物理高考金学案第一轮总复习时光的折射全反射学习教案

1、会计学1物理物理(wl)高考金学案第一轮总复习时光的高考金学案第一轮总复习时光的折射全反射折射全反射第一页，共30页。第第1课时课时(ksh)光的折射光的折射全反射全反射第1页/共30页第二页，共30页。第2页/共30页第三页，共30页。 考点考点(ko din)一一 折射定律及折射率的折射定律及折射率的应用应用1对折射定律的理解对折射定律的理解(1)入射角、反射角和折射角是相对应的光线与法线的入射角、反射角和折射角是相对应的光线与法线的夹角夹角(2)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关关(3)光发生光发生(fshng)折射时，折射角不一定小于

2、入射折射时，折射角不一定小于入射角角第3页/共30页第四页，共30页。2对折射率的理解(1)公式 nsin isin中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，i 总是真空中的光线与法线间的夹角，总是介质中的光线与法线间的夹角(2)折射率 n 是反映介质光学性质的物理量，它的大小只能由介质本身的物质结构及光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关(3)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质(4)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小第4页/共30页第五页，共30页。【例【例1】(2015四川卷四川卷)直线直线P1P2过均匀玻璃球球心过均匀玻璃球球心O，细光束细光

3、束a、b平行平行(pngxng)且关于且关于P1P2对称，由空气射入对称，由空气射入玻璃球的光路如图玻璃球的光路如图a、b光相比光相比( )A玻璃对玻璃对a光的折射率较大光的折射率较大B玻璃对玻璃对a光的临界角较小光的临界角较小Cb光在玻璃中的传播速度较小光在玻璃中的传播速度较小Db光在玻璃中的传播时间较短光在玻璃中的传播时间较短第5页/共30页第六页，共30页。第6页/共30页第七页，共30页。第7页/共30页第八页，共30页。1(多选多选)(2017济南模拟济南模拟)空气中悬浮着一颗球形小水珠，空气中悬浮着一颗球形小水珠，一缕阳光一缕阳光(ynggung)水平入射，如图所示水平入射，如图所

4、示n甲、甲、n乙和乙和n丙分别表示水对甲光、乙光和丙光的折射率判断以下丙分别表示水对甲光、乙光和丙光的折射率判断以下表述正确的是表述正确的是()An甲甲n乙乙n丙丙B波长波长的关系的关系甲甲乙乙丙丙C频率频率的关系的关系甲甲乙乙丙丙D光由水珠出射到空气的折射角关系光由水珠出射到空气的折射角关系甲甲乙乙丙丙第8页/共30页第九页，共30页。解析：从空气射入小水珠时，三种色光的入射角相同，甲光的解析：从空气射入小水珠时，三种色光的入射角相同，甲光的折射角较大，说明其折射率最小，折射角较大，说明其折射率最小，n甲甲n乙乙乙乙丙，丙，甲甲乙乙丙，选项丙，选项B错误，错误，C正确；光由水珠出射到空气时的

5、入射角正确；光由水珠出射到空气时的入射角等于等于(dngy)光从空气射入水珠时的折射角，根据折射定律，光从空气射入水珠时的折射角，根据折射定律，它们由水珠出射到空气的折射角均等于它们由水珠出射到空气的折射角均等于(dngy)光从空气射入光从空气射入水珠时的入射角，所以水珠时的入射角，所以甲甲乙乙丙，选项丙，选项D正确正确答案：答案：CD第9页/共30页第十页，共30页。 考点二考点二 全反射现象全反射现象(xinxing)的理的理解与应用解与应用1在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律；在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律；光路均是可逆的光路均是可逆的2当光射到两种介质的界面上时

6、，往往同时发生光的当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射当折射角等于不发生折射当折射角等于90时，实际上就已经时，实际上就已经(y jing)没有折射光了没有折射光了第10页/共30页第十一页，共30页。【例【例2】(2016邢台模拟邢台模拟)如图所示，一束如图所示，一束(y sh)截面为圆形截面为圆形(半半径为径为R)的平行白光垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕的平行白光垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形彩色亮区，已知玻璃半球的半径为上形成一个圆形彩色亮区，

7、已知玻璃半球的半径为R，屏幕，屏幕S至至球心的距离为球心的距离为d(d3R)，不考虑光的干涉和衍射，试问：，不考虑光的干涉和衍射，试问：(1)在屏幕在屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色？上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色？(2)若玻璃半球对若玻璃半球对(1)中色光的折射率为中色光的折射率为n，请你求出圆形亮区的最，请你求出圆形亮区的最大半径大半径第11页/共30页第十二页，共30页。解析：解析：(1)由于紫光频率最大，折射率最大，偏折角最大，故由于紫光频率最大，折射率最大，偏折角最大，故最外侧为紫色最外侧为紫色(2)如图所示，紫光刚要发生如图所示，紫光刚要发生(fshng)全反射时的临界

