(完整版)选修3-4光的折射率练习带答案

1、第四章光的折射第 1 节光的折射定律1光从一种介质射到它与另一种介质的_ 时，一部分或全部光会返回到原介质的现象， 叫反射现象 发生反射现象时， 反射光线与入射光线、法线在 _内，反射光线与入射光线分别位于法线的_；反射角 _入射角这就是光的_ 2光从一种介质射到它与另一种介质的_ 时，一部分光进入另一种介质的现象，叫折射现象发生折射现象时，折射光线与入射光线、法线处在_内，折射光线与入射光线分别位于_的两侧；入射角i 的正弦与折射角r 的正弦成正比，即 _3光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的_ 与折射角的 _之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n 表示4关于光的折射现象，

2、说法正确的是()A 光的传播方向发生改变的现象叫光的折射B折射定律是托勒密发现的C人观察盛水容器的底部，发现水变浅了D若光从空气射入液体中，它的传播速度一定增大5若某一介质的折射率较大，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6如果光以同一入射角从真空射入不同介质，则折射率越大的介质()A 折射角越大，表示这种介质对光线的偏折作用越大B折射角越大，表示这种介质对光线的偏折作用越小C折射角越小，表示这种介质对光线的偏折作用越大D折射角越小，表示这种介质对光线的偏折作用越小1概念规律练知识点一折射现象的定性分析1假设

3、地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比()2A 将提前B将延后C某些区域将提前，在另一些地区将延后D不变2一个人站在湖边，观察离岸一段距离的水下的一条鱼，这个人看到的鱼的位置和鱼在水下真实的位置相比较，下列说法中正确的是()A 在鱼真实位置的正下方某处B在鱼真实位置上方的某处C在鱼真实位置下方偏向观察者的某处D所给条件不足，无法确定观察到的鱼的位置知识点二对折射率的理解3关于折射率，下列说法正确的是()多选A 根据 sin i n 可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比sin rB根据 sinsin ri n 可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C根据 nv

4、c可知，介质的折射率与介质中的光速成反比D同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与介质中波长成反比4两束不同频率的单色光a、 b 从空气平行射入水中，发生了如图1 所示的折射现象(>)下列结论中正确的是()多选图 1A 在水中的传播速度，光束a 比光束 b 大B在水中的传播速度，光束a 比光束 b 小C水对光束a 的折射率比水对光束b 的折射率小D水对光束a 的折射率比水对光束b 的折射率大3方法技巧练折射定律的应用技巧5一半径为R 的 1/4 球体放置在水平桌面上，球体由折射率为3的透明材料制成现有一束垂直于过球心O 的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后

5、再从竖直表面射出，如图2 所示已知入射光线与桌面的距离为3R/2.求出射角r .4图 26一长直杆长1.5 m，垂直立于底部平坦、水面平静无波的游泳池中，露出水面部分高0.3 m，当阳光以与水面成37°的夹角入射时，杆在游泳池底部所成的影长为多少？(已知水4的折射率n 3.)1关于光的反射与折射，以下说法正确的是()5A 光发生反射时，光的传播方向一定改变B光发生反射时，光的传播方向可能偏转90°C光发生折射时，一定伴随着反射现象D光发生反射时，一定伴随着折射现象2如图 3 所示为地球及其大气层，高空有侦察卫星A 接收到地球表面P 处发出的光信号，则 A 感知到的发光物应在

6、()图 3A图中 P 点B图中 P 点靠 M 的一侧C图中 P 点靠 N 的一侧D以上位置都有可能3如图 4 所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形细的单色光束从空气射向柱体的O 点(半圆的圆心 )，产生反射光束1 和透射光束2.已知玻璃柱的折射率为3，入射角为 45°(相应的折射角为24°)现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O 点垂直于纸面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则()多选图 4A 光束 1 转过 15°B光束 1 转过 30°C光束 2 转过的角度小于15°6D光束 2 转过的角度大于15°4一条光线以40

