资源简介

1　光的折射定律
1～7题每题7分，共49分
考点一　光的折射率
1．某同学观察一束光从空气射向水中的反射和折射现象，画出的光路图正确的是(　　)
2. 如图所示，一根筷子竖直放置于圆柱形薄玻璃杯中，现向薄玻璃杯内注入清水，保持观察方向不变，可能观察到的现象是(　　)
3. 如图所示，眼睛在a处看到鱼在水中的b处。若从a处射出一束激光欲照射到鱼身上，则激光应对着哪一位置射出(　　)
A．b的下方 B．b的上方
C．b处 D．无法确定
4．如果光以同一入射角从真空斜射入不同介质，则折射率越大的介质(　　)
A．折射角越大，表示这种介质对光的偏折作用越大
B．折射角越大，表示这种介质对光的偏折作用越小
C．折射角越小，表示这种介质对光的偏折作用越大
D．折射角越小，表示这种介质对光的偏折作用越小
5. 如图所示，有一玻璃三棱镜ABC，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AC夹角为30°，则棱镜的折射率为(　　)
A. B. C. D.
6．(多选)如图所示，光在真空和介质的界面MN上发生偏折，真空中的光速为3×108 m/s，那么下列说法正确的是(　　)
A．光是从真空射向介质
B．介质的折射率约为1.73
C．光在介质中的传播速度约为1.73×108 m/s
D．反射光线与折射光线成60°角
考点二　视深与视高问题
7．(多选)如图所示，把由同种玻璃制成的棱长为d的立方体A和半径为d的半球体B放在报纸上，且让半球的凸面向上。从B正上方分别观察A、B中心处报纸上的文字，下面的观察记录正确的是(　　)
A．看到A中的字比B中的字高
B．看到B中的字比A中的字高
C．看到A、B中的字一样高
D．看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高
8～9题每题8分，10题10分，11题12分，共38分
8．(2023·遂宁市月考)大气中空气层的密度是随着高度的增加而减小的。从大气外射来一束阳光，如图所示的四个图中，能粗略表示这束阳光射到地面的路径的是(　　)
9．(2023·徐州市高二期中)如图所示，一束激光照向光屏P，留下光斑S1。保持激光方向不变，在屏前放一块与P平行的玻璃砖，发现光斑移到S2处。若改用相同材料但宽ab更小的玻璃砖，则(　　)
A．光斑移到S2右侧
B．光斑移到S1左侧
C．光斑移到S1与S2之间
D．光屏上没有光斑出现
10．(10分)(2024·德阳市高二期末)如图是一个半径为R、折射率均匀的圆柱形玻璃砖的横截面，若两束光线从A点与横截面中轴线(图中虚线)成74°角射入玻璃砖后从B、C点射出，出射光与中轴线平行。已知真空中的光速为c，sin 37°＝0.6，求：
(1)(5分)玻璃砖的折射率；
(2)(5分)光在玻璃砖内运动的时间。
11．(12分)(2023·绵阳市南山中学月考)如图所示，一直角玻璃三棱镜置于空气中，∠A＝30°，∠B＝90°。一束极细的单色光从AB边上的某点射入，在三棱镜内经过一次反射从BC边的中点D垂直射出。已知CD的长度为a，三棱镜的折射率为n＝，光在真空中传播的速度为c。
(1)(5分)求出光在AB面上的入射角i；
(2)(7分)求光在三棱镜中的传播时间。
12．(13分)(2022·湖北卷)如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水面上方的A位置，海豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距离为d，A位置离水面的高度为d。训练员将小球向左水平抛出，入水点在B位置的正上方，入水前瞬间速度方向与水面夹角为θ。小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置，折射光线与水平方向的夹角也为θ。已知水的折射率n＝，求：
(1)(6分)tan θ的值；
(2)(7分)B位置到水面的距离H。
1　光的折射定律
1．B　[光由空气射入水中时，同时发生反射和折射，由反射定律知，反射角等于入射角，且分居法线两侧，又因为水相对于空气是光密介质，则由折射定律知，光由空气射入水中发生折射时，入射角大于折射角，且分居法线两侧，故选B。]
2．B　[如图为筷子在玻璃杯内注入清水后的俯视图，
A处为筷子，根据折射定律可知，APB表示由筷子发出穿过玻璃杯壁的一条光线；A′是通过光线逆向看到的像，相对筷子往右偏离了一定距离，故A、C、D错误，B正确。]
3．C　[人眼看到的是鱼的虚像，鱼“发出”的光线经水面折射后进入人眼，由光路可逆知，当激光从a处向b处发射时，经水面折射后将刚好照射到鱼身上。]
