1、成才之路 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 选修3-4 第十三章 机械波成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 机械波 第十三章 第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 第一节 光的反射和折射第十二章 第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 学习目标定位 1课堂情景切入 2知识自主梳理 3重点难点突破 4考点题型设计 5课 时 作 业 6第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 学习目标定位第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 掌握光
2、的反射和折射定律理解折射率的定义及其与光速的关系能用光的折射定律解决相关问题第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 课堂情景切入第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 插在水中的筷子，看上去好象在水面处折断了；盛了水的碗，看上去好像变浅了，这是什么原因？第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 知识自主梳理第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 1概念光线入射到两种介质的界面上时，光的传播方向发生改变，一部分光_的现象，叫做光的反射。2光的反射定律(1)反射光线
3、和入射光线在_内；(2)反射光线和入射光线分居在_；(3)反射角等于_。3光路的特点在反射现象中，光路是_的。光的反射返回原介质同一平面法线两侧入射角可逆第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 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_的现象。光的折射和折射定律改变第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 (2)表达式：sin1sin2 n12。2折射定律(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在_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_比。3光路的特点在光的折射现象中，光路是_的。同一平
4、面正可逆第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 1定义光从_射入某种介质发生折射时，_的正弦与_的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。折射率真空入射角折射角2定义式nsin1sin2第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 4用光速表示的折射率n cv，某种介质的折射率，等于光在_中传播的速度c与光在这种_中的传播速度v之比。5特点任何介质的折射率都_。3物理意义是一个与介质有关的常数，反映介质_的物理量。光学性质真空介质大于1第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 重点难点突破第十
5、三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 一、光的折射现象的规律1光的方向光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化(斜射)。并非一定变化，当光垂直界面入射时，传播方向就不发生变化。2光的传播速度光从一种介质进入另一种介质时，传播速度一定发生变化，当光垂直界面入射时，光的传播方向虽然不变，但也属于折射，因为光传播的速度发生了变化。第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 3入射角与折射角的大小关系光从一种介质进入另一种介质时，折射角与入射角的大小关系不要一概而论，要视两种介质的折射率大小而定。当光从真空斜射入介质时，入射角大
6、于折射角，当光从介质斜射入真空时，入射角小于折射角。第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 特别提醒：(1)应用折射定律和反射定律解题的关键是确定入射角和折射角。画出正确的光路图是解题的必要前提。(2)入射角、折射角、反射角均以法线为标准来确定，注意法线与界面的区别。第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 二、对折射率的理解1关于正弦值当光由真空射入某种介质时，入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的，但正弦值的比值是一个常数。2关于常数n入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一个常数，但不同介质具有不同的常数，说明常数反映了
7、该介质的光学特性。第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 3折射率与光速的关系介质的折射率n跟光在其中的传播速度v有关，即n cv，由于光在真空中的传播速度c大于光在任何介质中的传播速度v，所以任何介质的折射率n都大于1。4决定因素介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量，它的大小由介质本身及光的性质共同决定，不随入射角、折射角的变化而变化。第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 特别提醒：(1)折射率的定义式n sin1sin2 中的1为真空中的光线与法线的夹角，不一定是入射角，2也不一定是折射角，产生这种现象的原因是光线的
8、可逆性。(2)介质的折射率由介质的性质和光的频率共同决定，与入射角和折射角无关。第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 不同介质折射率不同，而它们的密度也往往不同，那么介质的折射率与其密度有什么关系？是不是介质的密度越大，其折射率就越大？解析：介质的折射率与介质的密度没有必然的联系，密度大，折射率未必大，如水和酒精，水的密度较大，但水的折射率较小。第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 三、解决光的折射问题的常规思路和两类典型的问题1常规思路(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
