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章末素养提升
物理观念 光的几种现象 光的折射： (1)折射定律：n＝________，光从真空斜射入任何介质时，i____r。 (2)折射率与传播速度的关系：n＝____。
光的全反射： (1)条件：光从____介质斜射向____介质、入射角________临界角。 (2)临界角C计算公式：sin C＝。
科学思维 模型构建 能用光线模型探索生活中光的折射与全反射问题。
折射和全反射 能分析与光的折射和全反射相关的问题，通过推理获得结论并作出解释；能用与光的折射和全反射相关的证据解释生活中光传播的问题。
科学探究 能完成“测量玻璃的折射率”等物理实验。能分析相关事实，提出并准确表述在实验中可能出现的物理问题；能在他人帮助下制订实验方案，会解释实验原理，能用相关器材收集数据；能分析数据测得玻璃的折射率；能撰写规范的实验报告，在报告中能呈现设计的实验表格、数据分析过程及实验结论，能有效陈述并讨论交流实验过程中的问题。
科学态度与责任 通过光纤技术的应用，能体会物理技术应用对人类生活与社会发展的影响；有学习物理、服务社会的志趣；能为科学家在光纤方面的伟大成果而感到自豪；能认识科学普及的重要性，能在科学普及活动中发挥积极的作用。
例1　(2023·朝阳市高二月考)关于光现象及其应用，下列说法正确的有(　　)
A．海市蜃楼是光在不均匀介质中发生光的折射造成的
B．门镜俗名叫作猫眼，可以扩大视野是利用光的反射现象
C．无影灯是手术室里医生用的一种灯，是应用光的折射现象
D．分光镜是一个可以将一束光分成多束的光学装置，是利用光的全反射原理
例2　(多选)(2023·吕梁市高二月考)等腰三角形abc为一棱镜的横截面，ab＝ac，一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜，在bc边反射后从ac边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下方，如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是(　　)
A．甲光的波长比乙光的长
B．甲光的频率比乙光的高
C．在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大
D．该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率
例3　(2023·济南市高二月考)半径为R的半圆形玻璃砖如图所示放置，AB面水平，O为圆心。一束单色光与水平面成45°角照射到AB面上的D点，D为OA中点，折射光线刚好照射到圆弧最低点C，光线在C点折射后照射到地面的E点(图中未画出)，将入射点从D点移到O点，保持入射方向不变，最终光线也照射到地面上的E点，不考虑光在圆弧面上的反射，则(　　)
A．玻璃砖对光的折射率为
B．玻璃砖对光的折射率为
C．C、E两点的距离为R
D．C点离地面的高度为R
例4　如图所示，等边三角形ABC为透明柱状介质的横截面，一束平行于角平分线BD的单色光由AB面射入介质，经AB面折射的光线恰平行于BC。
(1)求介质对此单色光的折射率n；
(2)若光在真空中的传播速度为c，求光在此介质中的传播速度。
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例5　如图所示，某同学想把剖面MON为等腰三角形的玻璃砖加工成“玻璃钻石”。已知顶角∠MON＝2θ，该玻璃砖材料的折射率n＝2。现有一束光垂直于MN边入射。
(1)为了使该光在OM边和ON边都能发生全反射，求θ的取值范围；
(2)若θ＝42°，试通过计算说明该光第一次返回MN边能否射出。
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例6　(2023·海南卷)用激光测玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖与屏P平行放置，从另一侧用激光笔以一定角度照射，此时在屏上的S1处有激光点，移走玻璃砖，光点移到S2处，回答下列问题：
(1)请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图；
(2)已经测出AB ＝ l1，OA ＝ l2，S1S2＝ l3，则折射率n＝_________________________
(用l1、l2、l3表示)；
(3)若改用宽ab更小的玻璃砖做实验，则S1S2间的距离会________(填“变大”“变小”或“不变”)。
章末素养提升
　>　　光密　光疏
大于或等于
例1　A　[海市蜃楼是光在不均匀介质中不沿直线传播的现象，是光的折射造成的，A正确；猫眼扩大视野利用光的折射原理，B错误；无影灯是利用光的直线传播原理，C错误；分光镜是应用光的折射而产生色散的原理，D错误。]
例2　AC　[
根据折射定律和反射定律做出如图光路图
由图可知，乙光的折射角小，根据折射定律可知乙光的折射率大，故甲光的频率比乙光的低，故B、D错误；根据λ＝可知甲光的波长比乙光的长，故A正；根据v＝可知在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大，故C正确。]
例3　C　[
根据题意，由几何关系可知，光在D点的折射角的正弦值为sin i＝＝，由折射定律可得，玻璃砖对光的折射率为n＝＝，故A、B错误；根据题意和折射定律画出光路图，如图所示，设FC的距离为h，由几何关系有FE＝h，OE＝，则有sin ∠FOE＝＝，解得h＝R，则CE＝＝R，故D错误，C正确。]
例4　(1)　(2)c
解析　(1)依题意作出光路图，由几何关系得，
入射角i＝60°，
折射角r＝30°
由折射定律n＝
解得n＝。
(2)光在此介质中的传播速度为v＝＝c。
例5　见解析
解析　
(1)光路图如图所示，光在玻璃砖内表面恰好发生全反射，满足sin C＝，则C＝30°
在OM边发生全反射应有90°－θ≥C
