资源简介

第1节　光的折射
选择题1～10题，每小题8分，共80分。
基础对点练
题组一　光的折射定律
1．泰山极顶看日出，历来被描绘成十分壮观的奇景。日出时看到的“太阳”与太阳的实际位置相比(　　)
略高一些 略低一些
略近一些 相同
2．(多选)如图所示，玻璃的折射率n＝，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90°夹角，其中角α等于60°，则入射角和折射角分别是多少(　　)　
入射角等于30° 入射角等于45°
折射角等于60° 折射角等于45°
3．(多选)如图所示，把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，且让半球的凸面向上。从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的字，下面的观察记录正确的是(　　)
看到A中的字比B中的字高
看到B中的字比A中的字高
看到A、B中的字一样高
看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高
题组二　折射率的理解和计算
4．如果光线以大小相等的入射角，从真空射入不同介质中，若介质的折射率越大，则 (　　)
折射角越大，说明折射光线偏离原来方向的程度越大
折射角越大，说明折射光线偏离原来方向的程度越小
折射角越小，说明折射光线偏离原来方向的程度越大
折射角越小，说明折射光线偏离原来方向的程度越小
5.一束单色光从空气射向某种介质的表面，光路如图所示，则该介质的折射率约为(　　)
1.50 　　 1.41
0.71 　　 0.67
6.图为一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径。M是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD＝30°，则此玻璃的折射率为(　　)
7．(2024·北京四中高二期末)一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。设a、b在玻璃中的速度分别为va和vb，在玻璃中的波长分别为λa和λb，则(　　)　
vaλb
va>vb，λa<λb va>vb，λa>λb
8.(2024·福建厦门一中期中)如图所示，激光笔发出一束激光射向水平面O点，经折射后在水槽底部形成一光斑P。已知水深H＝2.4 m，水池面积足够大，入射角α＝53°，水的折射率n＝，真空中光速为c＝3×108 m/s，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，则激光从O点传播到P点所用的时间为(　　)
1×10－8 s ×10－8 s
2×10－8 s ×10－8 s
综合提升练
9．(鲁科版教材P104节练习5改编)如图所示，长为8 m的船静止在水面上，船甲板中央有一高为2 m的桅杆，桅杆顶部安装有点光源，由此光源照射使船在水底形成影子的长度为16 m，已知水的折射率为，忽略甲板到水面的高度，则水深为(　　)
4 m 4 m
4 m 4 m
10．(多选)(2024·河北邯郸市高二统考期末)半径为R的半圆柱玻璃砖的截面如图所示，O点为圆心，OO′与直径AB垂直，一束与OO′成θ角的光线在O点反射、折射后，在紧靠玻璃砖且与AB垂直的光屏上形成两个光斑C、D。已知反射光线与折射光线垂直，sin θ＝0.6，下列说法正确的是(　　)
此玻璃砖的折射率为
此玻璃砖的折射率为
两光斑间的距离为R
两光斑间的距离为R
11．(10分)为了从一工事内部观察外面的目标，工事壁上开有一长方形孔，设工事壁厚d＝20 cm，孔的宽度L＝20 cm，孔内嵌入折射率n＝的玻璃砖，如图所示。试问：
(1)(5分)嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少？
(2)(5分)要想使外界180°范围内的景物全被观察到，则应嵌入折射率最小为多大的玻璃砖？
培优加强练
12．(10分)(2024·重庆市三峡名校联盟联考)2021年12月9日，我国神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站进行了太空授课如图甲所示，王亚平在水球里注入一个气泡，观察水球产生的物理现象，课后张同学画了过球心的截面图，如图乙所示，内径是R，外径是2R。假设一束单色光(纸面内)从外球面上A点射入，光线与AO直线所成夹角i＝45°，经折射后恰好与内球面在B点相切，最后到达C点，已知光速为c，求：
(1)(5分)单色光在水球内的折射率n；
(2)(5分)单色光从A点到C点在水球内传播的时间t。
第1节　光的折射
1.A　[太阳光从真空进入大气，入射角大于折射角，折射光线的反向延长线的交点为看到的太阳位置，比太阳的实际位置略高、略远，故A正确。]
2.AC　[由几何关系和反射定律知，入射角等于30°，由折射定律n＝得折射角等于60°，故A、C正确。]
3.AD　[如图所示，
INCLUDEPICTURE"A158.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2024(秋)物理 选择性必修 第一册 鲁科版\\学生WORD文档\\A158.tif" \* MERGEFORMATINET