7、76;的入射角从真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光线与反射光线的夹角可能是()A 小于 40°B 在 50° 100 °之间C在 100 ° 140 °之间D 大于 140 °5有、三种介质，光线的传播方向以及光线与介质分界面的夹角如图5 所示，由此可以判断 ()图 5A 光在介质中传播的速度最小B介质的折射率最小C光在介质中的传播速度最大D介质的折射率最大6如图 6 所示，有玻璃三棱镜ABC，顶角 A 为 30°，一束光线垂直于AB 射入棱镜，从 AC 射出进入空气，测得出射光线与入射光线夹角为

8、30°，则棱镜的折射率为()7图 6A.1B.2223C.3D. 37如图 7 所示，两块相同的玻璃直角三棱镜ABC，两者的 AC 面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质一单色细光束O 垂直于 AB 面入射，在图示的出射光线中()图 7A 1、 2、 3(彼此平行 )中的任一条都有可能B4、 5、 6(彼此平行 )中的任一条都有可能C7、 8、 9(彼此平行 )中的任一条都有可能D 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、9 中的任一条都有可能8如图 8 所示，半圆玻璃砖的半径R 10 cm ，折射率为n3，直径 AB 与屏幕 MN垂直并接触于A 点激光 a 以入射角r

9、 30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑求两个光斑之间的距离L .8图 89一光线以很小的入射角 i 射入一厚度为 d、折射率为 n 的平板玻璃， 求出射光线与入射光线之间的距离 (i 很小时， sin i i， cos i 1)第 1 节光的折射定律答案课前预习练1分界面同一平面两侧等于反射定律2分界面同一平面法线sin i nsin r3正弦正弦4 Csin in 和入射角 i 共同决5D 由 n sin r 可知，光由空气射入介质时的折射角是由折射率定的，所以 A 、B 均错由 n c可知，介质的折射率越大，光在该介质中的速度越小，故Cv错，D 正确6C

10、根据折射率的定义sin i ，在入射角相同的情况下，折射角越小的介质，其折n sin r射率越大，该介质对光线的偏折作用越大；反之，折射角越大的介质，其折射率越小，该介9质对光线的偏折作用越小故C正确课堂探究练1 B假如地球周围没有大气层，太阳光将沿直线传播，如图所示，在地球上B 点的人将在太阳到达A 点时看到日出；而地球表面有大气层时，由于空气的折射率大于1，并且离地球表面越近，大气层的密度越大，折射率越大，太阳光将沿如图所示AB曲线进入在B处的人眼中，使在B 处的人看到了日出但在B 处的人认为光是沿直线传播的，认为太阳位于地平线上的A 点，而此时太阳还在地平线以下，相当于日出时刻提前了，所

11、以无大气层时日出的时间将延后点评将大气层看成数层折射率由上到下(地球表面 )依次增大的均匀介质层叠合而成的；光由折射率较小的介质斜射向折射率较大的介质时，光线将向法线偏折以上两点即可确定光在大气中的传播情况2 B如图所示，人在岸上看离岸一段距离的水下的鱼，应是从鱼的位置发出的光(实际上是鱼的反射光)，经折射后射入人的眼睛，看到的是鱼的像把鱼看做一个发光点S，人看到的是折射光线的反向延长线交于发光点S 的右上方S点，这说明人看到的是鱼的虚像，10且位置是偏向右上方，所以选项B正确点评此类题目，要根据题意画出光路图，再根据光路图解决题目中提出的问题3CD介质的折射率n 与入射角 i 及折射角 r

12、的正弦无关，即 A 、B 错；介质的折射率与介质的光学性质和光在介质中的速度有关，C 正确；光由一种介质进入另一种介质频率不变，由 n c 真 f 真得折射率与介质中的波长成反比，D正确介介v f点评折射率由介质的性质和入射光的频率共同决定(第 7 节内容 )4AC由公式 n sin i ，可得折射率 na<nb，C 正确， D 错误由 v c，na<n b 知 va>v b，sin rnA正确，B错误点评 折射率是反映介质光学性质的物理量，它是由介质的性质和入射光的频率共同决定的，同一介质对确定的单色光而言，对应的折射率一定，不同介质对同一单色光(频率一定 )的折射率一般是

