《重慶市萬州區(qū)龍寶中學高考物理總復習 第3講 光的折射 全反射課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《重慶市萬州區(qū)龍寶中學高考物理總復習 第3講 光的折射 全反射課件(32頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、選修選修3-4機械振動機械波光機械振動機械波光電磁波相對論簡介電磁波相對論簡介第第3 3講講 光的折射全反射光的折射全反射 抓住抓住三個三個考點考點備選視頻展臺備選視頻展臺突破突破三個三個考向考向 隨堂隨堂基礎演練基礎演練第第3講講光的折射光的折射全反射全反射1.光的折射定律折射率光的折射定律折射率 2.全反射、光導纖維全反射、光導纖維 3.實驗:測定玻璃的折射率實驗:測定玻璃的折射率1.折射定律及折射率的理解及應用折射定律及折射率的理解及應用 2.光的折射、全反射的綜合應用光的折射、全反射的綜合應用 3.測定玻璃的折射率測定玻璃的折射率顯示顯示/隱藏隱藏 機械振動機械振動機械波機械波光光電磁
2、波電磁波相對論簡介相對論簡介 備選多媒體展臺備選多媒體展臺 1.用砂擺顯示簡諧運動的圖像用砂擺顯示簡諧運動的圖像 2.單擺單擺 3.單擺振動過程中的機械能守恒單擺振動過程中的機械能守恒 4.面波的衍射面波的衍射 5.多普勒效應多普勒效應 6.惠更斯原理惠更斯原理 7.全反射現象的演示全反射現象的演示 8.光的干涉光的干涉-楊氏干涉實驗楊氏干涉實驗 9.光的雙縫干涉條紋的形成光的雙縫干涉條紋的形成 10.光的單縫衍射光的單縫衍射 11.電磁振蕩電磁振蕩 12.電磁振蕩的圖像電磁振蕩的圖像 13.同時的相對性同時的相對性 14.長度的相對性長度的相對性 15.時間間隔的相對性時間間隔的相對性 01
3、抓住三個考點抓住三個考點【思維驅動思維驅動】 (2012北京卷,北京卷,14)一束單色光由空氣射入玻璃,這束光的一束單色光由空氣射入玻璃,這束光的().A速度變慢,波長變短速度變慢,波長變短 B速度不變,波長變短速度不變,波長變短C頻率增高,波長變長頻率增高,波長變長 D頻率不變,波長變長頻率不變,波長變長 考綱點擊考綱點擊 1.1.光的折射定律折射率光的折射定律折射率解析解析/顯隱顯隱提示提示單色光由空氣射入介質,速度變慢,波長變短,單色光由空氣射入介質,速度變慢,波長變短,頻率不變頻率不變. 01抓住三個考點抓住三個考點【知識存盤知識存盤】 正比正比兩側兩側12 01抓住三個考點抓住三個考
4、點偏折大偏折大 頻率頻率 01抓住三個考點抓住三個考點狀元微博狀元微博1玻璃三棱鏡對光玻璃三棱鏡對光路的控制路的控制(如圖所示如圖所示) 光線兩次折射均光線兩次折射均向底面偏折向底面偏折.2各種色光的比較各種色光的比較 顏色顏色紅橙黃綠藍靛紫紅橙黃綠藍靛紫頻率頻率 v低低高高同一介質折射率同一介質折射率小小大大同一介質中速度同一介質中速度大大小小波長波長大大小小臨界角臨界角大大小小通過棱鏡的偏折角通過棱鏡的偏折角小小大大3.光路可逆光路可逆在光的折射現象中,遵循光的折射定律,光路是可逆的在光的折射現象中,遵循光的折射定律,光路是可逆的 【思維驅動思維驅動】 01抓住三個考點抓住三個考點很多公園