4．C　[根据折射定律n＝，当光以同一入射角从真空斜射入不同介质时，sin i一定，n越大，sin r就越小，r越小，说明光偏离原来传播方向的角度就越大，则介质对光的偏折作用越大，故C正确。]
5．C　[角A为30°，则光从AC面射出时，在棱镜中的入射角θ1＝30°；由于出射光线与AC的夹角为30°，所以折射角θ2＝60°；由光路可逆和折射定律知n＝＝，C项正确。]
6．BC　[因为折射角大于入射角，所以光是从介质射向真空，选项A错误；根据折射率公式得n＝≈1.73，选项B正确；n＝，代入数据得v≈1.73×108 m/s，选项C正确；由几何关系知，反射光线与折射光线成90°角，选项D错误。]
7．AD　[如图所示：
折射只有在入射角不等于0°的时候才发生，当人眼通过半球体观察的时候，B中心处报纸上的文字反射的光线沿球面法线方向射出，所以不发生折射，通过半球体观察物、像重合，则看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高；通过立方体观察时，由于光线发生了折射，折射角大于入射角，所以看到的像比物高，即看到A中的字比B中的字高，故A、D正确。]
8．B　[由题意知，高度下降，空气对光的折射率变大，所以当光从大气外射来时，入射角大于折射角，故选B。]
9．C　[由于光折射时出射光线平移，若改用相同材料但宽ab更小的玻璃砖，光线平移的距离减小，则光斑移到S1与S2之间，故选C。]
10．(1)1.6　(2)
解析　(1)两束光的光路图如图所示，第一次进入玻璃砖，设折射角为θ，由几何关系2θ＝74°，解得θ＝37°，玻璃砖的折射率n＝＝＝1.6
(2)光在玻璃砖内运动的时间为t＝，又v＝，解得t＝。
11．(1)45°　(2)
解析　(1)作出光路图如图所示，根据几何关系有
α＝60°，r＝30°
根据折射定律得n＝，
解得i＝45°。
(2)由几何关系得
DF＝，AF＝2EFcos 30°，
AF＝CF＝2a
解得EF＝a
在棱镜中的光程s＝EF＋DF
光在棱镜中传播速度v＝
则光在棱镜中传播时间t＝
联立解得t＝。
12．(1)　(2)
解析　(1)由平抛运动的规律可知
d＝v0t
d＝gt2，tan θ＝
联立解得tan θ＝
(2)因tan θ＝，可知θ＝53°，设从A点射到水面的光线的入射角为α，折射角为90°－θ＝37°，
则由折射定律可知n＝
解得α＝53°
由几何关系可知
Htan 37°＋dtan 53°＝d
解得H＝。1　光的折射定律
[学习目标]　1.通过实验理解光的折射定律，会依据光的折射定律作出光路图，能解释和计算有关折射的问题(重难点)。2.理解折射率的物理意义，知道折射率与光速的关系，会计算介质的折射率。3.理解视深与视高，并能解决有关的问题。
一、光的折射定律
1．利用初中所学的知识，说出产生以下现象的原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2．如图所示为探究光从空气斜射入水中发生折射的实验装置，得到的实验数据如下表，请分析表格中的数据并思考以下问题：
入射角θ1(°) 折射角θ2(°)
10 6.7 1.49 1.49
20 13.3 1.50 1.49
30 19.6 1.53 1.49
40 25.2 1.59 1.51
50 30.7 1.63 1.50
60 35.1 1.71 1.51
70 38.6 1.81 1.51
80 40.6 1.97 1.51
(1)随着入射角的增大，折射角怎样变化？
(2)当入射角与折射角发生变化时，什么量保持不变(误差允许范围内)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1．光的反射与折射
如图所示，当光射到两种介质的________时，一部分光仍________原来的介质里继续传播的现象叫作光的反射；另一部分光________第二种介质继续传播的现象叫作光的折射。
2．折射定律
(1)内容：入射光线、折射光线和法线在________________，入射光线与折射光线分居________的两侧；________________________________________之比为一常数。
(2)表达式：＝n(i为入射角，r为折射角)。
3．光路可逆：在光的反射和折射现象中，光路是________的。
例1　(2023·南充市高一月考)小桂正在研究光折射时的特点。如图所示是一束光从空气射入水中时的光路，多次实验得到如表数据：
入射角 15° 30° 45° 60°
折射角 11° 22° 33° 42°
分析表格数据可知：
(1)光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)当光从空气垂直射到水面时，传播方向________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)小桂让一束光沿着图中BO方向入射到水面时，发现光线沿着OA方向折射进入空气，这表明：光的折射现象中，光路是________。