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，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，由于光的传播方向发生了变化，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。]
4.C　[根据折射率的定义式n＝知，光以同一入射角从真空射入不同介质中，若介质的折射率越大，则折射角越小，说明这种介质对光的偏折作用越大，C正确。]
5.B　[单色光从空气射向该介质时，入射角i＝45°，折射角r＝30°，则该介质的折射率为n＝＝≈1.41，故选项B正确。]
6.A　[由几何关系知，在D点的入射角为30°，折射角为60°，则折射率为n＝＝，故A正确。]
7.A　[由题图知，a、b两束单色光的入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角，则根据折射定律n＝知，a光的折射率大于b光的折射率，a光的频率大于b光的频率，所以由λ＝知，λa<λb；根据v＝，由于a光的折射率大于b光的折射率，则有va8.B　[根据折射定律得n＝得到sin β＝＝＝0.6，所以折射角β＝37°，由v＝得v＝ m/s＝2.25×108 m/s，激光在水中传播的时间t＝＝＝ s＝×10－8 s，故B正确。]
9.C　[作出边界光线的折射光路图，如图所示。设入射角为i，折射角为r，则有＝，由几何关系，可得sin i＝，sin r＝，解得水深h＝4 m，故C正确。]
INCLUDEPICTURE"L243.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2024(秋)物理 选择性必修 第一册 鲁科版\\学生WORD文档\\L243.tif" \* MERGEFORMATINET
10.AC　[已知反射光线与折射光线垂直，根据几何关系可知折射角为α＝90°－θ，根据折射定律得n＝＝，故A正确，B错误；根据几何关系两光斑间的距离为s＝AC＋AD＝＋＝R，故C正确，D错误。]
11.(1)120°　(2)2
解析　(1)工事内部的人从玻璃砖左侧能最大范围观察右边的目标，光路如图所示。
INCLUDEPICTURE"K280.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024(秋)物理 选择性必修 第一册 鲁科版\\学生WORD文档\\K280.TIF" \* MERGEFORMATINET
tan β＝＝
可得β＝30°。
由折射定律有＝，得α＝60°
则视野的张角最大为2α＝120°。
(2)要使视野的张角为180°，则在空气中的入射角为90°，由折射定律有＝n0，解得n0＝2
应嵌入折射率最小为2的玻璃砖。
12.(1)　(2)
解析　(1)根据题意，设单色光在A点折射角为r，由几何关系可得sin r＝＝
则此单色光在该水球内的折射率为n＝＝。
(2)根据题意，由几何关系可知，单色光在水球内的传播距离为L＝2AB＝2＝2R
由n＝可得，单色光在水球内的传播速度为v＝＝c
则单色光从A点到C点的运动时间为t＝＝。第1节　光的折射
学习目标　1.理解光的折射定律。2.理解折射率的物理意义，知道折射率与介质中光速的关系。3.能够应用不同色光折射率不同解释光的色散现象。
知识点一　光的折射定律
1.将一根筷子斜插入装有水的茶缸中，可以看到水中的筷子向上弯曲，这说明光从一种介质进入另一种介质时发生了什么现象？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2.如图甲、乙所示是一狭窄光束射到玻璃面上时发生折射和反射的情景，结合情景讨论下列问题。
(1)反射光线、折射光线、入射光线和法线的位置关系如何？
(2)在光的反射和折射中，如果逆着反射光线或折射光线的方向射入，出射光线会沿什么方向？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时，____________会改变，发生折射现象。
2.光的折射定律
(1)内容：入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个________。即＝n。
(2)光路的可逆性：在折射现象中，光路是________的。
3.对折射定律的理解
(1)同平面：折射光线与入射光线、法线在同一平面内。
(2)线两旁：折射光线与入射光线分别位于法线两侧。
(3)成正比：当介质一定时，入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即＝n, 而并非两角成正比。折射角r随入射角i的变化而变化，入射角i的正弦与折射角r的正弦之比是定值。
思考　如图所示，在清澈的水中可以清清楚楚地看到水中的游鱼。如果用鱼叉对准看到的鱼，却总是叉不到鱼。有经验的渔民都知道，叉鱼时只有瞄准鱼的下方才能叉到，试说明其中的道理。如果不用鱼叉而改用激光束捕鱼，应该把激光束瞄准哪里，为什么？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例1 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。