5、的水池底都裝有彩燈,當一細束由紅、藍兩色組成的很多公園的水池底都裝有彩燈,當一細束由紅、藍兩色組成的燈光從水中斜射向空氣時,關于光在水面可能發(fā)生的反射和折燈光從水中斜射向空氣時,關于光在水面可能發(fā)生的反射和折射現象,下列光路圖中正確的是射現象,下列光路圖中正確的是() 考綱點擊考綱點擊 2.2.全反射、光導纖維全反射、光導纖維解析解析紅光、藍光都要發(fā)生反射,紅光的折射率較小,所以紅紅光、藍光都要發(fā)生反射,紅光的折射率較小,所以紅光發(fā)生全反射的臨界角較藍光大,藍光發(fā)生全反射時,紅光不光發(fā)生全反射的臨界角較藍光大,藍光發(fā)生全反射時,紅光不一定發(fā)生,故一定發(fā)生,故C正確正確答案答案C 解析解析/顯隱
6、顯隱提示提示在水的分界面上,藍光的折射角比紅光的折射角大在水的分界面上,藍光的折射角比紅光的折射角大. 01抓住三個考點抓住三個考點1全反射全反射(1)定義:光從光密介質射入光疏介質,當入射角增大到某一角定義:光從光密介質射入光疏介質,當入射角增大到某一角度時,折射光線將度時,折射光線將_,只剩下反射光線的現象,只剩下反射光線的現象(2)條件:光從光密介質射向光疏介質入射角條件:光從光密介質射向光疏介質入射角_臨臨界角界角(3)臨界角:折射角等于臨界角:折射角等于90時的入射角若光從光密介質時的入射角若光從光密介質(折射折射率為率為n)射向真空或空氣時,發(fā)生全反射的臨界角為射向真空或空氣時,發(fā)
7、生全反射的臨界角為C,則,則sin C_.介質的折射率越大,發(fā)生全反射的臨界角越小介質的折射率越大,發(fā)生全反射的臨界角越小2光導纖維光導纖維光導纖維的原理是利用光的全反射光導纖維的原理是利用光的全反射 【知識存盤知識存盤】 消失消失大于等于大于等于動畫展示:動畫展示:全反射現象的演示全反射現象的演示1/n 01抓住三個考點抓住三個考點【思維驅動思維驅動】 如圖把玻璃磚放在木板上,下面墊一白紙,在白紙上描出玻璃如圖把玻璃磚放在木板上,下面墊一白紙,在白紙上描出玻璃磚的兩個邊磚的兩個邊a和和a.然后在玻璃磚的一側插兩個大頭針然后在玻璃磚的一側插兩個大頭針A、B,AB的延長線與直線的延長線與直線a的
8、交點為的交點為O.眼睛在另一側透過玻璃磚看兩個眼睛在另一側透過玻璃磚看兩個大頭針,使大頭針,使B把把A擋住如果在眼睛這一側再插第三個大頭針擋住如果在眼睛這一側再插第三個大頭針C,使它把使它把A、B都擋住,插第四個大頭針都擋住,插第四個大頭針D,使它把前三個大頭針,使它把前三個大頭針都擋住,那么后兩個大頭針就確定了從玻璃磚射出的光線在都擋住,那么后兩個大頭針就確定了從玻璃磚射出的光線在白紙上描出光線的徑跡,要計算玻璃磚的折射率需要測量的物白紙上描出光線的徑跡,要計算玻璃磚的折射率需要測量的物理量是圖中的理量是圖中的_;為了減小實驗誤差,入射角應;為了減小實驗誤差,入射角應_(填填“大些大些”或或
9、“小些小些”) 考綱點擊考綱點擊 3.3.實驗:測定玻璃的折射率實驗:測定玻璃的折射率 解析解析/顯隱顯隱和和 大些大些 01抓住三個考點抓住三個考點【知識存盤知識存盤】 01抓住三個考點抓住三個考點 01抓住三個考點抓住三個考點本欄內容結束本欄內容結束注意事項注意事項1玻璃磚應選用厚度、寬度較大的玻璃磚應選用厚度、寬度較大的2大頭針要插得豎直,且間隔要大些大頭針要插得豎直,且間隔要大些3入射角不宜過大或過小,一般在入射角不宜過大或過小,一般在1575之間之間4玻璃磚的折射面要畫準,不能用玻璃磚界面代替直尺畫界線玻璃磚的折射面要畫準,不能用玻璃磚界面代替直尺畫界線.5實驗過程中,玻璃磚和白紙的
