高考物理复习部分基础课3光的折射全反射市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

基础课3光折射全反射1/56知识点一、光折射定律折射率1．折射现象

光从一个介质斜射进入另一个介质时传输方向发生_____现象，如图1所表示。改变图12/56两侧正比3/56偏折角大频率4/56知识点二、全反射光导纤维1．全反射 (1)定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线______，只剩下反射光线现象。 (2)条件：①光从光密介质射向光疏介质。②入射角________临界角。 (3)临界角：折射角等于90°时入射角。若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射临界角为C，则sinC＝_______。介质折射率越大，发生全反射临界角越小。消失大于等于5/562．光导纤维

光导纤维原理是利用光全反射(如图2)。图26/56[思索判断]答案(1)×

(2)×

(3)√

(4)×

(5)√7/56折射定律了解与应用8/562．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路控制9/5610/5611/56解析介质折射率是一个反应介质光学性质物理量，由介质本身和光频率共同决定，与入射角、折射角无关，故选项A、B均错；因为真空中光速是个定值，故n与v成反比是正确，这也说明折射率与光在该介质中光速是有联络，选项C正确；因为v＝λf，当f一定时，v与λ成正比，又n与v成反比，故n与λ也成反比，选项D正确。答案CD12/56图3A．30° B．45° C．60° D．75°13/56答案A14/563．[光经过平行玻璃砖色散](·昆明七校调研)(多项选择)如图4所表示，一束光斜射向厚度为d矩形玻璃砖，经折射后射出a、b两束光线，则以下说法正确是(

)图415/56A．玻璃砖对a光折射率小于对b光折射率B．在真空中，a光波长小于b光波长C．在玻璃中，a光传输速度大于b光传输速度D．从玻璃砖底边射出a、b光传输方向不平行E．假如只将玻璃砖厚度d减半，那么从玻璃砖底边射出a、b光线间距离将减小答案ACE16/564．[光经过三棱镜色散](多项选择)如图5所表示，一细束白光经过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，以下说法正确是(

)图517/56A．若b光为绿光，则c光一定不是蓝光B．若分别让a、b、c三色光经过一双缝装置，则a光形成干涉条纹间距最小C．a、b、c三色光在玻璃三棱镜中传输速度依次越来越小D．若让a、b、c三色光以同一入射角，从某介质射向空气，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射18/56答案AB19/56应用光折射定律解题普通思绪(1)依据入射角、折射角及反射角之间关系，作出比较完整光路图。(2)充分利用光路图中几何关系，确定各角之间联络，依据折射定律求解相关物理量：折射角、折射率等。(3)注意在折射现象中，光路是可逆。方法技巧20/56光折射、全反射综合应用求解光折射、全反射问题四点提醒(1)光密介质和光疏介质是相对而言。同一个介质，相对于其它不一样介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质。(2)假如光线从光疏介质进入光密介质，则不论入射角多大，都不会发生全反射现象。(3)在光反射和全反射现象中，均遵照光反射定律，光路均是可逆。(4)当光射到两种介质界面上时，往往同时发生光折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射。21/56图6(1)求池内水深；(2)一救生员坐在离池边不远处高凳上，他眼睛到池面高度为2.0m。当他看到正前下方点光源A时，他眼睛所接收光线与竖直方向夹角恰好为45°。求救生员眼睛到池边水平距离(结果保留1位有效数字)。22/56解析(1)光由A射向B发生全反射，光路如图甲所表示。甲23/56乙24/5625/561．[应用全反射原理求折射率]如图7，一个三棱镜截面为等腰直角△ABC，∠A为直角。此截面所在平面内光线沿平行于BC边方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料折射率为__________。图726/5627/562．[应用全反射原理求极值]如图8，一透明半圆柱体折射率为n＝2，半径为R、长为L。一平行光束从半圆柱体矩形表面垂直射入，部分柱面有光线射出。求该部分柱面面积S。图828/5629/5630/56图931/56光线不能从CD边射出。答案30°不能32/56解答全反射类问题技巧(1)解答全反射类问题时，要抓住发生全反射两个条件：

①光必须从光密介质射入光疏介质；

②入射角大于或等于临界角。(2)利用好光路图中临界光线，准确地判断出恰好发生全反射光路图是解题关键，且在作光路图时尽可能与实际相符。方法技巧33/5634/56试验：测定玻璃折射率1．试验原理与操作35/562.数据处理与误差分析 (1)数据处理 ①计算法：计算每次折射率n，求出平均值。 ②图象法(如图所表示)36/56③单位圆法(如图所表示)37/56(2)误差分析①确定入射光线、出射光线时误差。故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距离宜大点；②测量入射角与折射角时误差。故入射角不宜过小，但也不宜过大，过大则反射光较强，出射光较弱。(3)注意事项①玻璃砖要用厚度较大；②入射角应在30°到60°之间；③大头针要竖直插在白纸上，且距离应尽可能大一些。38/561．[插针法测玻璃折射率]在“测定玻璃折射率”试验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图10甲所表示。图1039/56(1)请在图乙中画出完整光路图；(2)对你画出光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖折射率n＝__________(保留3位有效数字)；(3)为了观察光在玻璃砖不一样表面折射现象，某同学做了两次试验，经正确操作插好了8枚大头针，如图丙所表示。图丙中P1和P2是同一入射光线上2枚大头针，其对应出射光线上2枚大头针是P3和__________(填“A”或“B”)。40/56解析(1)作光路图时应注意作图规范，所作光路图如图所表示。41/56答案(1)如图所表示

(2)1.51(1.48～1.54均可)(3)A42/562．[全反射法测玻璃折射率]某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖折射率。开始时玻璃砖位置如图11中实线所表示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖直径边，然后使玻璃砖绕圆心O迟缓转动，同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、P2像，且P2像挡住P1像。如此观察，当玻璃砖转到图11中虚线位置时，上述现象恰好消失。此时只需测量出______________________________，即可计算出玻璃砖折射率。请用你测量值表示出折射率n＝______。43/56图1144/5645/561．[·重庆理综，11(1)]虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成，可用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图12所表示。M、N、P、Q点颜色分别为(

)图1246/56A．紫、红、红、紫

B．红、紫、红、紫C．红、紫、紫、红

D．紫、红、紫、红解析玻璃对红光折射率最小，对紫光折射率最大，由折射定律和反射定律可知M点为紫色、N点为红色，P点为红色，Q点为紫色，故A项正确。答案

A47/56图1348/56解析设图中N点为光线在球冠内底面上反射点，所考虑光线光路图如图所表示。设光线在M点入射角为i、折射角为r，在N点入射角为i′，反射角为i″，玻璃折射率为n。因为△OAM为等边三角形，49/56作底面在N点法线NE，因为NE∥AM，有i′＝30°④依据反射定律，有i″＝30°⑤连接ON，由几何关系知△MAN≌△MON，故有∠MNO＝60°⑥由④⑥式得∠ENO＝30°⑦于是∠ENO为反射角，ON为反射光线。这一反射光线经球面再次折射后不改变方向。所以，经一次反射后射出玻璃球冠光线相对于入射光线偏角β为β＝180°－∠ENO＝150°⑧