人教版高中物理选修3-4精品课件 第十三章 习题课光的折射和全反射.ppt

-*-课堂篇探究学习不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海！习题课:光的折射和全反射探究一探究二当堂检测测定玻璃的折射率问题导引采用插针法测玻璃砖的折射率,针对这一实验回答下列问题:(1)实验中在木板上插大头针A、B时应注意什么?插大头针C、D时应注意什么?(2)实验中能不能把玻璃砖的界面当尺子画边界线?为什么?(3)实验中画玻璃砖边界线a时,如果画宽或画窄了(与边界线a仍平行),对测量结果有何影响?(4)实验中按要求画好玻璃砖边界线a、a后,操作时玻璃砖向上或向下平移了一点距离,对测量结果有何影响?(5)实验中某同学用半圆形玻璃砖代替平行玻璃砖,对测量结果有何影响?探究一探究二当堂检测要点提示:(1)①各针均竖直插在木板上;②A与B之间、B与O之间、C与D之间、C与O之间距离稍大一些;③插C时要挡住A、B的像,插D时要挡住C和A、B的像。(2)不能。容易磨损玻璃砖的光洁面,影响实验效果。(3)边界线a如果画宽了,测得的折射率偏小;边界线a如果画窄了,测得的折射率偏大。(4)对测量结果没有影响。(5)对测量结果没有影响。探究一探究二当堂检测名师精讲1.实验目的、原理和器材探究一探究二当堂检测2.实验注意事项(1)实验时,尽可能将大头针竖直插在纸上,且P1和P2之间、P2和O点之间、P3与P4之间、P3与O之间距离要稍大一些,这样可以减小确定光路方向时出现的误差。(2)入射角θ1应适当大一些,以减小测量角度的误差,但入射角不宜太大,太大会导致反射光太强、折射光太弱,不易确定P3、P4的位置。(3)在操作时,手不能触摸玻璃砖的光洁光学面,更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。(4)在实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。探究一探究二当堂检测典例剖析例题1某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图中实线所示,使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像,且P2的像挡住P1的像。如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失。此时只需测量出,即可计算出玻璃砖的折射率。请用你的测量量表示出折射率n=。?探究一探究二当堂检测解析:玻璃砖转动时,射在其直径所在平面内的光线的入射角增大,当增大到等于临界角θ时,发生全反射现象。因sinθ=,可见只要测出临界角即可求得折射率n,而θ和玻璃砖直径绕O点转过的角度相等,因此只要测出玻璃砖直径边绕O点转过的角度即可。探究一探究二当堂检测变式训练1小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃折射率的实验如图甲所示,他进行的主要步骤是A.用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d。B.先把白纸固定在木板上,将玻璃砖水平放置在白纸上,用笔描出玻璃砖的边界,将玻璃砖移走,标出玻璃砖的圆心O、直径AB、AB的法线OC。C.将玻璃砖放回白纸的原处,长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置。D.调节激光器,使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O,并使长直尺MN的左、右两端均出现亮点,记下左侧亮点到A点的距离x1,右侧亮点到A点的距离x2。探究一探究二当堂检测(1)小明利用实验数据计算玻璃折射率的表达式为n=。?(2)关于上述实验,以下说法正确的是。?A.在∠BOC的范围内,改变入射光PO的入射角,直尺MN上可能只出现一个亮点B.左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2C.左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2D.要使左侧亮点到A点的距离x1增大,应减小入射角探究一探究二当堂检测解析:(1)画出光路图如图所示,折射光线交于MN上的E点,反射光线交于MN上的F点。光从光密介质射入光疏介质时,折射率探究一探究二当堂检测(2)当入射角大于或等于临界角时,发生全反射,则只有反射光线照射到MN上,所以MN上可能只出现一个亮点,故A项正确;由图乙知,θ角大于α角,所以左侧亮点到A点的距离总是比右侧亮点到A点的距离小,故B项正确,C项错误;要想左侧亮点到A点的距离增大,必须减小折射角,由折射率公式可知,要减小折射角,必须减小入射角,故D项正确。探究一探究二当堂检测全反射现象的有关应用问题导引回答下面问题:(1)海市蜃楼和沙漠蜃景都是光线经过多次折射后最终发生全反射的结果,那为什么“蜃楼”在空中,而“蜃景”在地面呢?(2)全反射棱镜的横截面为什么是等腰直角三角形?(3)全反射棱镜与平面镜相比有哪些优点?全反射棱镜有哪些具体的应用?(