(1)画出光路图；
(2)当入射角变为45°时，折射角的正弦值为多大？
　
　
　
　
　
　
　
　
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，结合三角函数关系进行运算。　　
例2 (鲁科版教材P101“迁移”改编)如图所示，半径为R的玻璃半圆柱体，圆心为O，两条平行单色红光射向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点为B，∠AOB＝60°。已知该玻璃对红光的折射率n ＝，两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d为(　　)
A.R B.R
C.R D.R
特别提醒：画光路图时应注意的问题
(1)垂直界面入射的光线，折射光线与入射光线在同一直线上。
(2)过半圆形玻璃砖圆心的光线在圆弧处不偏折。
知识点二　折射率的理解和计算
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，例如水和玻璃，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
(1)定义：光从________斜射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦与折射角r的________的比值n，称为这种介质的折射率，也称绝对折射率。
(2)定义式：n＝。
(3)意义：介质的折射率反映了光从空气斜射入介质(或从介质斜射入空气)时_____________________。
2.折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播________之比，即________。
3.对折射率的理解
(1)折射率的表达式n＝中，i为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角；而r为介质中的光线与法线的夹角，也不一定为折射角。
(2)折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角的大小无关，与介质的密度没有必然联系。
(3)任何介质的折射率都大于1。
①由公式n＝看，由于光在真空中的传播速度c大于光在任何介质中的传播速度v，所以任何介质的折射率都大于1。
②由公式n＝看，光从真空斜射入任何介质时，入射角都大于折射角，所以任何介质的折射率都大于1。
4.光的色散
当一束白光射入三棱镜时，由于白光中不同色光的折射率不同，偏折程度就不同，紫光偏折程度最大，红光偏折程度最小，经三棱镜折射后，会出现色散现象。
思考
1.是否可以由折射率的定义式n＝得出介质的折射率与入射角i的正弦成正比，与折射角r的正弦成反比？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2.光从真空垂直界面射入某种介质中，光线不偏折，是否能说明在这种情况下，这种介质中的光速与真空中光速相同？属于折射吗？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
角度1　折射率的理解
例3 (多选)下列说法中不正确的是(　　)
A.根据n＝可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比
B.根据n＝可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比
C.介质的折射率由介质本身决定，与入射角、折射角均无关
D.根据n＝可知，介质中的光速与介质的折射率成反比
角度2　折射率的计算
例4 (2024·河南新乡市第三次联考)如图所示，OCD是半径为R的半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径。一束单色光沿AO方向从真空射向OD界面，入射角为45°，折射光线与圆柱面的交点为B。已知∠OO1B＝60°，则此玻璃的折射率为(　　)
A. B.
C. D.
角度3　n＝与n＝的综合应用
例5 如图，一玻璃水槽，水深h＝1.2 m，身高H＝1.8 m的人紧靠水槽站立。太阳光以与水平方向成θ＝37°角射在水面上，测得人在水中底部的影长L＝1.7 m(c＝3×108 m/s，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。求：
(1)水的折射率；
(2)光在水中的传播速度；
(3)光在水中的传播时间。
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
随堂对点自测
1.(光的折射现象)如图所示是一束光从空气射向某介质在界面上发生反射和折射现象的光路图，下列判断正确的是(　　)
A.AO是入射光线，OB为反射光线，OC为折射光线
B.BO是入射光线，OC为反射光线，OA为折射光线
C.CO是入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线
D.条件不足，无法确定
2.(折射率的计算)(2024·广州三校期中联考)如图，三角形ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为(　　)
