一輪配書(shū)-物理-第12章-第3課時(shí)-光的折射全反射

1、第十二章 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光 電磁波與相對(duì)論第3課時(shí)光的折射 全反射考綱解讀考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三高考模擬練出高分考點(diǎn)四考綱解讀1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律.2.掌握全反射的條件，會(huì)進(jìn)行有關(guān)簡(jiǎn)單的計(jì)算考點(diǎn)一折射定律的理解和應(yīng)用1折射定律(1)內(nèi)容：如圖所示，折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)、法線(xiàn)處在 內(nèi)， 折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)分別位于法線(xiàn)的兩側(cè)；入射角的正弦與折射 角的正弦成 比(2)表達(dá)式：sin 1/ sin 2n.(3)在光的折射現(xiàn)象中，光路是 的同一平面正可逆考點(diǎn)一折射定律的理解和應(yīng)用2折射率(1)折射率是一個(gè)反映介質(zhì)的 的物理量(2)定義式：n sin 1/ sin 2.(3)計(jì)算公式：nc

2、/v，因?yàn)関n2,f1f2,12n=c/v,v1v2t=d/v,v1t2高考模擬明確考向1.(2014四川3)如圖所示，口徑較大、充滿(mǎn)水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球，則()A小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球B小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出C小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大D小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大D解析只要在沒(méi)有發(fā)生全反射的區(qū)域，就可以看到光線(xiàn)射出，A、B錯(cuò)光的頻率是由光源決定的，與介質(zhì)無(wú)關(guān)，光從水進(jìn)入空氣時(shí)，光的頻率不變，C錯(cuò)高考模擬明確考向2.ABCDE為單反照相機(jī)取景器中五棱鏡的一個(gè)截面示意圖，ABBC，由a、b兩種單色光組成的細(xì)光束從空氣垂直于AB射入

3、棱鏡，經(jīng)兩次反射后光線(xiàn)垂直于BC射出，且在CD、AE邊只有a光射出，光路圖如圖所示，則a、b兩束光()A在真空中，a光的傳播速度比b光的大B在棱鏡內(nèi)，a光的傳播速度比b光的小C以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角較小D分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距小解析所有光在真空中有相同的速度，A錯(cuò)誤；b光全反射b發(fā)生全反射，則b的臨界角小，b的n大，由vc/n知，b在棱鏡里的v小，B錯(cuò)誤；高考模擬明確考向2.ABCDE為單反照相機(jī)取景器中五棱鏡的一個(gè)截面示意圖，ABBC，由a、b兩種單色光組成的細(xì)光束從空氣垂直于AB射入棱鏡，經(jīng)兩次反射后光線(xiàn)垂直于BC射出，且在CD、AE邊只有a光

4、射出，光路圖如圖所示，則a、b兩束光()A在真空中，a光的傳播速度比b光的大B在棱鏡內(nèi)，a光的傳播速度比b光的小C以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角較小D分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距小b光全反射由折射定律nsin 1/sin 2知，b光的折射率大，折射角小，C正確高考模擬明確考向2.ABCDE為單反照相機(jī)取景器中五棱鏡的一個(gè)截面示意圖，ABBC，由a、b兩種單色光組成的細(xì)光束從空氣垂直于AB射入棱鏡，經(jīng)兩次反射后光線(xiàn)垂直于BC射出，且在CD、AE邊只有a光射出，光路圖如圖所示，則a、b兩束光()A在真空中，a光的傳播速度比b光的大B在棱鏡內(nèi)，a光的傳播速度比b光的小

5、C以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角較小D分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距小b光全反射a光的頻率小于b光的頻率，則a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)，由xl/d知，a光的相鄰亮條紋間距大于b光的相鄰亮條紋間距，D錯(cuò)C高考模擬明確考向3.如圖所示，實(shí)線(xiàn)為空氣和水的分界面，一束藍(lán)光從空氣中的A點(diǎn)沿AO1方向(O1點(diǎn)在分界面上，圖中O1點(diǎn)和入射光線(xiàn)都未畫(huà)出)射向水中，折射后通過(guò)水中的B點(diǎn)，圖中O點(diǎn)為A、B連線(xiàn)與分界面的交點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()AO1點(diǎn)在O點(diǎn)的右側(cè)B藍(lán)光從空氣中射入水中時(shí)，速度變小C若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，則折射光線(xiàn)有可能通過(guò)B 點(diǎn)正下方的C點(diǎn)D若沿AO1方