(4)小桂接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气的实验，他这样进行多次实验的目的是为了____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
二、介质的折射率
当同一束单色光从空气斜射入某种介质时，无论入射角如何改变，入射角的正弦值和折射角的正弦值的比值总保持不变。但是，如图所示，当该束光由空气以同一入射角斜射入不同的介质时，折射角却不同，入射角的正弦值和折射角的正弦值的比值也发生了变化，这说明什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1．折射率：光从__________射入某种介质发生折射时，_____________的正弦值与__________的正弦值的比，叫作这种介质的折射率，用n表示折射率，有n＝。
说明：折射率是反映介质光学性质的一个物理量，它反映了光从真空(或空气)斜射入介质[或从介质斜射入真空(或空气)]时偏折的程度，折射率越大，介质使光线偏折的程度就越大。它的大小由介质本身及光的性质共同决定，不随入射角、折射角的变化而变化。
2．折射率与光速的关系
某种介质的折射率n，等于光在________________________________________与光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝________。
说明：由于c>v，所以任何介质的折射率都________1。
3．光密介质与光疏介质
两种介质比较，折射率________的介质称为光密介质，折射率________的介质称为光疏介质。
(1)介质的折射率越大，光在这种介质中的传播速度越慢。(　　)
(2)由n＝得出，介质的折射率与入射角i的正弦值成正比，与折射角r的正弦值成反比。(　　)
例2　光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直。(真空中的光速c＝3.0×108 m/s)
(1)画出光路图；
(2)介质的折射率；
(3)当入射角变为45°时，折射角的正弦值为多大？
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例3　(2024·绵阳市高二期中)如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，∠A＝30°，一条光线以45°的入射角从AC边上的D点射入棱镜，光线垂直BC边射出。
(1)画出光在玻璃棱镜中的传播路线；
(2)求玻璃的折射率；
(3)AD长L，光在真空中速度为c，则光由D点传到AB边的时间t。
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折射定律的应用
解决光的折射问题的基本思路：
(1)根据题意画出正确的光路图。
(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角分别是入射光线、折射光线与法线的夹角。
(3)利用折射定律n＝，结合三角函数的关系进行运算。
例4　(多选)(2024·湖北黄冈高二期中)如图所示，含有a、b两种单色光的光束斜射入一平行玻璃砖后分成a、b两束单色光，折射角分别为30°和45°。已知该束光入射时与玻璃砖上表面成30°角，下列说法中正确的是(　　)
A．a、b两束单色光在玻璃砖中的折射率之比为∶1
B．a、b两束单色光在玻璃砖中的传播速率之比为∶1
C．a光比b光产生的侧移小
D．射出玻璃砖后，a、b两束光一定平行
1．绝对折射率与相对折射率
(1)绝对折射率：光从________射入________________时的折射率，也简称为该种介质的折射率，通常用n表示。
(2)相对折射率
如图所示，光从介质1射入介质2时，入射角i的正弦值跟折射角r的正弦值的比值叫作介质2对于介质1的相对折射率，用n21表示，即n21＝。
(3)相对折射率和绝对折射率的关系
设介质1的绝对折射率为n1，介质2的绝对折射率为n2，则n21＝或n1sin i＝n2sin r
证明：在图甲中n1＝________________①
在图乙中n2＝________________②
由①②两式得________________③
由③式变形得＝________④
相对折射率与绝对折射率满足关系：____________。⑤
(4)相对折射率与光速的关系
