资源简介 (共106张PPT)高三一轮总复习高效讲义物 理01第十四章光第1讲 光的折射 全反射知识梳理 夯实基础考点探究 提升能力课时通关精练020301学习目标教考衔接知识梳理 夯实基础反射折射正比1大小AI精准定位：高考命题关键点光密光疏大于或等于小大AI精准定位：高考命题关键点考点探究 提升能力角度突破 折射定律考点一破题路径能力要语易错警示角度突破破题路径角度突破全反射考点二破题路径破题路径能力要语能力要语[课时通关精练(三十五)] 课时1 光的折射0102030405060708091001020304050607080910010203040506070809100102030405060708091001020304050607080910010203040506070809100102030405060708091001020304050607080910010203040506070809100102030405060708091001020304050607080910010203040506070809100102030405060708091001020304050607080910010203040506070809100102030405060708091001020304050607080910010203040506070809100102030405060708091001020304050607080910[课时通关精练(三十五)] 课时2 全反射010203040506070809101101020304050607080910110102030405060708091011010203040506070809101101020304050607080910110102030405060708091011010203040506070809101101020304050607080910110102030405060708091011010203040506070809101101020304050607080910110102030405060708091011010203040506070809101101020304050607080910110102030405060708091011010203040506070809101101020304050607080910110102030405060708091011010203040506070809101101020304050607080910110102030405060708091011谢谢观看第1讲 光的折射 全反射 对应学生用书P293学习目标 教考链接1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律 2.掌握发生全反射的条件，会用全反射的条件进行相关计算 1.情境创新化：以棱镜、光纤、防窥屏等科技应用为载体，侧重建模能力 2.计算综合化：结合几何关系求临界角、光路长度 3.能力多元化：需熟练运用折射定律、全反射条件及三角函数。核心特点是重规律应用、强数学建模一、光的折射定律 折射率1.折射现象：光到达两种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这种现象叫光的反射，另一部分光会进入第2种介质，这种现象叫光的折射。如图甲。2.折射定律(1)内容：如图乙所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。(2)在光的折射现象中，光路是可逆的。3.折射率(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量。(2)定义式：n＝。(3)计算公式：n＝，任何介质的折射率都大于1。4.折射率的理解(1)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关。(2)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。(3)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。 可见光中紫光的折射率最大、红光的折射率最小(4)同一种光在不同介质中的折射率不一样。5.折射定律的应用(视深、视高)解读 视深是人眼看透明物体内部某物点时像点离界面的距离。视高是沿竖直方向从透明物体中看空中物体时的高度视深 如图所示，一物点S位于折射率为n的介质中H深处，由于i和γ角都很小，则sin i≈tan i＝，sin γ≈tan γ＝，由折射定律知 n＝＝，所以视深 h＝视高 如果从折射率为n的透明介质中，观察正上方距液面高为H的物点S。由数学知识得sin i≈tan i＝，sin r≈tan r＝，因n＝，所以视高h＝nHAI精准定位：高考命题关键点掌握规范作图、定律应用与连续光路追踪是解决折射问题的三大核心能力1.规范绘制光路图，标清入射点、法线、入射角与折射角。2.熟练运用折射定律，注意介质顺序与角度的对应关系。3.对复杂介质(如组合棱镜)需逐步分析每个界面的折射与反射，确保光路连续性。【例1】 如图所示，在水中A处有一条鱼，但岸上的人却看到这条鱼在B处，选项中的四幅光路图中，能正确说明产生这一现象原因的是( )折射率由材料本质和光频共同决定，其值恒大于等于1【例2】 (原创)关于光的折射率，下列说法正确的是 ( )A.某种介质的折射率等于光在该介质中的传播速度v与真空中光速c的比值B.两种介质相比较，折射率越大的介质，对光的偏折(折光)能力越强C.光从空气斜射入玻璃时，入射角增大，玻璃的折射率也会随之增大D.由于光在介质中传播速度小于真空中光速，故任何介质的折射率都小于1题后反思：【例3】 空中有一只小鸟，距水面3 m，其下方距水面4 m深处的水中有一条鱼。已知水的折射率为，则鸟飞至鱼正上方时，看水中的鱼与鱼看天上的鸟距各自的距离分别为( )A.6 m，8 m B.8 m，6 mC.3 m，4 m D.4 m，3 m题后反思：二、全反射1.全反射条件(1)光从光密介质射入光疏介质。(2)入射角大于或等于临界角。2.临界角(1)若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时发生全反射，全反射的临界角为C，根据光路可逆，可等效为入射角θ1＝90°时的折射角θ2，这个折射角θ2就是临界角C，即sin C＝。(2)介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。