2012届高考物理第一轮复习 光学（1）导学案

用心 爱心 专心 1 20122012 届高三物理一轮复习导学案届高三物理一轮复习导学案 十四 光学 十四 光学 1 1 课题 光的折射光的折射 全反射现象全反射现象 目标 1 了解光的折射现象 理解光的折射定律 2 了解光的全反射现象 掌握全反射的重要条件和应用 导入 一 光的折射定律一 光的折射定律 折射光线在入射光线和法线所在的平面上 折射光线和入射光线分居在法线两侧 入射 角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数 sini sinr n 二 折射率二 折射率 1 光从真空射入某种介质时 入射角的正弦跟折射角的正弦之比 n sini sinr 2 折射率等于光在真空中的速度 c 跟光在这种介质中的速度 v 之比 n c v 三 全反射三 全反射 1 当入射角增大到某一角度 使折射角达到 90 时 折射光完全消失 只剩下反射光 这种现象叫做全反射 2 全反射临界角 光从光密介质射向光疏介质 当折射角变为 90 时的入射角叫临界 角 光从折射率为 n 的介质射向真空时临界角的计算公式 sinA 1 n 四 光导纤维四 光导纤维 利用光的全反射 可制成光导纤维 光从光导纤维一端射入后 在传播过程中经过多次 全反射 最终从另一端射出 由于发生的是全反射 因此传播过程中的能量损耗非常小 用 光导纤维传输信息 既经济又快捷 导研 例 1 单色光在真空中的传播速度是 c 波长为 0 在水中的传播速度是 v 波长为 水对这种单色光的折射率为 n 当这束单色光从空气斜射入水中时 入射角为 1 折射角为 2 下列说法中正确的是 A v n c v c 0 B n 0 1 2 sin sin cv C v cn 0 c v D n 0 2 1 sin sin cv 例 2 一束光从空气射向折射率为2的一种玻璃表面 其入射角为 i 下列说法正确的 是 A i 450时 会发生全反射 B 增大入射角 i 折射角会大于 450 C 欲使折射角 r 300 则 i 应为 600 D 当 i arctan2时 反射光线恰好与折射光线垂直 例 3 2010 2010 重庆重庆 0 0 如题 20 图所示 空气中有一折射率为2的玻璃柱体 其横截而 是圆心角为 90o 半径为 R 的扇形 OAB 一束平行光平行于横截面 用心 爱心 专心 2 以 45o入射角射到 OA 上 OB 不透光 若考虑首次入射到圆弧 AB 上的光 则 AB 弧上有光透 出的部分的弧长为 A 1 6 R B 1 4 R C 1 3 R D 5 12 R 例 4 通州市通州市 20082008 届高三第四次调研测试 届高三第四次调研测试 光纤通信是一种现代化的通讯工具 为了研究 问题的方便 我们将光导纤维简化为一根长直的玻璃管 如图所示为玻璃管沿轴线的横截面 若光从左端以与端面成 300入射 玻璃管长为L 折射率为n 3 已知光在真空中的传播速 度为c 1 通过计算分析光能否从玻璃管的侧面射出 2 求出光通过玻璃管所需的时间 例 5 江苏省拼茶中学江苏省拼茶中学 20082008 届高三物理五月份模拟试卷届高三物理五月份模拟试卷 如图直 角三角形 ABC 角 A 300 BC 2cm n 3 平行光与 AB 平 行射 向 AC 在 BC 的右侧有光屏 P P 与 BC 平行 在光屏上有一光 带 1 作出在 P 上形成光带的光路 2 屏离 BC 之距多大 可使连续光带最宽 例 6 1 20082008 年高考物理模拟试卷 年高考物理模拟试卷 如图所示 将刻度尺直立在 装满 某种透明液体的宽口瓶中 液体未漏出 从刻度尺上 A B 两点射出 的光线 AC 和 BC 在 C 点被折射和反射后都沿直线 CD 传播 已知刻度 尺上相邻两根长刻度线间的距离为 1 cm 刻度尺右边缘与宽口瓶右内 壁间的距离 d 2 5 cm 由此可知 瓶内液体的折射率 n 可 保留根号 用心 爱心 专心 3 2 南京市南京市 20082008 届高三第一次模拟考试届高三第一次模拟考试 如图所示 某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖 的折 射率 在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1 P2确定入射 光线 并让入射光线过圆心O 在玻璃砖 图中实线部分 另一侧垂直纸面插大头针P3 使P3挡住P1 P2的像 连接O P3 图 中MN为分界面 虚线半圆与玻璃砖对称 B C分别是入射 光线 折射光线与圆的交点 AB CD均垂直于法线并分别 交法线于A D点 设AB的长度为l1 AO的长度为 l2 CD的长度为l3 DO的长度为l4 为较方便地表示出玻 璃砖的折射率 需用刻度尺测量 用上述给出量的字母表示 则玻璃砖的折射 率可表示为 导练 1 太阳光照射在平坦的大沙漠上 我们在沙漠中向前看去 发现前方某处射来亮光 好像 太阳光从远处水面反射来的一样 我们认为前方有水 但走到该处仍是干燥的沙漠 这现象 在夏天城市中太阳光照射沥青路面时也能观察到 对这种现象正确的解释是 A 越靠近地面 空气的折射率越大 B 这是光的干涉形成的 C 越靠近地面 空气的折射率越小 D 这是光的衍射形成的 2 2010 2010 全国卷全国卷 20 20 频率不同的两束单色光 1 和 2 以相同的入射角从同一点射入一厚 玻璃板后 其光路如右图所示 下列说法正确的是 A 单色光 1 的波长小于单色光 2 的波长 B 在玻璃中单色光 1 的传播速度大于单色光 2 的传播速度 C 单色光 1 通过玻璃板所需的时间小于单色光 2 通过玻璃板所需的时 间 D 单色光 1 从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光 2 从玻璃到空气的全反射临界角 3 现在高速公路上的标志牌都用 回归反光膜 制成 夜间行车时 它能把车灯射出的光 逆向返回 标志牌上的字特别醒目 这种 回归反光膜 是用球体 反 射元件制成的 如图所示 反光膜内均匀分布着直径为 10 m 的细 玻璃珠 所用玻璃的折射率为3 为使入射的车灯光线经玻璃珠折 射 反射 再折射后恰好和入射光线平行 那么第一次入射的入射 角应是 A 15 B 30 C 45 D 60 C O MN A B D P1 P2 P3 用心 爱心 专心 4 4 20082008 年苏 锡 常 镇四市调查二 年苏 锡 常 镇四市调查二 一复色光中只含有 a b 两种单色光 在真空中 a光的波长大于b光的波长 在真空中 a光的速度 选填 大于 等于 或 小于 b 光的速度 若用此复色光通过玻璃