如果用v1、v2分别表示光在介质1和介质2中的光速，则有n21＝
证明：n1＝________⑥
n2＝⑦
联立⑥⑦两式得＝________
即n21＝。
例5　(2023·江苏卷)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是(　　)
2．视深与视高问题
视深是人眼看透明物质内部某物点时，像点离界面的距离。如图所示，一物点S位于折射率为n的介质中，距介质表面的距离为H，当θ1和θ2角都很小时，有sin θ1≈tan θ1＝，sin θ2≈tan θ2＝，由折射定律知n＝＝，所以视深h＝。
同理，如果从折射率为n的介质中，观察正上方距界面高为H′的物体，则有h′＝nH′(h′为视高)。
利用视深、视高公式，不仅可以简捷地测定介质的折射率，也可以方便地分析和解决与视深、视高有关的问题。
一、
1．光从一种介质进入另一种介质时会发生折射。
2．(1)折射角增大
(2)入射角的正弦值和折射角的正弦值之比保持不变。
梳理与总结
1．界面　回到　进入
2．(1)同一平面内　法线　入射角的正弦值与折射角的正弦值
3．可逆
二、
这说明在光的折射现象中，入射角的正弦值与折射角的正弦值的比值与入射角和折射角的大小无关，与介质的种类有关。
梳理与总结
1．真空　入射角i　折射角r
2．真空中的传播速度c　　大于
3．较大　较小
答案精析
例1　(1)增大　(2)不变　(3)可逆的
(4)实验中多次测量可以防止偶然性的发生，获得普遍规律
解析　(1)光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大。
(2)当光从空气垂直射到水面时，传播方向不变。
(3)小桂让一束光沿着BO方向入射到水面时，发现光线沿着OA方向折射进入空气，这表明：光的折射现象中，光路是可逆的。
(4)实验中多次测量可以防止偶然性的发生，获得普遍规律。
易错辨析
(1)√　(2)×
例2　(1)见解析图　(2)　(3)
解析　(1)光路图如图所示，其中AO为入射光线，OB为折射光线，OC为反射光线。
(2)n＝＝。
(3)当入射角为45°时，n不变，
由n＝，
得sin θ2＝＝＝。
例3　(1)见解析图　(2)　(3)
解析　(1)由题意可作出光由AC面射入，从BC面射出的传播路线如图所示
(2)由题意知α＝45°，由几何关系可知，光线进入AC面的折射角为θ＝30°，由折射定律可知玻璃的折射率
n＝＝
(3)设玻璃中光速为v，由n＝，得v＝，由几何关系得，光由D点传到AB边的路程s＝L，所以光由D点传到AB边的时间t＝＝
例4　AD　[根据折射定律得玻璃砖对a、b两束单色光的折射率为
na＝＝＝，
nb＝＝＝，所以a与b在玻璃砖中的折射率之比为＝，故A正确；根据v＝可得＝＝，故B错误；由图可知a光的侧移大，故C错误；a、b两单色光从玻璃砖下表面射出时，入射角分别等于从上表面射入时的折射角，根据几何知识可知，a、b光从下表面射出时的折射角都是60°；由几何知识可知，a、b光从玻璃砖下表面射出后是平行光，故D正确。]
拓展学习
1．(1)真空　某种介质　(3)　　n1sin i＝n2sin r　
n21＝　(4)　
例5　A　[由题意可知，越靠近地球表面，空气的折射率越大，从光疏介质射入光密介质的光路如图所示，
随着折射率不断变大，太阳光不断向法线方向偏折，A正确。](共60张PPT)
DISIZHANG
第四章
1　光的折射定律
1.通过实验理解光的折射定律，会依据光的折射定律作出光路图，能解释和计算有关折射的问题(重难点)。
2.理解折射率的物理意义，知道折射率与光速的关系，会计算介质的折射率。
3.理解视深与视高，并能解决有关的问题。
学习目标
一、光的折射定律
二、介质的折射率
课时对点练
内容索引
光的折射定律
一
1.利用初中所学的知识，说出产生以下现象的原因。
答案　光从一种介质进入另一种介质时会发生折射。
2.如图所示为探究光从空气斜射入水中发生折射的实验装置，得到的实验数据如下表，请分析表格中的数据并思考以下问题：
入射角θ1(°) 折射角θ2(°)
10 6.7 1.49 1.49
20 13.3 1.50 1.49
30 19.6 1.53 1.49
40 25.2 1.59 1.51
50 30.7 1.63 1.50
60 35.1 1.71 1.51
70 38.6 1.81 1.51
80 40.6 1.97 1.51
(1)随着入射角的增大，折射角怎样变化？
答案　折射角增大
(2)当入射角与折射角发生变化时，什么量保持不变(误差允许范围内)
答案　入射角的正弦值和折射角的正弦值之比保持不变。
1.光的反射与折射
如图所示，当光射到两种介质的______时，一部分光仍______原来的介质里继续传播的现象叫作光的反射；另一部分光_____第二种介质继续传播的现象叫作光的折射。