A. B.
C. D.
3.(折射定律的应用)(2024·江西景德镇期末)如图所示，一个储油桶的底面直径d＝0.6 m。当桶内没有油时，从P点经桶壁上边缘O点恰能看到桶壁上的A点。当桶内装满油时，仍沿PA方向看去，恰好看到桶壁上的B点。已知A点的深度为0.8 m，B、O间距为1.5 m，真空中光速c＝3.0×108 m/s。求：
(1)油的折射率；
(2)光在油中传播的速度。
　
　
　
　
　
　
第1节　光的折射
知识点一
导学
1.提示　折射现象。
2.提示　(1)反射光线、折射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、折射光线和入射光线分居法线两侧。
(2)出射光线会沿原入射光线的方向射出。
知识梳理
1.传播方向
2.(1)常数　(2)可逆
[思考] 提示　水中鱼反射的光，在水面处发生了折射，折射光线向远离法线的方向偏折，我们看到的是变浅的鱼的虚像，所以叉鱼时只有瞄准鱼的下方才能叉到；改用激光束捕鱼，应该把激光束瞄准看到的鱼，因为光路是可逆的，将激光沿我们看到鱼的光路射入水中，激光在水面同样会发生折射，从而正好射中鱼。
例1 (1)见解析图　(2)
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)当入射角为60°时，由光的折射定律有
n＝＝
当入射角为45°时，n不变，由n＝
得折射角的正弦值sin θ2＝＝＝。
例2 C　[如图所示，光线1通过玻璃砖后不偏折。光线2的入射角 i＝60°，由n＝ 得sin r＝＝，解得r＝30°，由几何知识得i′＝60°－r＝30°，由n＝ 得sin r′＝nsin i′＝，解得r′＝60°，由正弦定理得OC＝R，则d＝OC·tan 30°＝R，故C正确。]
知识点二
导学　提示　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。
知识梳理
1.(1)真空　正弦　(3)偏折的程度　2.速度v　n＝
[思考]
1.提示　不可以。该定义式是比值定义式，所有的比值定义式均不存在公式中两个量的正比或反比关系。折射率n由介质的性质和光的频率决定，与入射角i和折射角r无关。
2.提示　不能。虽然在这种情况下，光线不偏折，但n＝仍成立，即光在介质中的传播速度仍比真空中的光速小，仍然属于折射。
例3 AB　[折射率是一个反映介质的光学特性的物理量，由介质本身决定，与入射角、折射角无关，故A、B错误，C正确；由于真空中光速是一个定值，则由n＝可知，v与n成反比，故D正确。]
例4 C　[根据几何关系可知折射角为30°，则此玻璃的折射率n＝＝，故C正确。]
例5 (1)　(2)2.25×108 m/s　(3)6.7×10－9 s
解析　(1)根据题意作出光路图如图所示，
由几何关系得CD＝＝0.8 m，BD＝L－CD＝0.9 m，则tan ∠BOD＝＝＝0.75，可得∠BOD＝37°，水的折射率n＝＝。
(2)由n＝可得光在水中的传播速度
v＝＝ m/s＝2.25×108 m/s。
(3)由t＝及OB＝＝1.5 m得光在水中的传播时间t＝6.7×10－9 s。
随堂对点自测
1.C　[根据法线与界面垂直，反射角等于入射角，折射光线和入射光线分居法线两侧，可知CO为入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线，故C正确。]
2.A　[由几何关系知，红光到达AC面的入射角为i＝30°，又折射角为r＝60°，则玻璃对红光的折射率为n＝＝＝，故A正确，B、C、D错误。]
3.(1)1.5　(2)2×108 m/s
解析　(1)由几何关系得AO＝ m＝1 m
设图中桶底右端点为O′，则由几何关系可知，∠BOO′即为光的入射角，∠AOO′即为光的折射角，则油的折射率
n＝＝＝1.5。
(2)根据速度与折射率的关系得
v＝＝ m/s＝2×108 m/s。(共51张PPT)
第1节　光的折射
第4章 光的折射和全反射
1.理解光的折射定律。
2.理解折射率的物理意义，知道折射率与介质中光速的关系。
3.能够应用不同色光折射率不同解释光的色散现象。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二　折射率的理解和计算
知识点一　光的折射定律
知识点一　光的折射定律
1.将一根筷子斜插入装有水的茶缸中，可以看到水中的筷子向上弯曲，这说明光从一种介质进入另一种介质时发生了什么现象？
提示　折射现象。
2.如图甲、乙所示是一狭窄光束射到玻璃面上时发生折射和反射的情景，结合情景讨论下列问题。