在ON边发生全反射应有3θ－90°≥C
解得40°≤θ≤60°
(2)若θ＝42°，则该光第一次返回MN边时入射角为i＝180°－4θ＝12°
由于12°例6　(1)见解析图　(2)
(3) 变小
解析　(1)根据题意画出光路图如图甲所示
(2)设光线在C点射出时入射角为θ、折射角为α，则根据折射定律有nsin θ ＝ sin α
由于射入玻璃砖的入射角是射出玻璃砖的折射角，则S1S2＝ CB
根据几何关系可知
sin θ＝，sin α＝
联立解得n＝
(3)若改用宽ab更小的玻璃砖做实验，则画出光路图如图乙所示
可看出S1S2间的距离变小。(共22张PPT)
DISIZHANG
第4章
章末素养提升
再现
素养知识
物理观念 光的几种现象 光的折射：
(1)折射定律：n＝_____，光从真空斜射入任何介质时，i>r。
(2)折射率与传播速度的关系：n＝_____。
光的全反射：
(1)条件：光从 介质斜射向 介质、入射角_____
临界角。
(2)临界角C计算公式：sin C＝ 。
光密
光疏
大于
或等于
科学思维 模型构建 能用光线模型探索生活中光的折射与全反射问题。
折射和全反射 能分析与光的折射和全反射相关的问题，通过推理获得结论并作出解释；能用与光的折射和全反射相关的证据解释生活中光传播的问题。
科学探究 能完成“测量玻璃的折射率”等物理实验。能分析相关事实，提出并准确表述在实验中可能出现的物理问题；能在他人帮助下制订实验方案，会解释实验原理，能用相关器材收集数据；能分析数据测得玻璃的折射率；能撰写规范的实验报告，在报告中能呈现设计的实验表格、数据分析过程及实验结论，能有效陈述并讨论交流实验过程中的问题。
科学态度与责任 通过光纤技术的应用，能体会物理技术应用对人类生活与社会发展的影响；有学习物理、服务社会的志趣；能为科学家在光纤方面的伟大成果而感到自豪；能认识科学普及的重要性，能在科学普及活动中发挥积极的作用。
　(2023·朝阳市高二月考)关于光现象及其应用，下列说法正确的有
A.海市蜃楼是光在不均匀介质中发生光的折射造成的
B.门镜俗名叫作猫眼，可以扩大视野是利用光的反射现象
C.无影灯是手术室里医生用的一种灯，是应用光的折射现象
D.分光镜是一个可以将一束光分成多束的光学装置，是利用光的全反射
原理
例1
提能
综合训练
√
海市蜃楼是光在不均匀介质中不沿直线传播的现象，是光的折射造成的，A正确；
猫眼扩大视野利用光的折射原理，B错误；
无影灯是利用光的直线传播原理，C错误；
分光镜是应用光的折射而产生色散的原理，D错误。
　(多选)(2023·吕梁市高二月考)等腰三角形abc为一棱镜的横截面，ab＝ac，一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜，在bc边反射后从ac边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下方，如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是
A.甲光的波长比乙光的长
B.甲光的频率比乙光的高
C.在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大
D.该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率
例2
√
√
根据折射定律和反射定律做出如下光路图
由图可知，乙光的折射角小，根据折射定律
可知乙光的折射率大，故甲光的频率比乙光
的低，故B、D错误；
　(2023·济南市高二月考)半径为R的半圆形玻璃砖如图所示放置，AB面水平，O为圆心。一束单色光与水平面成45°角照射到AB面上的D点，D为OA中点，折射光线刚好照射到圆弧最低点C，光线在C点折射后照射到地面的E点(图中未画出)，将入射点从D点移到O点，保持入射方向不变，最终光线也照射到地面上的E点，不考虑光在圆弧面上的反射，则
例3
√
　如图所示，等边三角形ABC为透明柱状介质的横截面，一束平行于角平分线BD的单色光由AB面射入介质，经AB面折射的光线恰平行于BC。
例4
(1)求介质对此单色光的折射率n；
依题意作出光路图，由几何关系得，
入射角i＝60°，折射角r＝30°
(2)若光在真空中的传播速度为c，求光在此介质中的传播速度。
　如图所示，某同学想把剖面MON为等腰三角形的玻璃砖加工成“玻璃钻石”。已知顶角∠MON＝2θ，该玻璃砖材料的折射率n＝2。现有一束光垂直于MN边入射。
(1)为了使该光在OM边和ON边都能发生全反射，
求θ的取值范围；
例5
答案　见解析
在OM边发生全反射应有90°－θ≥C
在ON边发生全反射应有3θ－90°≥C
解得40°≤θ≤60°
(2)若θ＝42°，试通过计算说明该光第一次返回MN边能否射出。
答案　见解析
若θ＝42°，则该光第一次返回MN边时入射角为i＝180°－4θ＝12°
由于12°　(2023·海南卷)用激光测玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖与屏P平行放置，从另一侧用激光笔以一定角度照射，此时在屏上的S1处有激光点，移走玻璃砖，光点移到S2处，回答下列问题：
例6
(1)请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图；
答案　见解析图
根据题意画出光路图如图甲所示
(2)已经测出AB ＝ l1，OA ＝ l2，S1S2＝ l3，则折射率n＝____________
(用l1、l2、l3表示)；
设光线在C点射出时入射角为θ、折射角为α，则根据折射定律有nsin θ ＝sin α
由于射入玻璃砖的入射角是射出玻璃砖的折射角，则S1S2＝CB
根据几何关系可知
(3)若改用宽ab更小的玻璃砖做实验，则S1S2间的距离会________(填“变大”“变小”或“不变”)。
变小
若改用宽ab更小的玻璃砖做实验，则画出光路图如图乙所示
可看出S1S2间的距离变小。

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