梳理与总结
界面
回到
进入
2.折射定律
(1)内容：入射光线、折射光线和法线在___________，入射光线与折射光线分居______的两侧；_________________________________之比为一常数。
同一平面内
法线
入射角的正弦值与折射角的正弦值
3.光路可逆：在光的反射和折射现象中，光路是_____的。
可逆
　(2023·南充市高一月考)小桂正在研究光折射时的特点。如图所示是一束光从空气射入水中时的光路，多次实验得到如表数据：
例1
入射角 15° 30° 45° 60°
折射角 11° 22° 33° 42°
分析表格数据可知：
(1)光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
增大
光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大。
入射角 15° 30° 45° 60°
折射角 11° 22° 33° 42°
(2)当光从空气垂直射到水面时，传播方向______。
当光从空气垂直射到水面时，传播方向不变。
不变
入射角 15° 30° 45° 60°
折射角 11° 22° 33° 42°
(3)小桂让一束光沿着图中BO方向入射到水面时，发现光线沿着OA方向折射进入空气，这表明：光的折射现象中，光路是________。
可逆的
小桂让一束光沿着BO方向入射到水面时，发现光线沿着OA方向折射进入空气，这表明：光的折射现象中，光路是可逆的。
入射角 15° 30° 45° 60°
折射角 11° 22° 33° 42°
(4)小桂接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气的实验，他这样进行多次实验的目的是为了_________________________________
____________________。
实验中多次测量可以防止偶然性的发生，获得普遍规律
实验中多次测量可以防止偶然性的发生，获得普遍规律。
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介质的折射率
二
当同一束单色光从空气斜射入某种介质时，无论入射角如何改变，入射角的正弦值和折射角的正弦值的比值总保持不变。但是，如图所示，当该束光由空气以同一入射角斜射入不同的介质时，折射角却不同，入射角的正弦值和折射角的正弦值的比值也发生了变化，这说明什么？
答案　这说明在光的折射现象中，入射角的正弦值与折射角的正弦值的比值与入射角和折射角的大小无关，与介质的种类有关。
1.折射率：光从_____射入某种介质发生折射时，________的正弦值与________的正弦值的比，叫作这种介质的折射率，用n表示折射率，有n＝ 。
梳理与总结
真空
入射角i
折射角r
说明：折射率是反映介质光学性质的一个物理量，它反映了光从真空(或空气)斜射入介质[或从介质斜射入真空(或空气)]时偏折的程度，折射率越大，介质使光线偏折的程度就越大。它的大小由介质本身及光的性质共同决定，不随入射角、折射角的变化而变化。
2.折射率与光速的关系
某种介质的折射率n，等于光在__________________与光在这种介质中的
传播速度v之比，即n＝____。
真空中的传播速度c
说明：由于c>v，所以任何介质的折射率都______1。
3.光密介质与光疏介质
两种介质比较，折射率______的介质称为光密介质，折射率______的介质称为光疏介质。
大于
较大
较小
(1)介质的折射率越大，光在这种介质中的传播速度越慢。(　 　)
(2)由n＝ 得出，介质的折射率与入射角i的正弦值成正比，与折
射角r的正弦值成反比。(　 　)
×
√
　光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直。(真空中的光速c＝3.0×108 m/s)
(1)画出光路图；
例2
光路图如图所示，其中AO为入射光线，OB为折射光线，OC为反射光线。
答案　见解析图
(2)介质的折射率；
(3)当入射角变为45°时，折射角的正弦值为多大？
当入射角为45°时，n不变，
　(2024·绵阳市高二期中)如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，∠A＝30°，一条光线以45°的入射角从AC边上的D点射入棱镜，光线垂直BC边射出。
(1)画出光在玻璃棱镜中的传播路线；
例3
答案　见解析图
由题意可作出光由AC面射入，从BC面射出的传播路线如图所示
(2)求玻璃的折射率；
(3)AD长L，光在真空中速度为c，则光由D点传到AB边的时间t。
总结提升
折射定律的应用