10、相對位置不能改變實驗過程中,玻璃磚和白紙的相對位置不能改變 02突破三個考向突破三個考向考向考向一折射定律及折射率的理解及應用一折射定律及折射率的理解及應用 解析解析/顯隱顯隱光路解析圖光路解析圖1光的折射問題的一般解題步驟光的折射問題的一般解題步驟 02突破三個考向突破三個考向【借題發(fā)揮借題發(fā)揮】 根據題意準確根據題意準確做出光路圖做出光路圖利用數學知識利用數學知識找到入射角和找到入射角和折射角折射角利用折射定律利用折射定律列方程列方程2應注意的問題應注意的問題(1)根據折射定律和入射光線畫出折射光線,找到入射角和折根據折射定律和入射光線畫出折射光線,找到入射角和折射角,要注意入射角、折射角
11、是入射光線、折射光線與法線射角,要注意入射角、折射角是入射光線、折射光線與法線的夾角的夾角(2)應用公式應用公式nsin1/sin2時,一定要確定準哪個角在分子上,時,一定要確定準哪個角在分子上,哪個角在分母上哪個角在分母上(3)注意在折射現象中,光路是可逆的注意在折射現象中,光路是可逆的 02突破三個考向突破三個考向irP解析解析/顯隱顯隱R/202突破三個考向突破三個考向【典例典例2】 (2012海南卷,海南卷,18)一玻璃三棱鏡,其橫截面為等腰三一玻璃三棱鏡,其橫截面為等腰三角形,頂角角形,頂角為銳角,折射率為為銳角,折射率為.現在橫截面內有一光線從其左側現在橫截面內有一光線從其左側面上
12、半部射入棱鏡不考慮棱鏡內部的反射若保持入射線在面上半部射入棱鏡不考慮棱鏡內部的反射若保持入射線在過入射點的法線的下方一側過入射點的法線的下方一側(如圖所示如圖所示),且要求入射角為任何值,且要求入射角為任何值的光線都會從棱鏡的右側面射出,則頂角的光線都會從棱鏡的右側面射出,則頂角可在什么范圍內取值?可在什么范圍內取值? 考向考向二光的折射、全反射的綜合應用二光的折射、全反射的綜合應用 審題視角審題視角1.注意分析隨投射到左側面光注意分析隨投射到左側面光線的入射角線的入射角i減少,右側面射出減少,右側面射出光線的方向變化光線的方向變化.2.頂角為最大值時,垂直投射頂角為最大值時,垂直投射到左側面
13、的光線應在右側面恰到左側面的光線應在右側面恰好發(fā)生全反射好發(fā)生全反射.? ?ir02突破三個考向突破三個考向1光的折射、全反射中的三個光的折射、全反射中的三個“一一”一個規(guī)律:光的折射定律一個規(guī)律:光的折射定律一個概念:折射率一個概念:折射率一個條件:全反射的條件一個條件:全反射的條件2解答全反射類問題的技巧解答全反射類問題的技巧解答全反射類問題時,要抓住發(fā)生全反射的兩個條件:一是光解答全反射類問題時,要抓住發(fā)生全反射的兩個條件:一是光必須從光密介質射入光疏介質,二是入射角大于或等于臨界必須從光密介質射入光疏介質,二是入射角大于或等于臨界角利用好光路圖中的臨界光線,準確地判斷出恰好發(fā)生全反角利
14、用好光路圖中的臨界光線,準確地判斷出恰好發(fā)生全反射的光路圖是解題的關鍵,且在作光路圖時盡量與實際相符,射的光路圖是解題的關鍵,且在作光路圖時盡量與實際相符,這樣更有利于問題的分析這樣更有利于問題的分析02突破三個考向突破三個考向【借題發(fā)揮借題發(fā)揮】 02突破三個考向突破三個考向提示提示注意分析投射到玻璃柱上表面上的所有光線經玻注意分析投射到玻璃柱上表面上的所有光線經玻璃柱折射后,落在璃柱折射后,落在AB曲面上產生的入射角的變化曲面上產生的入射角的變化情況情況.此處光線此處光線恰發(fā)生全恰發(fā)生全反射反射02突破三個考向突破三個考向02突破三個考向突破三個考向考向考向三測定玻璃的折射率三測定玻璃的折
