1. 光的折射定律课堂实录【2】

第四章

光的折射

第一节

光的折射定律

清水中学物理教研组

宋仲军

【教学课时】1课时 【教学用具】

小激光光源、一杯水、光的折射演示仪。

【教学目标】

1. 知识与技能 (1)通过实验并分析折射现像，理解折射定律的确切含义，并能用来解释一些现象和计算有关问题。

（2）知道折射率与光速的关系，并能用来进行计算

2. 过程与方法

由观察实验现象入手，通过教师引导，帮助学生完成探究的过程：提出问题，大胆假设，实验验证、概括出相应结论。培养学生的观察能力，训练学生的动手、分析、概括能力。

3. 情感、态度与价值观

初步领略探究过程和运用所学知识来解释折射现象的所获得的成功体验和美妙感受，培养学生勇于不断探索现象背后的规律的精神。

【教学重点】光的折射规律。 【教学难点】用光的折射规律解释有关现象；用折射定律定量计算来解决实际问题。 【教学过程】

一、实验探究：光的折射规律

1．引入课题

夏天的雨后常常会出现彩虹，在海边或江边有时还会出现海市蜃楼，在地球两极附近有时会出现三日同辉甚至五日同辉的现象等等。

教师演示：在装有水的杯子中放入笔，铅笔在水面处看起来像是折断了一样，

提出问题：是什么原因产生了这样的一些神秘而有趣的现象呢？这些现象产生都与我们这节课的内容折射定律有关。

2.

探究光的折射定律

教师展示图片，光由空气进入水中产生的折射现象；光由玻璃进入空气产生的折射现象。让学生对光的折射有一个初步印象。

(1)观察到的现象

①光的传播方向在水面发生偏折，是怎样偏折的？ ②同时出现反射现象和折射现象。 ③引入光的折射现象的概念：当光由一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向发生了偏折，这种现象叫光的折射现象。

(2)记住几个相关名称 界面、法线、入射光线、折射光线、反射光线、入射角、折射角、反射角. 3．实验探究：光的折射规律 教师演示：光由空气射入水中的折射现象。

(1)器材：光的折射演示仪。 (2)要求学生带着下列问题去观察： ①

光的传播方向是怎样偏折的?是远离法线还是靠近法线？

②

入射角增大时折射角怎样变化？入射角减小时呢？

③

那么入射角与折射角之间有什么规律呢？（提示：既然光是一种波，那么前面由惠更斯原理得出的机械波的折射定律在这里还成立吗？）让学生猜想。

(3)实验验证：由学生上台演示实验三次，教师指导学生如何操作，引导台下学生观察、记录，计算，思考，得出结论。可分组验证，可用计算器。

4．由教师引导学生仿照机械波的折射定律，总结出光的折射规律

(1)三线共面：折射光线与入射光线、法线在在同一平面内；

(1)分居两侧：折射光线和入射光线分居法线的两侧；也分居在界面两侧。

(3)比值不变：入射角的正弦与折射角的正弦的比值不变。

即：

sin1nsin2(4)因果关系：折射角随入射角同方向变化。 5.引导学生应用折射定律证明折射光路也是可逆的

二、折射率

1．定义：当光真空射入介质中时，入射角的正弦与折射角的正弦的比值保持不变，我们把这个比值定义为这种介质的折射率。

2．定义式

sin1nsin23.关系式：n= c/v

4.影响因素；只与介质有关，与入射角无关。

5.思考：

（1）如果是由介质进入空气呢？

不管光从介质进入空气还是光从空气进入介质，都应该用真空中的角的正弦比上介质中的角的正弦才等于该介质的折射率。

（2）如果是由水进入玻璃呢？ sin1n所表示的叫相对折射率。这个考纲不作要求。）

（3）

（ sin2三．折射定律的应用

1.解释有关现象：

（1）我们看到的太阳的位置总是要比实际的位置要高，这是为什么呢？

(2)

让学生解释为什么水底的物体看起来总是要比实际的位置高一些？

例1．根据如图所示的漫画，判断下列说法正确的是(

) A．人看到的是鱼的实像，位置变浅了

B．人看到的是鱼的虚像，位置变浅了

C．鱼看到的是人的实像，位置偏低些

D．鱼看到的是人的虚像，位置偏高些

思考：如果给你一把激光枪和一把鱼叉去杀水中的鱼，应该对准哪个方向射击呢？

例2。如图所示，一块对面平行的玻璃砖厚度为L，现测得该玻璃砖的折射率为

1.73，若光从真空中射入其上表面的入射角为60°，光在真空中的速度为c．求：

（1）在玻璃中的折射角为多少？

（2）从下表面射出玻璃砖的折射角为多少？从下表面与上表面的入射光线什么关系？

（3）从下表面射出玻璃砖的光线相对于入射光线的侧移d；

中传播的时间t．

射出玻璃砖的光线i （4）光在玻璃

板书设计：

第一节

光的折射定律

一．光的折射现象

概念：

二．探究光的折射规律

L r d

二．光的折射定律

1.三线共面

2.分居两侧

3.比值不变

三．折射率

1.定义：

2.定义式：

3.关系式：

4.影响因素：

四．应用

1.水底物体成像做图

四．发展空间

海市蜃楼是怎么产生的呢？

课后查阅：彩虹，三日同辉产生原理。光导纤维的工作原理。

五．课后作业

（一）补充练习

1.光线以60°的入射角从空气射入玻璃中,折射光线与反射光线恰好垂直.（真空中的光速c=3.0×108 m/s) （1)画出折射光路图; （2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度; （3)当入射角变为45°时,折射角等于多大; （4)当入射角增大或减小时,玻璃的折射率是否变化?说明理由. 2.一个圆柱形筒，直径12 cm，高16 cm。人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9 cm，当筒中装满液体时，则恰能看到筒侧的最低点，求： （1）此液体的折射率； （2）光在此液体中的传播速度。

3．光从某种玻璃中射向空气，入射角i从零开始增大到某一值的过程中，折射角γ也随之增大，则下列说法正确的是( ) A．比值i/γ不变

B．比值sini/sinγ是一个大于1的常数

C．比值sini/sinγ不变

D．比值sini/sinγ是一个小于1的常数

4.一个圆柱形筒，直径12 cm，高16 cm。人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9 cm，当筒中装满液体时，则恰能看到筒侧的最低点，求： （1）此液体的折射率； （2）光在此液体中的传播速度。

（二）教材65页，练习与评价

拓展提升: 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

，试估算河水深度。