9、角、折射角均是与法线的夹角。(3)利用折射定律、折射率公式列式求解。第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 2玻璃砖对光的折射问题常见的玻璃砖有半圆形玻璃砖和长方形玻璃砖。对于半圆形玻璃砖若光线从半圆面射入，且其方向指向圆心，则其光路图如图甲所示，光线只发生一次偏折。对于两个折射面相互平行的长方形玻璃砖，其折射光路如图乙所示，光线经过两次折射后，出射光线与入射光线的方向平行，但发生了侧移。第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 特别提醒：画光路图时应注意的问题(1)光路是可逆的。(2)垂直界面入射的光线，折射光线与入射光线在同
10、一直线上。(3)过半圆形玻璃砖圆心的光线在圆弧处不偏折。第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 下图是光由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气的光路图，O点是半圆形玻璃砖的圆心，下列情况可能发生的是()答案：D解析：在圆心处发生反射和折射，B、C错；由空气射入玻璃折射角小于入射角，A错，故选D。第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 考点题型设计第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 如图所示，S为点光源，MN为平面镜。(1)用作图法画出通过P点的反射光线所对应的入射光线；(2)确定其成像
11、的观察范围。光的反射第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 解析：这是一道关于平面镜成像问题的题目，主要考查对平面镜成像规律的认识，平面镜成像的特点是：等大正立的虚像。方法是先确定像点的位置，然后再画符合要求的光线以及与之对应的入射光线。第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 (1)先确定S对应的像S，连接PS与MN交于Q点，Q点即是过P点的反射点。连接SQ即得对应的入射光线，如图甲所示。(2)由对称性确定S后，过S连接MN两端点的边界光线SM和SN，此区域即为像点S的观察范围，如图乙所示。第十三章 第一节成才之路 高中新课程
12、 学习指导 人教版 物理 选修3-4 检查视力时人与视力表之间的距离应为5m，现因屋子太小而使用一个平面镜，视力表到镜子的距离为3m，如图所示，那么人到镜中的视力表的距离和人到镜子的距离分别为()A5m,2m B6m,2mC4.5m,1.5mD4m,1m答案：A第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 光的折射如图所示，一小孩站在宽 6m 的河边，在他正对面的岸边有一距离河面高度为 3m 的树，树的正下方河底有一块石头，小孩向河面看去，可同时看到树顶和石头两者的像，并发现两个像重合，若小孩的眼睛离河面高为 1.5m，河水的折射率为43，试估算河水深度。第十三章
13、第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 解析：树顶反射和石头折射成像的光路图如图所示第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 由图得nsinisinr 由几何关系得1.5tani3tani6解得tani43sini45 第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 P 点至树岸边的距离为 3tani4sinr442h2把代入得 h5.3m答案：5.3m点评：根据题意，正确作出光路图，明确入射角、反射角、折射角间的关系是解答此题的关键。第十
14、三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 (绵阳市20132014学年高二下学期期中)如右图所示，光从空气射入某介质，入射光线和界面的夹角为45，反射光线和折射光线之间的夹角为105，由此可知，这种介质的折射率为_，光在这种介质中的传播速度是_。(用真空中光速c表示)答案：2 22 c第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 解析：入射角145，折射角230根据折射定律得：nsin45sin30 2；光在介质中的传播速度为：vcn 22 c第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 有经验的渔民叉鱼时，不
15、是正对着看到的鱼去叉，而是对着所看到鱼的下方叉，如图所示。你知道这是为什么吗？探究应用第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 解析：从鱼身上反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，眼睛看到的是鱼的虚像，在鱼的上方，所以叉鱼时要瞄准像的下方，如图所示。第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 (湖北部分重点中学20142015学年高二联考)现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，如图所示，反光膜内均匀分布着直径为10m的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为3，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射反射再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射的入射角应是()第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 A15 B30C45D60答案：D解析：作光路图如图所示，设入射角为，折射角为，则2，nsinsin2sincossin，cosn2 32，30所以，60。故选项D正确。第十三章 第一节成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-4 课 时 作 业（点此链接）