15、射率 【典例典例3】 (2012浙江卷,浙江卷,21)在在“測定玻璃的折射率測定玻璃的折射率”實驗中,實驗中,某同學經正確操作插好了某同學經正確操作插好了4枚大頭針,如圖甲所示枚大頭針,如圖甲所示(1)在右圖中畫出完整的光路圖;在右圖中畫出完整的光路圖;(2)對你畫出的光路圖進行測量和計算,求得該玻璃磚的折射率對你畫出的光路圖進行測量和計算,求得該玻璃磚的折射率n_(保留三位有效數字保留三位有效數字)(3)為了觀測光在玻璃磚不同表面的折射現象,某同學做了兩次為了觀測光在玻璃磚不同表面的折射現象,某同學做了兩次實驗,經正確操作插好了實驗,經正確操作插好了8枚大頭針,如圖乙所示圖中枚大頭針,如圖乙
16、所示圖中P1和和P2是同一入射光線上的是同一入射光線上的2枚大頭針,其對應出射光線上的枚大頭針,其對應出射光線上的2枚大頭枚大頭針是針是P3和和_(填填“A”或或“B”) 1.53A02突破三個考向突破三個考向插針法測玻璃的折射率插針法測玻璃的折射率的記憶口訣的記憶口訣鋪紙畫線定邊緣,鋪紙畫線定邊緣,然后放上玻璃磚,然后放上玻璃磚,兩針決定入射光,兩針決定入射光,兩像四針成一線兩像四針成一線去磚再做光路圖,去磚再做光路圖,入射折射和法線,入射折射和法線,數據處理方法多,數據處理方法多,折射定律單位圓,折射定律單位圓,實驗測得折射率,實驗測得折射率,減小誤差是關鍵減小誤差是關鍵 02突破三個考向
17、突破三個考向【借題發(fā)揮借題發(fā)揮】 02突破三個考向突破三個考向【變式跟蹤變式跟蹤3】 某同學用圓柱形玻璃磚做測定玻璃折射率的實驗,某同學用圓柱形玻璃磚做測定玻璃折射率的實驗,先在白紙上放好圓柱形玻璃磚,在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針先在白紙上放好圓柱形玻璃磚,在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針P1和和P2,然后在圓柱形玻璃磚另一側觀察,調整視線使,然后在圓柱形玻璃磚另一側觀察,調整視線使P1的像被的像被P2的像擋住,接著在眼睛所在一側相繼又插上兩枚大頭針的像擋住,接著在眼睛所在一側相繼又插上兩枚大頭針P3、P4,使使P3擋住擋住P1、P2的像,使的像,使P4擋住擋住P3和和P1、P2的像,在紙上標出大
18、的像,在紙上標出大頭針位置和圓柱形玻璃磚的邊界如圖所示頭針位置和圓柱形玻璃磚的邊界如圖所示.(1)在圖上畫出所需的光路在圖上畫出所需的光路(2)為了測量出玻璃磚的折射率,需要測量的物理量有為了測量出玻璃磚的折射率,需要測量的物理量有_(要求在圖上標出要求在圖上標出)(3)測出的折射率測出的折射率n_. i入射角入射角i和折射角和折射角r02突破三個考向突破三個考向解析解析(1)連接連接P1、P2并與玻璃磚相交,得到入射光線,再連接并與玻璃磚相交,得到入射光線,再連接P3、P4并與玻璃磚相交,得到射出玻璃磚的光線,連接這兩個并與玻璃磚相交,得到射出玻璃磚的光線,連接這兩個交點得到光線在玻璃磚內的折射光線,如圖所示交點得到光線在玻璃磚內的折射光線,如圖所示(2)作出經過入射點的切線和法線,標出入射角作出經過入射點的切線和法線,標出入射角i和折射角和折射角r,如,如圖所示,實驗需要測出這兩個角圖所示,實驗需要測出這兩個角本欄內容結束本欄內容結束03隨堂基礎演練隨堂基礎演練本欄內容結束本欄內容結束隨堂基礎演練隨堂基礎演練 答案及解析答案及解析目標目標一、光的折射和全反射一、光的折射和全反射 二、測定玻璃二、測定玻璃的折射率的折射率 題號題號123456點擊點擊右藍框右藍框出現出現答案及解析答案及解析 ACAC B B 見解析見解析 見解析見解析 見解析見解析 見解析見解析