《2025年金版新学案高中物理选择性必修第一册人教版》

【情境导入】如图所示，让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上，在这个边与空气的界面上会发生反射和折射。请思考：

(1)比较图甲、图乙，逐渐增大入射角，反射角(光线)和折射角(光线)有什么变化?
(2)观察图丙，有什么特点?

答案：
(1)入射角逐渐增大，反射角、折射角都逐渐增大；反射光线越来越强，折射光线越来越弱。
(2)题图丙中折射光线消失，反射光线与入射光线的亮度几乎相同，发生了全反射。

【教材梳理】(阅读教材 P90-P91 完成下列填空)
1. 光疏介质和光密介质：对于折射率不同的两种介质，我们把折射率____的介质称为光疏介质，折射率____的介质称为光密介质。光疏介质与光密介质是____的。
2. 全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和____。当入射角增大到某一角度，使折射角达到____时，____完全消失，只剩下____，这种现象叫作全反射，这时的入射角叫作____。
3. 全反射的发生条件
(1)光从____介质射入____介质。
(2)入射角____临界角。
4. 临界角 $ C $ 与介质的折射率 $ n $ 的关系：$\sin C = $____。

答案： 1.较小 较大 相对 2.反射 $90^{\circ}$ 折射光 反射光 临界角 3.
(1)光密 光疏
(2)等于或大于 4.$\frac{1}{n}$

【师生互动】问题探究：表中列出了五种物质的折射率、密度值。

任务 1. 分析表中数据，判断“两种介质比较，密度大的介质一定是光密介质”的说法对吗？试举例说明。
任务 2. 对于表中五种介质，哪种介质的临界角最小?
任务 3. 对于表中五种介质，光在哪种介质中的传播速度最大?

答案： 任务1.不对，光密介质与光疏介质具有相对性，折射率是反映介质光学性质的物理量，与介质的密度没有必然联系。如酒精的密度比水的密度小，但其折射率比水的折射率大，酒精相对水是光密介质。 任务2.根据临界角公式$\sin C = \frac{1}{n}$，可知金刚石的临界角最小。 任务3.根据折射率与光速的关系式$n = \frac{c}{v}$，可知光在水中的传播速度最大。