13、不相同的，折射率是用比值定义的物理量n sin i ，其中 “ i” 表示光sin r在空气中的入射角，在sin i 一定的条件下，折射率较大的介质中，光线的折射角的正弦值sin r 较小可见，光的折射率表示在折射现象中折射光线相对于入射光线偏折程度的物理量 公式 n cv表示了真空中光速c 和光在介质中的速度v 与折射率n 的关系，折射率较大的介质中，光速较小5 60°解析 设入射光线与 1/4 球体的交点为 C，连接 OC，OC 即为入射点的法线因此，图中的角 为入射角过 C 点作球体水平表面的垂线， 垂足为 B.依题意， COB i.又由 OBC 知3sin i BC 2 R3

14、，i 60°.设光线在 C 点的折射角为r1，由折射定律得sin i 3，OCR2sin r 1由以上两式得r130°.由几何关系知， 光线在球体的竖直表面上的入射角i 1(如图 )为 30°.由折射定律得 sin i1 1 ，因此 sin r3， r 60°.sin r1326 1.3 m11解析 依题意作图如图所示，依据折射定律nsin i，得 sin r sin isin 53°3sin rn4 ，53 237°，影长 s 0.3× tan 53 m° 1.2× tan 3743m° 0.

15、3×3m 1.2×4m1.3 m.方法总结利用光路图解决光的折射问题的方法：(1) 根据题意画出正确的光路图首先要找到入射的界面，同时准确地作出法线，再根据折射定律和入射光线画出折射光线， 找到入射角和折射角， 要注意入射角、 折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角sin i(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，与折射定律nsin r 中的各量准确对应，比如一定要确定准哪个角在分子上、哪个角在分母上sin ic(3)利用折射定律 nsin r、折射率与光速的关系 nv列方程， 结合数学三角函数的关系进行运算课后巩固练1ABC 光发生反射时， 光的传播方向一定改变，有人

16、认为当入射角为0°，也就是光线垂直界面入射时， 反射角为零， 光线不改变方向， 实际上光的传播方向改变180°，选项 A正确； 当入射角为 45°时，反射角也为 45°，光的传播方向偏转90°，选项 B 正确；光发生折射时，一定伴随着反射现象，而当发生全反射现象时，只有反射现象而无折射现象， 选项C正确 122B由于大气层的存在，侦察卫星在A 处接收到的 P 处发出的光信号的光路大致如图中实线所示，由图可知选项B 正确， A、C、D 错误 3BC转动前， 光束 1(反射光线 )与入射光线间的夹角为A 45°× 2 90

17、76;，光束 2(折射光线 )与入射光线间的夹角为B 45° (180 ° 24°) 201°.转动后，反射光线与入射光线的夹角 A 60°× 2120°，根据折射定律，sin 60°sin 3，得 30°，则折射光线与入射光线间的夹角为B 60° (180 ° 30°) 210°，因此AA A 30°， BB B 9°，故 B、C 项正确 4 Csin i由 sin r n>1，得折射角 r<i 40°，由反射定律得i i

18、 40°，如图所示，故折射光线与反射光线的夹角 180° i r 140°r ，所以 100°<<140°.5 AB 由相对折射率和绝对折射率的关系可知：n1sin 45°n2sin 40°n1<n2n2sin 26°n3sin 40°n2>n3而 n13213sin 45 sin° 26 °n sin 40°，所以 n >n13即 n2>n1>n3， B 项对， D 项错由 n1v1 n2v2 n3v3 c，可知 v2<v 1<v 3， A 项对， C 项错 6 C 顶角 A 为 30°，则光从 AC 面射出时，在玻璃中的入射角r 30°.由于出射光线sin i和入射光线的夹角为 30°，所以折射角 i 60°.由光路可逆和折射率的定义可知n sin r3，C 项正确 7 B 光束射到AC 面进入未知