(1)反射光线、折射光线、入射光线和法线的位置关系如何？
(2)在光的反射和折射中，如果逆着反射光线或折射光线的方向射入，出射光线会沿什么方向？
提示　(1)反射光线、折射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、折射光线和入射光线分居法线两侧。
(2)出射光线会沿原入射光线的方向射出。
1.光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时，__________会改变，发生折射现象。
传播方向
常数
(2)光路的可逆性：在折射现象中，光路是______的。
可逆
【思考】　如图所示，在清澈的水中可以清清楚楚地看到水中的游鱼。如果用鱼叉对准看到的鱼，却总是叉不到鱼。有经验的渔民都知道，叉鱼时只有瞄准鱼的下方才能叉到，试说明其中的道理。如果不用鱼叉而改用激光束捕鱼，应该把激光束瞄准哪里，为什么？
提示　水中鱼反射的光，在水面处发生了折射，折射光线向远离法线的方向偏折，我们看到的是变浅的鱼的虚像，所以叉鱼时只有瞄准鱼的下方才能叉到；改用激光束捕鱼，应该把激光束瞄准看到的鱼，因为光路是可逆的，将激光沿我们看到鱼的光路射入水中，激光在水面同样会发生折射，从而正好射中鱼。
例1 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。
(1)画出光路图；
(2)当入射角变为45°时，折射角的正弦值为多大？
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。
C
特别提醒：画光路图时应注意的问题
(1)垂直界面入射的光线，折射光线与入射光线在同一直线上。
(2)过半圆形玻璃砖圆心的光线在圆弧处不偏折。
知识点二　折射率的理解和计算
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，例如水和玻璃，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？
提示　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
(1)定义：光从______斜射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦与折射角r的______的比值n，称为这种介质的折射率，也称绝对折射率。
真空
正弦
(3)意义：介质的折射率反映了光从空气斜射入介质(或从介质斜射入空气)时____________。
偏折的程度
速度v
4.光的色散
当一束白光射入三棱镜时，由于白光中不同色光的折射率不同，偏折程度就不同，紫光偏折程度最大，红光偏折程度最小，经三棱镜折射后，会出现色散现象。
提示　不可以。该定义式是比值定义式，所有的比值定义式均不存在公式中两个量的正比或反比关系。折射率n由介质的性质和光的频率决定，与入射角i和折射角r无关。
2.光从真空垂直界面射入某种介质中，光线不偏折，是否能说明在这种情况下，这种介质中的光速与真空中光速相同？属于折射吗？
AB
C
角度2　折射率的计算
例4 (2024·河南新乡市第三次联考)如图所示，OCD是半径为R的半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径。一束单色光沿AO方向从真空射向OD界面，入射角为45°，折射光线与圆柱面的交点为B。已知∠OO1B＝60°，则此玻璃的折射率为(　　)
解析　(1)根据题意作出光路图如图所示，
随堂对点自测
2
C
1.(光的折射现象)如图所示是一束光从空气射向某介质在界面上发生反射和折射现象的光路图，下列判断正确的是(　　)
A.AO是入射光线，OB为反射光线，OC为折射光线
B.BO是入射光线，OC为反射光线，OA为折射光线
C.CO是入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线
D.条件不足，无法确定
解析　根据法线与界面垂直，反射角等于入射角，折射光线和入射光线分居法线两侧，可知CO为入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线，故C正确。
A
2.(折射率的计算)(2024·广州三校期中联考)如图，三角形ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为(　　)