8、光线射全反射时的临界光线射在屏幕在屏幕S上的点上的点D到亮区中心到亮区中心E的距离的距离r就是所求的最大半径，就是所求的最大半径，设紫光临界角为设紫光临界角为C，由全反射的知识知，由全反射的知识知第12页/共30页第十三页，共30页。第13页/共30页第十四页，共30页。2(2014山东卷山东卷)如图所示，三角形如图所示，三角形ABC为某透明介质的横截面，为某透明介质的横截面，O为为BC边的中点边的中点(zhn din)，位于截面所在平面内的一束光线自，位于截面所在平面内的一束光线自O以角以角i入射，第一次到达入射，第一次到达AB边恰好发生全反射已知边恰好发生全反射已知15，BC边长为边长为2

9、L，该介质的折射率为，该介质的折射率为 .求：求：第14页/共30页第十五页，共30页。(1)入射角入射角i；(2)从入射到发生第一次全反射所用的时间从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空设光在真空(zhnkng)中的速度为中的速度为c，第15页/共30页第十六页，共30页。第16页/共30页第十七页，共30页。第17页/共30页第十八页，共30页。 考点考点(ko din)三三 光的色散现象光的色散现象1光的色散光的色散(1)现象：一束白光通过三棱镜后在屏上会形成彩色光现象：一束白光通过三棱镜后在屏上会形成彩色光(sgung)带带(2)成因：棱镜材料对不同色光成因：棱镜材料对不同色光

10、(sgung)的折射率不同，对红的折射率不同，对红光的折射率最小，红光通过棱镜后的偏折程度最小，对紫光的光的折射率最小，红光通过棱镜后的偏折程度最小，对紫光的折射率最大，紫光通过棱镜后的偏折程度最大，从而产生色散折射率最大，紫光通过棱镜后的偏折程度最大，从而产生色散现象现象第18页/共30页第十九页，共30页。2 各 种 色 光 各 种 色 光(sgung)的比较的比较颜色红橙黄绿青蓝紫频率低高同一介质中的折射率小大同一介质中的速度大小波长大小通过棱镜的偏折角小大临界角大小双缝干涉时的条纹间距大小第19页/共30页第二十页，共30页。【例【例3】(2017武汉模拟武汉模拟)一束一束(y sh)

11、白光从顶角为白光从顶角为的一边以较大的入射角的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜后，在屏射入并通过三棱镜后，在屏P上上可得到彩色光带，如图所示，在入射角可得到彩色光带，如图所示，在入射角i逐渐减小到零的逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则()A红光最先消失，紫光最后消失红光最先消失，紫光最后消失B紫光最先消失，红光最后消失紫光最先消失，红光最后消失C紫光最先消失，黄光最后消失紫光最先消失，黄光最后消失D红光最先消失，黄光最后消失红光最先消失，黄光最后消失第20页/共30页第二十一页，共30页。第21页/共30页第二十二页，共30页

12、。3(2016商丘模拟商丘模拟)雨后太阳光入射到水滴雨后太阳光入射到水滴(shu d)中发生中发生色散而形成彩虹设水滴色散而形成彩虹设水滴(shu d)是球形的，图中的圆代是球形的，图中的圆代表水滴表水滴(shu d)过球心的截面，入射光线在过此截面的平过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是可能依次是()A紫光、黄光、蓝光和红光紫光、黄光、蓝光和红光B紫光、蓝光、黄光和红光紫光、蓝光、黄光和红光C红光、蓝光、黄光和紫光红光、蓝光、黄光和紫光D红光、黄光、蓝光和紫光红光、黄光、蓝光和紫光第22页

13、/共30页第二十三页，共30页。解析：四种光线红、黄、蓝、紫的频率为解析：四种光线红、黄、蓝、紫的频率为红红黄黄蓝蓝紫，故其折紫，故其折射率射率n红红n黄黄n蓝蓝n紫，因折射率大，光在折射时，偏折程度大，紫，因折射率大，光在折射时，偏折程度大，故太阳光经水滴折射后，在水中传播，从上到下依次为红光、黄光、故太阳光经水滴折射后，在水中传播，从上到下依次为红光、黄光、蓝光、紫光，再由光的反射定律，结合传播图可知其反射后从上到蓝光、紫光，再由光的反射定律，结合传播图可知其反射后从上到下顺序颠倒，因此下顺序颠倒，因此(ync)出射光依次为紫光、蓝光、黄光和红光，出射光依次为紫光、蓝光、黄光和红光，B正确

14、，正确，A、C、D均错均错答案：答案：B第23页/共30页第二十四页，共30页。光路控制光路控制(kngzh)问题分析问题分析 方方 法法 技技 巧巧 思思 维维 提提 升升第24页/共30页第二十五页，共30页。特别提醒：不同颜色的光的频率不同，在同一种介质中的折射率、特别提醒：不同颜色的光的频率不同，在同一种介质中的折射率、光速也不同，发生全反射现象的临界角也不同光速也不同，发生全反射现象的临界角也不同典例典例一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，的半圆，AB为为半圆的直径，半圆的直径，O为圆心，如图所示玻璃的折射率为为圆心，如图所示玻璃的折射率为n (1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？上的最大宽度为多少？(2)一细束光线在一细束光线在O点左侧与点左侧与O相距相距(xingj)R处垂直于处垂直于AB从下方入从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置射，求此光线从玻璃砖射出点的位置2.第25页/共30页第二十六页，共30页。第26页/共30页第二