn)題時(shí)，應(yīng)根據(jù)題意分析光路，即入射點(diǎn)、入射光線、折射光線、作出光路圖，找出入射角和折射角的直接已知條件或表達(dá)式，然后應(yīng)用公式求解，找出臨界光線往往是解題的關(guān)鍵。光之所以發(fā)生折射，是因?yàn)樵趦煞N介質(zhì)中的速度不同，而光的傳播總是使光在某兩點(diǎn)間傳播的時(shí)間最短，這就是折射定律的原理，可應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)學(xué)中。突破策略一、創(chuàng)設(shè)情景、引入新課1多媒體播放各種光的奇妙美麗的現(xiàn)象。2 光的發(fā)展史：從17世紀(jì)波、粒二種學(xué)說(shuō)，到19世紀(jì)波動(dòng)說(shuō)的完美，再到二十世紀(jì)的波粒二象性。二 光的反射定律學(xué)生回憶光的反射現(xiàn)象和光的反射定律：反射光線與入射光線、

3、法線處在同一平面內(nèi)，反射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。三 光的折射1、回憶光的折射現(xiàn)象： 折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。玻璃2、重做光的折射演示實(shí)驗(yàn)，定性演示折射角和入射角的關(guān)系：入射角增大，折射角增大； 入射角減小，折射角減小。3、折射角和入射角之間到底有什么定量關(guān)系呢？我們又怎樣找到這些物理量呢？ 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):兩面實(shí)驗(yàn)器材：平行的玻璃磚,大頭針，量角器，三角板，白紙。學(xué)生討論怎樣測(cè)得入射角和折射角。引導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)：光是沿直線傳播的，現(xiàn)在我們沒(méi)有激光等各種光源，怎么利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材確定一條光線？怎樣確定入射光線和折射光線？尤其

4、是玻璃中的折射光線怎么確定下來(lái)？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 并猜測(cè)入射角和折射角的函數(shù)關(guān)系，可能是1 /2、sin1 /sin2或tan1/tan2實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678入射角1折射角21 /2sin1 /sin2tan1 /tan2在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，師生共同討論，比較不同組得到的結(jié)論，總結(jié)出結(jié)論：=常量（記做n）5光的折射定律：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比，即。四 折射率向?qū)W生展示不同介質(zhì)的折射率介質(zhì)金剛石二氧化碳玻璃水晶巖鹽酒精水空氣Sin1/sin22.421.631.551.5

5、51.361.331.00028通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比，請(qǐng)學(xué)生猜想入射角與折射角正弦之比跟哪些因素有關(guān)。跟介質(zhì)有關(guān)。教師總結(jié)：光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù)n，但是對(duì)不同的介質(zhì)來(lái)說(shuō)，這個(gè)常數(shù)n是不同的。這個(gè)常數(shù)n跟介質(zhì)有關(guān)系，是一個(gè)反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量，我們把它叫做介質(zhì)的折射率。折射率：把光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率,簡(jiǎn)稱折射率。學(xué)生猜測(cè)為什么光進(jìn)入不同的介質(zhì)，直射率就不一樣呢？光在不同介質(zhì)中的速度不同，這正是發(fā)生折射的原因。 介質(zhì)的折射率n與光在其中傳播速度有關(guān)，?？梢?jiàn)，>1，且沒(méi)有單位。

6、教師提醒學(xué)生注意以下幾點(diǎn)： 是比例常數(shù)，它是反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量。對(duì)于同一介質(zhì)無(wú)論 1、2怎么變化, 是不變的。 于不同介質(zhì)的值是不同的。并不是所有入射角的正弦與折射角的正弦之比都大于1。演示實(shí)驗(yàn)：觀察激光從空氣射入玻璃磚的光路及由玻璃磚射向空氣的光路，并使后者的入射角與前者的折射角相等。學(xué)生通過(guò)觀察總結(jié)出：a.在光的折射現(xiàn)象里，光路是可逆的。b.讓他們利用這種性質(zhì)論證“當(dāng)光由介質(zhì)射入空氣時(shí)是否與成正比及比例常數(shù)是多少”。思考： 為什么又說(shuō)>1 ?真空本身的折射率 n= 1,通常認(rèn)為空氣的折射率也為1。五 光的折射的應(yīng)用例1. 一半徑為R的球體放置在水平桌面上，球體由折射率為的透明材料制成。現(xiàn)有一束位于過(guò)球心O的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再?gòu)呢Q直表面射出，如圖所示。已知入射光線與桌面的距離為。求出射角。解析：設(shè)入射光線與球體的交點(diǎn)為C，連接OC，OC即為入射點(diǎn)的法線。因此，圖中的角為入射角。過(guò)C點(diǎn)作球體水平表面的垂線，垂足為B。依題意，COB又由OBC知sin ，60°。設(shè)光線在C點(diǎn)的折射角為，由折射定律得，由以上兩式得30°。由幾何關(guān)系知，光線在球體的豎直表面上的入射角(如圖)為，故30°，由折射定律得，因此sin ，60°。突破反思這節(jié)課中