粤教版选修34 光的折射定律 第1课时 作业.docx

第1节光的折射定律1.一个圆柱形筒，直径12 cm，高16 cm.人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9 cm，当筒中装满液体时，则恰能看到筒侧的最低点求(1)此液体的折射率；(2)光在此液体中的传播速度【审题指导】求折射率关键在于入射角与折射角的确定，还要注意条件是：光从空气或真空射向某种介质【解析】题中的“恰能看到”，表明人眼看到的是筒侧最低点发出的光线经界面折射后进入人眼的边界光线由此可作出符合题意的光路图在作图或分析计算时还可以由光路可逆原理，认为“由人眼发出的光线”折射后恰好到达筒侧最低点根据题中的条件作出光路图如图所示则d12 cm，h16 cm，h9 cm.(1)由图可知：sin r，sin i .折射率：n.(2)传播速度：v m/s2.25108 m/s.【答案】(1)(2)2.25108 m/s2利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度在图413所示的光路中，a为激光的出射点，o为半圆柱形玻璃横截面的圆心，ao过半圆顶点若某条从a点发出的与ao成角的光线，以入射角i入射到半圆弧上，出射光线平行于ao，求此玻璃的折射率图413【解析】由几何关系知折射角ria，由折射定律得n.【答案】折射率n3.如图417所示，关于“测定玻璃的折射率”的实验，回答以下问题图417(1)请证明图中的入射光线和射出玻璃砖的光线是平行的(2)为减小实验误差，入射角大一些好还是小一些好？【审题指导】利用平面几何的知识，结合题意画出光路图由折射率公式不难求证【解析】(1)如右图所示，证明：n而r1i2所以i1r2，所以入射光线平行于出射光线(2)大一些好这样测量的误差会小些，可以减小实验误差【答案】见解析4学校开展研究性学习，某研究性学习小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图418所示在一个圆形木盘上过其圆心o作两条相互垂直的直径bc、ef，在半径oa上垂直圆盘面插下两枚大头针p1、p2并保持p1、p2的位置不变，每次测量时，让圆盘的bfc部分竖直浸入液体中，而且总使得液面与直径bc相平，ef为界面的法线，而后在图中右上方区域观察p1、p2的像，并在圆周上插上大头针p3，使p3正好挡住p1、p2.同学们通过计算，预先在周围ec部分刻好了折射率的值这样只要根据p所插的位置，就可直接读出液体折射率的值则：(1)若aof30，op3与oc的夹角为30，则p3处所对应的折射率的值为_(2)图中p3、p4两位置哪一处所对应的折射率值大？_(3)作ao的延长线交圆周于k，k处所对应的折射率的值应为_【解析】(1)此时op3与oe之间的夹角为入射角，i60，r30，则n.(2)p4对应的入射角大，折射角相同，所以对应的折射率大(3)当在k位置时，入射角与折射角相等，所以折射率等于1.【答案】(1)(2)p4(3)15.实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长的变化符合科西经验公式：na，其中a、b、c是正的常量太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图4110所示则()图4110a屏上c处是紫光b屏上d处是红光c屏上b处是紫光 d屏上a处是红光【审题指导】不同色光在同种介质中的折射率不同，红光的偏折最小，紫光的偏折最大【解析】白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏上由上至下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫屏上a处为红光，d处是紫光，d正确【答案】d6.一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是()【解析】解答本题首先要搞清楚七种色光在同一介质中折射率的大小关系，其次还要明确三棱镜有使光线向底边偏折的作用在玻璃中，有n红n紫，所以在玻璃中，红光的折射角大于紫光的折射角，故选项a、c错误；三棱镜有使光线向底边偏折的作用，折射率越大的光，越偏向底边，故选项b正确，选项d错误【答案】b图41117.如图4111所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，a30，c90.三棱镜材料的折射率是n.一条与bc面成30角的光线斜射向bc面，经ac面第一次反射后从ab面射出求：(1)光在三棱镜中的传播速度；(2)光经ac面第一次反射后，反射光线与ac面的夹角【审题指导】解答此类问题应掌握以下三点：(1)准确作出光路图(2)找出入射角和折射角(3)代入折射定律公式计算【规范解答】(1)由n得v m/s108 m/s.(2)作光路图如图所示，在bc界面上由折射定律：n，解得r30.由几何关系可得，反射光线与ac面的夹角为r30.【答案】108 m/s30 8(多选)光从某介质射入空气，入射角i从零开始增大到某一值的过程中，折射角r也随之增大，则下列说法中正确的是()a比值不变b比值不变c比值是一个大于1的常数d比值是一个小于1的常数【解析】因为光从介质射向空气中，所以介质的折射率为n，由于n1，故1.【答案】bd9(多选)若某一介质的折射率越大，那么()a光由空气射入该介质时折射角较大b光由空气射入该介质时折射角较小c光在该介质中的速度较大d光在该介质中的速度较小【解析】由n，且n1，可得sin 2sin 1，即12.又因为n，得v.故vc.【答案】bd10白光通过三棱镜发生色散，这说明()a不同颜色的光在真空中的光速不同b在同一介质中红光的折射率比紫光大c在同一介质中红光的光速比紫光大d每种颜色的光通过三棱镜都会分成几种颜色的光【解析】色散现象表明，棱镜对红光的折射率最小，由n可知，红光在棱镜中的速度最大，c正确【答案】c11(多选)测定玻璃的折射率时，为了减小实验误差，应该注意的是()a玻璃砖的宽度宜大些b入射角应尽量小些c大头针应垂直地插在纸面上d大头针p1和p2及p3和p4之间的距离适当大些【答案】acd12光在某种玻璃中的传播速度是108 m/s，要使光由