高中物理选择性必修一优质课公开课导学案4.1.pdf

1.光的折射定律

课标要求

1.知道光的折射现象，掌握光的折射定律．

2．理解折射率的定义及其与光速的关系．

3．用半圆形玻璃砖探究光的折射现象．

4．学会用光的折射定律处理相关问题．

思维导图

必备知识·自主学习——突出基础性素养夯基

一、光的折射定律

1．折射现象：光从一种介质射到两种介质的分界面时，一部分光会进入另一种介质的现

象．

2．折射定律

入射光线、折射光线和法线在同一________内，入射光线与折射光线分居________的两

侧；入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一________．

3．在光的折射现象中，光路是________的．

二、介质的折射率

1．定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦值与折射角r的正弦值的

比，叫作这种介质的折射率．即n＝________．

2．折射率与光速的关系：某种介质的折射率n，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．理解：由于c＞v，故任何介质的折射率n都大于____．

4．两种介质比较，折射率较大的介质称为________介质，折射率较小的介质称为________

介质．

[导学1]

光垂直于界面射向两种介质的界面时，光的传播方向不变．

[导学2]

(1)光在不同介质中传播速率不同，这正是光发生折射的原因．

(2)光密介质与光疏介质的定义与介质的密度无关．

关键能力·合作探究——突出综合性素养形成

探究点一光的折射定律

导学探究

如图所示，一块半圆形的玻璃砖放在带有角度刻度的圆盘上，使玻璃砖的圆心正好与圆

盘刻度的圆心重合，将激光笔对准圆心照射，会观察到激光笔发出的一束光照射到玻璃砖表

面后发生了反射和折射现象．请在图上标出法线、入射角、反射角和折射角．改变入射光线

与法线的夹角，观察到折射光线与法线的夹角有什么关系？

归纳总结

1.现象：当光从一种介质斜射入另一种介质时，其传播方向发生了改变，即入射角θ与

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折射角θ不相等(θ≠θ)．

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2．原理：机械波之所以会发生折射，是由于机械波由一种介质进入另一种介质时，其传

播速度发生了改变，光发生折射的原因也是如此．

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

大于折射角，当光从介质斜射入真空时，入射角小于折射角．

4．对折射定律的理解

(1)“同面内”：“折射光线与入射光线、法线处在同一平面内”，这句话大体上说明了

三线的空间位置：折射光线在入射光线与法线决定的平面内，即三线共面．

(2)“线两旁”：“折射光线与入射光线分居在法线两侧”，这句话把折射光线的位置又

做了进一步的确定，使得折射光线的“自由度”越来越小．(i0)

sini

(3)“正比例”：“入射角的正弦与折射角的正弦成正比”，即＝n，折射角r随入射

sinr

角i的变化而变化，入射角i的正弦与折射角r的正弦之比是定值，当入射光线的位置、方向

确定下来时，折射光线的位置、方向就确定了．

典例示范

例1光线以入射角θ从空气射入折射率n＝2的透明介质表面，如图所示．

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(1)当入射角θ＝45°时，求反射光线与折射光线间的夹角θ；

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(2)当入射角θ满足什么条件时，反射光线与折射光线间的夹角θ＝90°.

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