光的折射定律教案开课

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第4章 光的折射和全反射

第1节 光的折射定律

1.理解光的折射定律 ，并能用来解释有关的光现象和计算有关的问题。 2.知道折射率的含义及其与光速的关系，并能用来进行计算。

【三维目标】【知识与技能】

【过程与方法】

1.利用实验采集数据，从而推出折射定律。

2.通过对自然界中折射现象的分析，培养学生应用已有物理知识分析实际问题的能力。 【情感态度与价值观】

1.通过体验折射定律的发现过程培养学生的探索精神。 2.渗透物理研究和学习的科学态度。 【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．通过实际问题的分析解决加深对折射的理解，学会解决问题的科学方法。 【教具】

光的折射演示器，ppt课件。 【主要教学过程】 (一)引入新课

光从一种介质斜射入另一介质时，传播方向发生改变的现象，叫做光的折射。

在遥远的古代科学家们就开始研究光的折射现象了。公元2世纪古希腊天文学家托勒密通过实验得到：

A．折射光线跟入射光线和法线在同一平面内； B．折射光线和入射光线分居在法线的两侧；

托勒密关于光的折射的最早的理论我们已经在初中学习过了。 （注意强调光路图的规范画法）

德国物理学家开普勒在托勒密的基础上继续有关光的折射的研究，可惜没有得到最终的折射定律。

最后在经历了1500年的辛苦探索后，在1621年，由荷兰数学家斯涅耳找到了光的折射定律，即入射角和折射角之间的关系．

今天就让我们回到几百年前，通过实验一起去体会斯涅耳科学家是如何找到折射定律的。 (二)教学过程

试验与探究：探究折射角与入射角的关系

要求学生：记录入射光、折射光偏离法线的角度；不断改变入射光的方向，观察折射光的方向如何变化，将相应的角度值填入下表。

光线从空气射入玻璃中

通过分析表中数据可以得出结论：

入射角增大，折射角也在增大，但是折射角个入射角之间的关系不是简单的正比关系。 入射角的正弦跟折射角的正弦成正比． 如果用n来表示这个比例常数，就有

这就是光的折射定律，也叫斯涅耳定律。 折射率n．

光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n，但是对不同的介质来说，这个常数n是不同的．

常数n是与介质有关的物理量,反映了介质的光学性质，与 i 和 r 无关，对于确定的介质，n是定值。

物理学把光从真空（空气）射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦与折射角r的正弦比值n,叫做这种介质的折射率。

折射率无单位。 几种常见物质的折射率

酒精 1.36 金刚石 2.42 玻璃 1.5—1.9 二硫化碳 1.63 水晶 1.55 水 1.33

乙醚 1.35 空气 1.00028

折射率的意义

不同介质的折射率不同，介质的折射率反映了介质对光的偏折程度。 折射率越大，介质使光偏离原来传播方向的程度就越大。

sini

sinr

n

玻璃的折射率较大，入射角一样时，折射角较小，即光偏离原来传播方向的程度较大。 折射的原因：

光在不同介质中的传播速度是不同的。

光从真空射入介质中时，由于传播速度减小，传播方向也要发生偏折，光在介质中的传播速度越小，偏折程度越大。

介质的折射率与光速的关系

理论和实验的研究都证明：某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度之比．

折射的应用

用折射定律解释：为什么从空气中看水中的物体，看到的比实际位置要高？

为什么插入水中的铅笔看起来像被折断？

(三)课堂小结

光的折射

光的折射定律

Sini/ sin r＝常数

1.反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越厉害

光的折射

折射率

2.定义式Sini/ sinr（1/n＝Sin i/ sin r

＝n－－光从真空中进入介质

n

－－光从介质进入真空）

3.决定式: n = c/v

折射的应用

(n>1)

(

四)课堂练习

1、光线从空气中射入折射率为4/3的水中，已知光线与水平面夹角为37度，求光在水中的折射角为多少？速度为多少？

(五)作业

课后作业P78 1.2.3