（人教版）选修3-4物理 13.1《光的反射和折射》导学案（含答案）

（人教版）选修3-4物理 13.1《光的反射和折射》导学案（含答案）内容摘要：

2、法线的两侧，入射角 与折射角 的正弦成正比，即12 12（3）光路可逆性：在光的反射现象和折射现象中，光路都是可逆的。 三、折射率：（1）定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角 的正弦值与折射角 的正弦值之比，12叫该介质的绝对折射率，简称折射率，用 表示。 n（2）定义： 21（3）折射率与光速的关系：光在不同介质中的传播速度不同，且都小于光在真空中的传播速度；某种介质的折射率等于光在真空中的速度与光在介质中的速度之比，即。 预习检测】1光的反射定律：_、_和法线在同一平面内，并分居法线两侧，_角等于_角。 2光的折射定律：_、_和法线在同一平面内，并分居法线两侧，_与_成正比。 3某种介质的 4、典题探究】【例 1】 如图所示，光线以入射角 1从空气射向折射率 n= ）当入射角 1=45时，反射光线与折射光线间的夹角 为多少。 （2）当入射角 1为多少时，反射光线和折射光线垂直。 思路解析：设折射角为 2，由 n= = = ,所以 2=30，又 1=45，则反射光线与折射21i 145光线的夹角 =180 1 2=105.（2）当反射光线和折射光线垂直时， 1+ 2=90，n= =21i= s=11 1=【拓展】:分析解决光的折射问题的一般方法：（1）根据题意画出正确的光路图；（2）利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角的确定；（3）利用反射、折射定律求解；（4）注意在折 6、结果.（1）从图上看，肯定把大头针插错了的同学是_.（2）从图上看，上图可知，乙图中出射线向左上侧偏移不符合实际，肯定插错了，甲、丙和丁相比较，前面两者入射角及两个插针间距比图丁小些，1）乙（2）丁方法小结:光线透过平行玻璃砖时出射光线与入射光线平行，且从空气射入玻璃时，入射角大于折射角，因而光线透出时相当于入射光线向右下侧发生偏移，另外，插针确定光路时，:如图所示，在用插针法测定玻璃折射率的实验中，以下各说法正确的是（ ) 2及 4之间的距离适当大些， 2及 4之间的距离取得小些，i 适当大些，射光线会在玻璃砖的内表面发生全反射，使实验无法进行答案:B,:如图所示中一半圆形玻璃外面插下 2、 7、P 3、P 4四个大头针，P 3、P 4可挡住 2所成的像，已知 O、P 2、P 1在一直线上，O、P 3、P 4也在一直线上，P 1、P 4点分别为（1， )、(- ,则折射率为_，若将玻璃砖绕 O 点在纸面上旋转315，仍要 2、P 1像，则 (- ,+1)问题探究问题：如何设计实验，探究影响玻璃折射率大小的因素。 导思：在做此实验时，为了使测定结果更为准确，有以下几点需要注意：（1）插针 2、P 3与 要靠得太近，选择玻璃砖时，宽度宜大些，这样可减小确定光路方向时出现的误差，提高测量的准确度.（2）入射角不能太小（接近 0）也不能太大（接近 90） ，因为入射角太小时，折射角就会更小，测量 8、时相对误差增大；入射角太大时，导致反射光太强、折射光太弱，不易观察，很难确定 4的位置.（3）如果通过插针 2的连线的光线射向玻璃右侧，且入射角又大于某一数值，会出现隔着玻璃砖沿 1方向观察不到 2两插针情况，此时的光路图如图 2 所示，遇到这种现象，可将玻璃砖沿 面向右平移.（4）实验中一旦玻璃砖宽度所定的界面线 好后，放置的玻璃砖就不要随便移动，如果玻璃砖稍微斜移动，图 1图 2图 3最新海量高中、光路如图 3所示.（5）本实验中如果采用的不是两面平行的玻璃砖而采用三棱镜、半圆形玻璃砖，只是出射光与入射光不平行，验，照图 4 那样，先在白纸上画一条直线 为界面，过 的一点 O 画出界面的法 9、线 并画一条线段 为入射光线，然后把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟 齐，画出玻璃砖的另一边 在线段 竖直地插上两枚大头针 2，透过玻璃观察大头针 2的像，调整视线的方向，直到 2挡住，再在观察的这一侧插两枚大头针 4，使 1、P 2的像，P 4挡住 2的像及 下 4引直线 OB，与 于 O，直线 OB 就代表了沿向入射的光线透过玻璃砖后的传播方向，连接 是折射光线的方向，入射角i=射角 r=O用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，5、30、45、60、75时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，值，比较一下，看它们是否接近于一个常数，求出几次实验中平均值，过实验探究，可以发现，当入射角分别取不同值时，折射角也不同，但的值近似相等，所以说介质对光的折射率的大小由介质本身的性质决定，与入射角和折图 4。