‹ 回去

1. 折射定律

光现象 · 初二
讲清楚它是什么

定义 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,且入射光线、折射光线与法线共面,分居法线两侧。

从哪来 本节为初二光学起点,无前置知识点,基于生活经验(如水中筷子“折断”现象)引入。

为什么 光在不同介质中传播速度不同。当光从一种介质斜射入另一种介质时,由于波前在界面处传播速度突变,导致波前方向改变,宏观上表现为光线偏折。这是波动性的基本表现,非粒子碰撞所致。

讲法
类比法:推车轮过路缘 适合形象思维强、抽象理解弱的学生。 讲法:想象一辆独轮车,前轮先上马路牙子(慢介质),后轮还在地上(快介质)。前轮速度慢,后轮速度快,车身会向慢的一侧偏转。强调“慢的一侧受力大/速度慢”,光线向法线偏折(若从快进慢)。
讲法
实验探究法:激光笔+水槽 适合动手能力强、喜欢实证的学生。 讲法:用激光笔照射半圆形玻璃砖或水槽,改变入射角,用直尺标记光路。让学生亲手测量入射角和折射角,记录数据,发现“角度变化不同步”的规律,从而引出需要定量定律。
讲法
数学推导法:斯涅尔定律公式化 适合逻辑严密、数学基础好的学生。 讲法:直接引入 $n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2$。解释 $n$ 是折射率(光速比),$\theta$ 是与法线夹角。通过代数变形,让学生理解角度与折射率的反比关系,强调这是普适的定量规律,而非仅定性描述。
看不明白?看一段视频 ▾待生成
练一道
基础题
光从空气斜射入水中,入射角为 $30^\circ$,已知水的折射率为 $1.33$,空气折射率近似为 $1$。求折射角(结果保留一位小数)。
变式
一束光从玻璃($n=1.5$)射向空气($n=1.0$),入射角为 $40^\circ$。判断是否发生全反射?若未全反射,求折射角。
试试手自己判
检测题
光从介质 A 斜射入介质 B,入射角为 $60^\circ$,折射角为 $30^\circ$。若光从介质 B 以 $30^\circ$ 入射角射向介质 A,求此时的折射角。
看答案和判分标准
答案:$60^\circ$
判对标准:
1. 学生能识别出这是“光路可逆”原理的应用,或直接利用 $n_A \sin 60^\circ = n_B \sin 30^\circ$ 推导出 $n_B/n_A = \sqrt{3}$。
2. 反向计算时,列出 $n_B \sin 30^\circ = n_A \sin \theta$,代入比例关系,解得 $\sin \theta = \sqrt{3} \times 0.5 = \sqrt{3}/2$,从而得出 $\theta = 60^\circ$。
3. 若学生直接回答“根据光路可逆,折射角等于原入射角”,且能简要说明理由,也判对。
容易错在哪儿 ▾点开看
这一步没懂?写一句问老师 ›
内容由卡片自动生成 · 有不对的地方告诉老师
这张卡有问题?告诉老师 ›