6、向射向水中的是一束紅光，則折射光線(xiàn)有可能通過(guò)B 點(diǎn)正上方的D點(diǎn)E若藍(lán)光沿AO方向射向水中，則折射光線(xiàn)有可能通過(guò)B點(diǎn)正上方 的D點(diǎn)BCD入射角大于折射角，在右側(cè)紫光折射率大，折射角小，有可能紅光折射率小，折射角大，有可能有可能通過(guò)C點(diǎn)高考模擬明確考向4(2014新課標(biāo)34(2)一個(gè)半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示，玻璃的折射率為n .()一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線(xiàn)到達(dá)上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少？()一細(xì)束光線(xiàn)在O點(diǎn)左側(cè)與O相距 處垂直于AB從下方入射，求此光線(xiàn)從玻璃磚射出點(diǎn)的位置全反射時(shí)最大解析最大寬

7、度如圖所示：2E全反射時(shí)：sin C=1/n由幾何關(guān)系：OE=Rsin 最大寬度：l=2OE2R32R答案2R高考模擬明確考向4(2014新課標(biāo)34(2)一個(gè)半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示，玻璃的折射率為n .()一細(xì)束光線(xiàn)在O點(diǎn)左側(cè)與O相距 處垂直于AB從下方入射，求此光線(xiàn)從玻璃磚射出點(diǎn)的位置解析從C點(diǎn)入射，在上表面的入射角為，由幾何關(guān)系及和已知條件得：602光線(xiàn)在玻璃磚內(nèi)會(huì)發(fā)生三次全反射，最后從G點(diǎn)射出，如圖所示：32OGOCR注：到G點(diǎn)的光有一部分被反射，沿原路返回到達(dá)C點(diǎn)射出32R答案 見(jiàn)解析練出高分1(2013福建14)一束由紅、紫兩色

8、光組成的復(fù)色光，從空氣斜射向玻璃三棱鏡下面四幅圖中能正確表示該復(fù)色光經(jīng)三棱鏡折射分離成兩束單色光的是()345678910122111B解析光通過(guò)玻璃三棱鏡后向它的橫截面的底邊偏折，故C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤；同一介質(zhì)對(duì)頻率越高的光的折射率越大，所以復(fù)色光經(jīng)玻璃折射后，光路應(yīng)分開(kāi)，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤紫光的頻率比紅光的大，故經(jīng)玻璃三棱鏡后紫光的偏折程度大于紅光的，故B選項(xiàng)正確練出高分2(2014福建13)一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚，O點(diǎn)為該玻璃磚截面的圓心，下圖能正確描述其光路的是()346789102111A解析光由空氣沿半徑射入玻璃磚時(shí)，傳播方向不變，由玻璃磚射向空氣時(shí)，在其分界面處當(dāng)入射角大于或等于臨

9、界角時(shí)，會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，故A項(xiàng)正確；光由空氣射入玻璃磚時(shí)，由于光線(xiàn)與分界面不垂直，所以除了有反射現(xiàn)象之外還應(yīng)發(fā)生折射現(xiàn)象，其折射角小于入射角，故B、D項(xiàng)錯(cuò)誤；光由空氣沿半徑射入玻璃磚時(shí)，傳播方向不變，由玻璃磚射向空氣時(shí)，折射角應(yīng)大于入射角，故C錯(cuò).512練出高分3.如圖所示，A、B、C為等腰三棱鏡，a、b兩束不同頻率的單色光垂直AB邊射入棱鏡，兩束光在AB面上的入射點(diǎn)到OC的距離相等，兩束光折射后相交于圖中的點(diǎn)P，以下判斷中正確的是()A在真空中，a光光速大于b光光速B在真空中，a光波長(zhǎng)大于b光波長(zhǎng)Ca光通過(guò)棱鏡的時(shí)間大于b光通過(guò)棱鏡的時(shí)間Da、b兩束光從同一介質(zhì)射入真空的過(guò)程中，a光發(fā)生全