解决光的折射问题的基本思路：
(1)根据题意画出正确的光路图。
(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角分别是入射光线、折射光线与法线的夹角。
C.a光比b光产生的侧移小
D.射出玻璃砖后，a、b两束光一定平行
　(多选)(2024·湖北黄冈高二期中)如图所示，含有a、b两种单色光的光束斜射入一平行玻璃砖后分成a、b两束单色光，折射角分别为30°和45°。已知该束光入射时与玻璃砖上表面成30°角，下列说法中正确的是
例4
√
√
根据折射定律得玻璃砖对a、b两束单色光的折射率为
由图可知a光的侧移大，故C错误；
a、b两单色光从玻璃砖下表面射出时，入射角分别等于从上表面射入时的折射角，根据几何知识可知，a、b光从下表面射出时的折射角都是60°；
由几何知识可知，a、b光从玻璃砖下表面射出后是平行光，故D正确。
1.绝对折射率与相对折射率
(1)绝对折射率：光从_____射入_________时的折射率，也简称为该种介质的折射率，通常用n表示。
(2)相对折射率
如图所示，光从介质1射入介质2时，入射角i的正弦值跟折射角r的正弦值的比值叫作介质2对于介质1的相对折射率，用n21表示，即n21＝ 。
拓展学习
真空
某种介质
(3)相对折射率和绝对折射率的关系
证明：在图甲中n1＝______ ①
在图乙中n2＝______ ②
由①②两式得______________ 　　　③
由③式变形得 ＝____ 　　　④
相对折射率与绝对折射率满足关系：n21＝_____。 　　　⑤
n1sin i＝n2sin r
(4)相对折射率与光速的关系
证明：n1＝_____ ⑥
　(2023·江苏卷)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是
例5
√
由题意可知，越靠近地球表面，空气的折射率越大，从光疏介质射入光密介质的光路如图所示，随着折射率不断变大，太阳光不断向法线方向偏折，A正确。
2.视深与视高问题
拓展学习
同理，如果从折射率为n的介质中，观察正上方距界
面高为H′的物体，则有h′＝nH′(h′为视高)。
利用视深、视高公式，不仅可以简捷地测定介质的折
射率，也可以方便地分析和解决与视深、视高有关的问题。
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课时对点练
三
考点一　光的折射率
1.某同学观察一束光从空气射向水中的反射和折射现象，画出的光路图正确的是
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基础对点练
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光由空气射入水中时，同时发生反射和折射，由反射定律知，反射角等于入射角，且分居法线两侧，又因为水相对于空气是光密介质，则由折射定律知，光由空气射入水中发生折射时，入射角大于折射角，且分居法线两侧，故选B。
2.如图所示，一根筷子竖直放置于圆柱形薄玻璃杯中，现向薄玻璃杯内注入清水，保持观察方向不变，可能观察到的现象是
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如图为筷子在玻璃杯内注入清水后的俯视图，
A处为筷子，根据折射定律可知，APB表示由筷子发出穿过玻璃杯壁的一条光线；A′是通过光线逆向看到的像，相对筷子往右偏离了一定距离，故A、C、D错误，B正确。
3.如图所示，眼睛在a处看到鱼在水中的b处。若从a处射出一束激光欲照射到鱼身上，则激光应对着哪一位置射出
A.b的下方 B.b的上方
C.b处 D.无法确定
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人眼看到的是鱼的虚像，鱼“发出”的光线经水面折射后进入人眼，由光路可逆知，当激光从a处向b处发射时，经水面折射后将刚好照射到鱼身上。
4.如果光以同一入射角从真空斜射入不同介质，则折射率越大的介质
A.折射角越大，表示这种介质对光的偏折作用越大
B.折射角越大，表示这种介质对光的偏折作用越小
C.折射角越小，表示这种介质对光的偏折作用越大
D.折射角越小，表示这种介质对光的偏折作用越小
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5.如图所示，有一玻璃三棱镜ABC，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AC夹角为30°，则棱镜的折射率为
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√
