高中物理 第十三章 光 第1课时 光的反射和折射学案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理学案VIP免费

第1课时光的反射和折射[研究选考·把握考情]知识内容光的反射和折射考试要求加试c教学要求1.知道光在反射与折射时光路可逆2.掌握光的反射与折射定律3.知道折射率的定义和表达式，知道折射率的决定因素说明不要求引入相对折射率的概念知识点一反射定律和折射定律[基础梳理]1.光的反射及反射定律(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。2.光的折射及折射定律(1)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，一部分光会进入第2种介质的现象。(2)入射角、折射角入射角：入射光线与法线间的夹角。折射角：折射光线与法线间的夹角。(3)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＝n12。3.与光的反射现象一样，在光的折射现象中，光路也是可逆的。[即学即练]关于光的反射与折射现象，下列说法正确的是()A.光发生反射时，光的传播方向一定改变B.光发生反射时，光的传播方向可能偏转90°C.光发生折射时，一定伴随着反射D.光发生折射时，光的传播方向可能偏转90°解析由光的反射定律可知，反射角等于入射角，不管入射角多大，光发生反射时，光的传播方向都要改变，选项A正确；光发生反射时，当入射角等于45°时，光的传播方向偏转90°，选项B正确；光从一种介质射到两种介质的分界面时，一定有部分光发生反射，选项C正确；光发生折射时，光的传播方向偏转一定小于90°，选项D错误。答案ABC知识点二折射率[基础梳理]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，用符号n表示。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＝。3.任何介质的折射率n都大于1。[要点精讲]要点1对折射率的理解(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量，其大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关。(2)应用n＝计算介质的折射率时，注意θ1为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角；θ2为介质中光线与法线的夹角，也不一定为折射角。【例1】关于折射率，下列说法正确的是()A.根据＝n12可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B.根据＝n12可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C.根据n＝可知，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比D.同一频率的光由真空进入某种介质时，折射率与波长成反比解析介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量，由介质本身和光的频率共同决定与入射角、折射角无关，故选项A、B均错；由于真空中的光速是个定值，故n与v成反比是正确的，这也说明折射率与光在该介质中的传播速度是有联系的，选项C正确；由于v＝λf，当f一定时，v与λ成正比，又n与v成反比，故n与λ也成反比，选项D正确。答案CD名师点睛折射率n反映了介质的光学性质，它的大小只由介质本身和入射光的频率决定，与入射角和折射角的大小无关，切不可认为n与入射角的正弦成正比，与折射角的正弦成反比。【跟踪训练1】如图1所示，在空气中有一直角棱镜ABC，∠A＝30°，一束单色光从AB边射入棱镜，入射角为45°，垂直于BC边射出，则该棱镜的折射率为()图1A.B.C.1.5D.解析由图中几何关系可知光在AB界面的折射角为30°，故其折射率n＝＝，B正确。答案B要点2解决光的折射问题的基本思路(1)根据题意画出正确的光路图。(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角。(3)利用折射定律n＝、折射率与光速的关系n＝列方程，结合数学三角函数的关系进行计算。【例2】一半径为R的球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图2所示。已知入射光线与桌面的距离为R。求出射角θ。图2解析设入射光线与球体的交点为C，连接OC，OC即入射...