10、反射的 臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角346789102111512練出高分346789102111C答案512練出高分4如圖所示，光導(dǎo)纖維由“內(nèi)芯”和“包層”兩個(gè)同心圓柱體組成，其中心部分是內(nèi)芯，內(nèi)芯以外的部分為包層，光從一端進(jìn)入，從另一端射出下列說(shuō)法正確的是()A內(nèi)芯的折射率大于包層的折射率B內(nèi)芯的折射率小于包層的折射率C不同頻率的可見(jiàn)光從同一根光導(dǎo)纖維的一端傳輸?shù)搅硪欢怂?的時(shí)間相同D若紫光以如圖所示角度入射時(shí)，恰能在內(nèi)芯和包層分界面上發(fā) 生全反射，則改用紅光以同樣角度入射時(shí)，也能在內(nèi)芯和包層 分界面上發(fā)生全反射346789102111512練出高分解析光導(dǎo)纖維是依據(jù)全反射原理工作的

11、，內(nèi)芯的折射率大于包層的折射率，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；不同頻率的可見(jiàn)光從同一根光導(dǎo)纖維的一端傳輸?shù)搅硪欢怂玫臅r(shí)間不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若紫光以如題圖所示角度入射，恰能在內(nèi)芯和包層分界面上發(fā)生全反射，則改用紅光以同樣角度入射，由于紅光臨界角大于紫光，所以不能在內(nèi)芯和包層分界面上發(fā)生全反射，選項(xiàng)D錯(cuò)誤346789102111A答案512練出高分5.如圖所示，AB、CD分別是置于空氣中厚玻璃磚的上、下兩個(gè)表面，且ABCD，光線(xiàn)經(jīng)AB表面射向玻璃磚，當(dāng)折射光線(xiàn)射到CD表面上時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()不可能發(fā)生全反射只要適當(dāng)增大入射角1，就可能在CD面上發(fā)生全反射只要玻璃磚的厚度足夠大，就可能在CD面上發(fā)生

12、全反射由于不知道玻璃的折射率，故無(wú)法判斷A只有正確 B只有正確C正確 D只有正確346789102111A512練出高分346789102111解析如圖所示，折射光線(xiàn)O1O2能否在CD面上發(fā)生全反射，取決于是否滿(mǎn)足全反射的條件，由于玻璃的折射率大于空氣的折射率，故折射光線(xiàn)O1O2是從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，設(shè)折射光線(xiàn)O1O2在CD面上的入射角為1，則12.據(jù)折射率的定義可得nsin 1/sin 2.(其中190)據(jù)臨界角定義可得n1/sin C.可得12C.故折射光線(xiàn)O1O2在CD面上不能發(fā)生全反射512練出高分6如圖所示，MN是位于豎直平面內(nèi)的光屏，放在水平面上的半圓柱形玻璃磚的平面部分ab與

13、屏平行由光源S發(fā)出的一束白光從半圓沿半徑射入玻璃磚，通過(guò)圓心O再射到屏上在水平面內(nèi)以O(shè)點(diǎn)為圓心沿逆時(shí)針?lè)较蚓従忁D(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚，在光屏上出現(xiàn)了彩色光帶當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)動(dòng)角度大于某一值時(shí),屏上彩色光帶中的某種顏色光帶的色光首先消失.有關(guān)彩色的排列順序和最先消失的色光是()A左紫右紅，紫光 B左紅右紫，紫光C左紫右紅，紅光 D左紅右紫，紅光346789102111512練出高分解析如圖所示，由于紫光的折射率大，故在光屏MN上是左紅右紫，并且是紫光最先發(fā)生全反射，故選項(xiàng)B正確346789102111B答案512練出高分7.(2014重慶11(1)打磨某剖面如圖所示的寶石時(shí)，必須將OP、OQ邊與軸線(xiàn)的夾角切磨在1