6.(多选)如图所示，光在真空和介质的界面MN上发生偏折，真空中的光速为3×108 m/s，那么下列说法正确的是
A.光是从真空射向介质
B.介质的折射率约为1.73
C.光在介质中的传播速度约为1.73×108 m/s
D.反射光线与折射光线成60°角
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因为折射角大于入射角，所以光是从介质射向真空，选项A错误；
由几何关系知，反射光线与折射光线成90°角，选项D错误。
考点二　视深与视高问题
7.(多选)如图所示，把由同种玻璃制成的棱长为d的立方体A和半径为d的半球体B放在报纸上，且让半球的凸面向上。从B正上方分别观察A、B中心处报纸上的文字，下面的观察记录正确的是
A.看到A中的字比B中的字高
B.看到B中的字比A中的字高
C.看到A、B中的字一样高
D.看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高
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如图所示：
折射只有在入射角不等于0°的时候才发生，
当人眼通过半球体观察的时候，B中心处报
纸上的文字反射的光线沿球面法线方向射出，所以不发生折射，通过半球体观察物、像重合，则看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高；通过立方体观察时，由于光线发生了折射，折射角大于入射角，所以看到的像比物高，即看到A中的字比B中的字高，故A、D正确。
8.(2023·遂宁市月考)大气中空气层的密度是随着高度的增加而减小的。从大气外射来一束阳光，如图所示的四个图中，能粗略表示这束阳光射到地面的路径的是
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√
能力综合练
由题意知，高度下降，空气对光的折射率变大，所以当光从大气外射来时，入射角大于折射角，故选B。
9.(2023·徐州市高二期中)如图所示，一束激光照向光屏P，留下光斑S1。保持激光方向不变，在屏前放一块与P平行的玻璃砖，发现光斑移到S2处。若改用相同材料但宽ab更小的玻璃砖，则
A.光斑移到S2右侧
B.光斑移到S1左侧
C.光斑移到S1与S2之间
D.光屏上没有光斑出现
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由于光折射时出射光线平移，若改用相同材料但宽ab更小的玻璃砖，光线平移的距离减小，则光斑移到S1与S2之间，故选C。
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10.(2024·德阳市高二期末)如图是一个半径为R、折射率均匀的圆柱形玻璃砖的横截面，若两束光线从A点与横截面中轴线(图中虚线)成74°角射入玻璃砖后从B、C点射出，出射光与中轴线平行。
已知真空中的光速为c，sin 37°＝0.6，求：
(1)玻璃砖的折射率；
答案　1.6
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(2)光在玻璃砖内运动的时间。
11.(2023·绵阳市南山中学月考)如图所示，一直角玻璃三棱镜置于空气中，∠A＝30°，∠B＝90°。一束极细的单色光从AB边上的某点射入，在三棱镜内经过一次反射从BC边的中点D垂直射出。已知CD的长度为a，三棱镜的折射率为n＝ ，光在真空中传播的速度为c。
(1)求出光在AB面上的入射角i；
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答案　45°
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作出光路图如图所示，根据几何关系有α＝60°，r＝30°
(2)求光在三棱镜中的传播时间。
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由几何关系得
在棱镜中的光程s＝EF＋DF
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尖子生选练
(1)tan θ的值；
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由平抛运动的规律可知d＝v0t
(2)B位置到水面的距离H。
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解得α＝53°
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