3.(折射定律的应用)(2024·江西景德镇期末)如图所示，一个储油桶的底面直径d＝0.6 m。当桶内没有油时，从P点经桶壁上边缘O点恰能看到桶壁上的A点。当桶内装满油时，仍沿PA方向看去，恰好看到桶壁上的B点。已知A点的深度为0.8 m，B、O间距为1.5 m，真空中光速c＝3.0×108 m/s。求：
(1)油的折射率；
(2)光在油中传播的速度。
答案　(1)1.5　(2)2×108 m/s
课后巩固训练
3
A
题组一　光的折射定律
1.泰山极顶看日出，历来被描绘成十分壮观的奇景。日出时看到的“太阳”与太阳的实际位置相比(　　)
A.略高一些 B.略低一些
C.略近一些 D.相同
解析　太阳光从真空进入大气，入射角大于折射角，折射光线的反向延长线的交点为看到的太阳位置，比太阳的实际位置略高、略远，故A正确。
基础对点练
AC
A.入射角等于30° B.入射角等于45°
C.折射角等于60° D.折射角等于45°
AD
3.(多选)如图所示，把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，且让半球的凸面向上。从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的字，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
解析　如图所示，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，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，由于光的传播方向发生了变化，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。
C
题组二　折射率的理解和计算
4.如果光线以大小相等的入射角，从真空射入不同介质中，若介质的折射率越大，则 (　　)
A.折射角越大，说明折射光线偏离原来方向的程度越大
B.折射角越大，说明折射光线偏离原来方向的程度越小
C.折射角越小，说明折射光线偏离原来方向的程度越大
D.折射角越小，说明折射光线偏离原来方向的程度越小
B
5.一束单色光从空气射向某种介质的表面，光路如图所示，则该介质的折射率约为(　　)
A.1.50 　　 B.1.41
C.0.71 　　 D.0.67
A
6.图为一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径。M是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD＝30°，则此玻璃的折射率为(　　)
A
7.(2024·北京四中高二期末)一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。设a、b在玻璃中的速度分别为va和vb，在玻璃中的波长分别为λa和λb，则(　　)　
A.vaλb
C.va>vb，λa<λb D.va>vb，λa>λb
B
C
综合提升练
AC
10.(多选)(2024·河北邯郸市高二统考期末)半径为R的半圆柱玻璃砖的截面如图所示，O点为圆心，OO′与直径AB垂直，一束与OO′成θ角的光线在O点反射、折射后，在紧靠玻璃砖且与AB垂直的光屏上形成两个光斑C、D。已知反射光线与折射光线垂直，sin θ＝0.6，下列说法正确的是(　　)
(1)嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少？
(2)要想使外界180°范围内的景物全被观察到，则应嵌入折射率最小为多大的玻璃砖？
答案　(1)120°　(2)2
解析　(1)工事内部的人从玻璃砖左侧能最大范围观察右边的目标，光路如图所示。
培优加强练
12.(2024·重庆市三峡名校联盟联考)2021年12月9日，我国神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站进行了太空授课如图甲所示，王亚平在水球里注入一个气泡，观察水球产生的物理现象，课后张同学画了过球心的截面图，如图乙所示，内径是R，外径是2R。假设一束单色光(纸面内)从外球面上A点射入，光线与AO直线所成夹角i＝45°，经折射后恰好与内球面在B点相切，最后到达C点，已知光速为c，求：
(1)单色光在水球内的折射率n；
(2)单色光从A点到C点在水球内传播的时间t。

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