14、2，光線(xiàn)一定在OP邊發(fā)生全反射B若2，光線(xiàn)會(huì)從OQ邊射出C若1，光線(xiàn)會(huì)從OP邊射出D若1，光線(xiàn)會(huì)在OP邊發(fā)生全反射346789102111D全反射條件sin C1/n，90C，越小越易發(fā)生全反射，A、C錯(cuò)，D正確較大時(shí)，已從OP邊射出，B錯(cuò)誤512練出高分346789102111512練出高分解析當(dāng)入射角逐漸增大時(shí)，A光的光斑先消失，說(shuō)明A光的折射角大于B光的折射角，即玻璃對(duì)A光的折射率大于對(duì)B光的折射率(nAnB)，所以fAfB，vAvB，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤當(dāng)A光、B光都發(fā)生全反射時(shí)，光屏上只有1個(gè)光斑，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確346789102111AD答案512練出高分9.彩虹是由陽(yáng)光進(jìn)入水滴

15、，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后離開(kāi)水滴時(shí)再折射一次形成，彩虹形成的示意圖如圖所示，一束白光L由左側(cè)射入水滴，a、b是白光射入水滴后經(jīng)過(guò)一次反射和兩次折射后的兩條出射光線(xiàn)(a、b是單色光)，下列關(guān)于a光與b光的說(shuō)法中正確的是()A水滴對(duì)a光的折射率大于對(duì)b光的折射率Ba光在水滴中的傳播速度小于b光在水滴中的傳播速度C用同一臺(tái)雙縫干涉儀做光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光相鄰的亮條紋間 距大于b光的相鄰亮條紋間距Da、b光在水滴中傳播的波長(zhǎng)都比各自在真空中傳播的波長(zhǎng)要長(zhǎng)E若a、b光在同一介質(zhì)中，以相同的入射角由介質(zhì)射向空氣，若b 光能夠發(fā)生全反射，則a光也一定能夠發(fā)生全反射3467891021115

16、12練出高分346789102111512練出高分346789102111ABE答案512練出高分10(2013山東理綜37(2)如圖所示，ABCD是一直角梯形棱鏡的橫截面，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線(xiàn)由O點(diǎn)垂直AD邊射入已知棱鏡的折射率n ，ABBC8 cm，OA2 cm，OAB60.求光線(xiàn)第一次射出棱鏡時(shí)，出射光線(xiàn)的方向第一次的出射點(diǎn)距C_cm.3467891021112512練出高分3467891021114 33512練出高分11.圖為由某種透明材料做成的三棱鏡的橫截面，其形狀是邊長(zhǎng)為a的等邊三角形，現(xiàn)用一束寬度為a的單色平行光束以垂直于BC面的方向入射到該三棱鏡的AB及AC面上，結(jié)果

17、所有從AB、AC面入射的光線(xiàn)進(jìn)入后恰好全部直接到達(dá)BC面(1)求該材料對(duì)此平行光束的折射率；(2)這些到達(dá)BC面的光線(xiàn)從BC面射出后，如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑，則當(dāng)屏到BC面的距離d滿(mǎn)足什么條件時(shí)，此光斑分為兩塊？346789102111512練出高分346789102111解析(1)從AB面入射的光線(xiàn)，在棱鏡中是平行于AC面的，則光線(xiàn)進(jìn)入AB面時(shí)的入射角、折射角分別為60，30由折射定律知，該材料對(duì)此平行光束的折射率nsin /sin .(2)如圖所示，O為BC的中點(diǎn)，在B點(diǎn)附近折射的光線(xiàn)從BC面射出后與直線(xiàn)AO的延長(zhǎng)線(xiàn)交于D點(diǎn)，只要屏放得比D點(diǎn)遠(yuǎn)，光斑就會(huì)分成兩塊由幾何關(guān)系可得OD 所以當(dāng)屏到BC面的距離d 時(shí)，此光斑分為兩塊336a36a答案(1) 33(2)6da512練出高分12如圖所示，在MN的下方足夠大的空間是玻璃介質(zhì)，其折射率n ，玻璃介質(zhì)的上邊界MN是屏幕，