本章小结课件配套优秀公开课教案设计

光的折射和全反射·教案

成都石室白马中学

李帮民

教学目标

（1）能准确地理解光的折射定律

（2）掌握折射率的定义和计算式、物理意义

（3）理解由于光的频率不一样，导致不同单色光在同种介质中的折射率、光速等不同

（4）掌握可见光中从红光到紫光的序列，频率、波长、折射率、光速、临界角的变化规律

（5）掌握全反射的条件，能判断是否发生全反射

（6）理解色散的本质和规律

（7）能较准确地画光路图，能熟练应用数学知识求解相关物理问题

教学重点

（1）对折射率的理解以及求折射率的方法

（2）判断是否发生全反射

（3）如何画光路图

教学难点

（1）如何画光路图

（2）涉及到的平面几何知识、和三角函知识

教学方法

讲解法、练习法、讨论法

教学手段

多媒体教学

教学课时

1课时

教学过程

引入：在全国物理高考中，比较容易得满分的是机械振动、机械波和光学部分，想要得满分就应作以下分析。

考什么—考纲

见PPT

怎么考—统计近几年全国卷 见PPT

如何备考—复习、练习、总结

复习基础知识

例

1

如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。已知棱镜的折射率

，AB=BC=8cm，OA=2cm，∠OAB=60°。

○1求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向。

○2第一次的出射点距C多远？

1

小结：解答全反射类问题的方法

课内练习1

如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A=30°，∠B=60°。一束平行于AC边的光线自AB边的p点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出，若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等。

（i）求三棱镜的折射率

（ii）在三棱镜的AC边是否有光线逸出，写出分析过程。（不考虑多次反射）

例2

图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面。已知光在真空中的传播速度为c.为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，

（1）求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；

（2）求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间。

课内练习2 一湖面上有一伸向水面的混凝土观景台,如图所示是一截面图,观景台下表面恰好和水面相平,A为观景台右侧面在湖底的投影,水深h=4 m.在距观景台右侧面x=4 m处有一可沿竖直方向上下移动的单色点光源S,点光源S可从距水面高s=3 m处下移到接近水面,在移动过程中,观景台水下被照亮的最远距离为AC,最近距离为AB,若AB=3 m,求: (1)水的折射率n; (2)光能照亮的最远距离AC(计算结果可以保留根号).

2

强化训练：

1、如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则(

) A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球

B．小球所发的光能从水面某些区域射出

C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大

D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大

E.

在水面上看到的小球位置比实际位置要浅

2、半圆形玻璃砖横截面如图，AB为直径，O点为圆心。在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖，两入射点到O的距离相等。两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则a、b两束光(

) A．在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大

B．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大

C．a光的频率小于b光频率

D．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大

E．a光是横波，b光是纵波

3、对下列光学现象的理解正确的是(

) A.两种介质的界面是一个平面,当光线垂直于界面从一种介质进入另一种介质时一定有反射光线

B.水中的空气泡看上去比较亮是因为气泡对光线有发散作用

C.先后用两种不同的单色光在同一装置同样条件下做双缝干涉实验,在屏上产生的相邻亮纹间距大的单色光,在玻璃中传播速度较大

D.透过卡尺测脚形成的狭缝平行观看日光灯可以看到黑白相间的直条纹

E.我们用肉眼看不到红外线

4、光导纤维由“内芯”和“包层”两个同心圆柱体组成,其中心部分是内芯,内芯以外的部分为包层,光从一端进入,从另一端射出.下列说法正确的是(

) A.内芯的折射率大于包层的折射率

B.内芯的折射率小于包层的折射率

C.不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同

D.若紫光以如图所示角度入射时,恰能在内芯和包层分界面上发生全反射,则改用红光以同样角度入射时,不能在内芯和包层分界面上发生全反射

E.紫光从光导纤维穿出后，波长变大

5、如图所示,OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束由红光和紫光组成的复色光沿AO方向从真空斜射入玻璃,B,C点为两单色光的射出点(设光线在B,C处未发生全反射).已知从B点射出的单色光由O到B的传播时间为t. (1)若OB,OC两束单色光在真空中的波长分别为λB,λC,试比较λB,λC的大小; (2)求从C点射出的单色光由O到C的传播时间tC是多少?

6、如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A=300，AC平行于光屏MN，与光屏的距3

离为L，棱镜对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2。一束很细的白光由棱镜的侧面AB垂直射入，直接到达AC面并射出。画出光路示意图，并标出红光和紫光射在光屏上的位置，求红光和紫光在光屏上的位置之间的距离

M

B

C

N

A

7、如图，玻璃球冠的折射率为

，其底面镀银，底面的半径是球半径的

倍；在过球心O且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点。求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。

8、如图，半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中射入玻璃体内（入射面即纸面），入射角为45°，出射光线射在桌面上B点处。测得AB之间的距离为

.现将入射光束在纸面内向左平移，求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的入射点到O点的距离。不考虑光线在玻璃体内的多次反射。

答案：1、BDE

2、ACD

3、ACE

4、ADE

5、(1) λB<λC

(2) t

6、

7、1500

8、

4