4.1 光的折射 导学案-2022-2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册（含答案）

光的折射【学习目标】1．知道色散现象；2．知道折射率。3．理解并掌握光的折射定律。【学习重点】知道色散现象。【学习难点】理解并掌握光的折射定律。【学习过程】一、课前预习1．结合自己的生活经验，说出你对光的折射定律的理解。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________二、新课学习（一）光的折射定律1．什么是光的折射定律？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．光的折射定律有什么特点？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（二）折射率1．折射率的定义？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．折射率的表达式是什么？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________三、课堂小结1．这节课我们主要学习了哪些物理概念？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．这节课我们主要学习了哪些物理的生活应用场景？都是如何解释的？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________四、随堂练习一、单选题1．一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角射入，穿过玻璃砖自下表面射出，已知该玻璃砖对红光的折射率为1.5。设红光与蓝光穿过该玻璃砖所用的时间分别为和，则在从逐渐增大至的过程中（）A．始终大于 B．始终等于C．始终小于 D．先小于后大于2．如图所示，截面为直角三角形的透明介质，，一单色光从边的中点D垂直边射入透明介质，通过透明介质后与的延长线交于E点．若．则透明介质对该光的折射率为（）A． B． C．1.5 D．23．如图所示的平面内，光束经圆心射入半圆形玻璃砖，进入玻璃砖后分成、两束单色光。下列说法正确的是（）A．玻璃对光的折射率小于对光的折射率B．在真空中光的波长小于光的波长C．在真空中光的频率小于光的频率D．在玻璃砖中光的传播速度大于光的传播速度4．在2021年12月9日的“天宫课堂”上，王亚平在叶光富的帮助下，把一个带柄圆环伸入水袋中，再小心翼翼地拉出来时，圆环上就附着了一层水膜。当王亚平继续向水膜上加水时，水膜逐渐变厚，最后变成了一个球，王亚平往水球中间轻轻注入一些气体，水球中间就出现了一个气池（气体球）。如图乙所示。则以下说法正确的是（）A．气泡会“浮出”水面B．气泡处于平衡状态C．水球表面水分子间作用力表现为引力D．通过水球和气泡看到的都是王亚平倒立的像5．光刻机是制造芯片的核心装备，利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机清晰投影最小图像的能力，在透镜组和硅片之间充有液体。紫外线进入液体后与其在真空中相比（）A．波长变短 B．周期降低 C．频率降低 D．传播速度增大6．高速公路上的标志牌都使用“回归反光膜”，这种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球形的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为1.6，入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→折射后恰好和入射光线平行，则光进入玻璃珠后的折射角的正弦值为（）A．0.96 B．0.8 C．0.6 D．0.37．如图所示，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（）A．1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能B．7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能C．4、5、6（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二、填空题8．如图所示，直线代表平静的水面，一束由红光和紫光组成的复色光射到水面上，折射光线与直线的夹角分别为α和β。如果水对紫光的折射率为nβ，则水对红光的折射率为_____，红光和紫光在水中的传播速度之比为_____。9．光线从空气射到某种介质的表面上，一部分发生反射，一部分发生折射。已知入射角为30°，介质的折射率为1.5，则反射光线与法线的夹角为______，折射光线与法线的夹角为_____。10．入射角增大为原来的2倍，折射角和反射角也都增大为原来的2倍。_____（判断对错）三、解答题11．某种透明材质制成的物体，上边部分为半圆柱体，半径为R，下边部分为长方体，高也为R，其横截面如图所示，圆心为O，过O点的竖直线分别交于半圆上的A点和底边上的B点。一束红光沿截面射向圆柱面的P点，方向与底面垂直，∠AOP=60°，然后从B点射出。已知光在真空中的传播速率为c，不考虑红光在界面上的反射。求：（1）该透明材质对红光的折射率；（2）该束红光在物体内传播的时间。12．如图甲所示，2022年5月9日上午，河北省承德市宽城满族自治县天空出现日晕景观。日晕是一种大气光学现象，在一定的气象条件下，空气中的水蒸气会变成正六棱柱状的小冰晶。太阳光穿过小冰晶时发生折射，在太阳的周围出现一个圆形的光圈，这就是日晕。日晕半径的视角最常见的是22°，如图乙所示，太阳光中的一条光线沿截面方向射向正六棱柱状的小冰晶一侧面，从另一侧面射出，当最后的出射角等于最初的入射角时，偏向角D（光线经过冰晶折射偏转的角度）最小，这时出射光线若到达人的眼睛