(3)光密介质与光疏介质的比较介质 光密介质 光疏介质折射率 大 小光速 小 大相对性 若n甲＞n乙，则甲相对乙是光密介质 若n甲＜n丙，则甲相对丙是光疏介质3.全反射的应用(1)全反射棱镜截面是等腰直角三角形的棱镜(通常是玻璃做成的)叫全反射棱镜。可用其改变光的传播方向。(2)光导纤维光导纤维简称“光纤”，它是非常细的特制玻璃丝(直径在几微米到一百微米之间)，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大。光密介质折射率大，全反射需满足光密到光疏且入射角不小于临界角【例4】 (原创)下列说法不正确的是( )A.因为玻璃的密度大于水的密度，所以玻璃相对于水是光密介质B.玻璃的折射率约1.5，水的折射率约1.33，故玻璃对水来说是光密介质C.光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的小D.光从光密介质射入光疏介质时，若入射角小于临界角，不会发生全反射题后反思：【例5】 自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯由透明介质制成，其外形如图甲所示，下列说法正确的是( )A.汽车灯光从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射B.汽车灯光从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射C.汽车灯光从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射D.汽车灯光从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射题后反思：【例1】 解析：选D。光由水中斜射向空气时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，向水面偏折，岸上的人看水中的鱼，逆着折射光线看去，“鱼”的位置升高了，D正确。【例2】 解析：选B。介质折射率的定义是n＝(真空中光速 c 与介质中光速 v 的比值)，而非，A错误；折射率是介质的固有属性，其大小直接反映介质对光的偏折能力，n 越大折光性越强，B正确；折射率由介质本身和光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关，C错误；由n＝可知，v＜c则n＞1，任何介质的折射率都大于1，D错误。【例3】 解析：选A。直接套用视深公式h＝，其中H＝4 m，n＝解得h＝3 m，则鸟看水中的鱼时H1＝(3＋3) m＝6 m。视高h'＝nH'＝×3 m＝4 m，可得鱼看天上的鸟时H2＝(4＋4) m＝8 m，A正确。【例4】 解析：选A。光密介质与光疏介质的判断依据是折射率(n大的为光密介质)，与密度无关，A错误；玻璃折射率大于水，故玻璃对水来说是光密介质，B正确；由v＝可知，n越大，v越小，光在光密介质中的传播速度更小，C正确；全反射的条件是光从光密到光疏且入射角≥临界角，若入射角小于临界角，不发生全反射，D正确。【例5】 解析：选B。汽车灯光应从左面射向自行车尾灯，光在尾灯内部右表面发生全反射，使自行车后面的汽车司机发现前面有自行车，避免事故的发生，B正确。考点一 折射定律液体介质：如水或油，通过光的折射现象，结合数学知识，求解有关物理量【例1】 (2025·甘肃高考)已知一圆台容器，高H＝15 cm，上口径R＝13 cm，容器底部中心有一质点，未装入水时，人眼从容器边缘无法观测到该质点，装入某种液体后，恰好可以看到，此时液面高度h＝12 cm，人眼观测角度α满足sin α＝，人眼到入射处距离为5 cm。光在真空中的传播速度c＝3×108 m/s，求：(1)该液体的折射率；(2)光从底部质点反射至人眼全过程的时间。解析：(1)根据题意，画出光路图，如图所示，由几何关系可得sin i＝，O'B＝H－h＝3 cm，则有O'A＝4 cm，AB＝5 cm，则sin r＝＝＝由折射定律可得该液体的折射率为n＝＝。(2)根据题意，由图可知，光在空气中传播的距离为s1＝5 cm，光在液体中的传播距离为s2＝OB＝＝15 cm光在液体中的传播速度为v＝＝则光从底部质点反射至人眼全过程的时间t＝＋＝ s＋ s≈8.3×10－10 s。答案：(1) (2)8.3×10－10 s 角度突破 破题路径固体介质：给定特殊的棱镜或透明材料，根据折射定律计算介质的折射率或其他物理量【例2】 某精密光学仪器由一块半径为R的半球形玻璃砖制成，其过圆心O的竖直截面如图所示，AB为圆的水平直径，一细束单色光线平行于AB从C点射入玻璃砖，恰好从B点射出玻璃砖。不考虑光线在玻璃中的多次反射，已知C到AB的距离为R，光在真空中的传播速度为c，求：(1)半球形玻璃砖对该单色光的折射率；(2)光从C点传到B点所用的时间。解析：(1)光路图如图所示，由几何关系可知，在C点的入射角和折射角分别为α＝60°，β＝30°根据折射定律可得n＝＝。(2)光在玻璃中通过路程为d＝2Rcos β＝R光在玻璃中传播的速度v＝＝光从C点传到B点所用时间t＝＝。答案：(1) (2) 能力要语1.明确固体介质(如棱镜)的界面，标注入射角、折射角。2.区分 “空气→固体”“固体→空气”，前者n＝(i＞r)，后者需注意是否满足全反射条件，不要盲目套用公式。教学札记：教学札记：光路方向：根据折射定律与光路可逆原理，判断光路图【例3】 地球表面大气对光的折射率随高度的增加而逐渐减小。一束太阳光从大气层中某点射入，此后光的传播路径可能正确的是( )题后反思：解析：选B。根据地球表面大气对光的折射率随高度的增加逐渐减小，可知太阳光从大气层中某点射入，光从光疏介质射向光密介质，根据折射定律可知，折射角小于入射角，光线逐渐向下弯曲，折射光线不可能是直线，B正确。 易错警示角度 定义 入射角、折射角均为光线与法线的夹角，并非与界面的夹角，需准确标注介质 区分 明确光密(n大)介质、光疏(n小)介质，判断折射角与入射角的大小关系。注意光从光疏介质进入光密介质时，向法线偏折光路 可逆 利用可逆性验证：若光反向传播，折射定律仍成立，可辅助判断路径合理性垂直 入射 光垂直介质表面时，传播方向不变，折射角与入射角均为 0°，勿误判偏折通过复色光的折射光路，判定其对应的波长与光子能量关系【例4】 一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，如图所示。对于两束单色光来说( )A.玻璃对a光的折射率较小B.a光在玻璃中传播的速度较大C.b光的波长较长D.b光光子的能量较大题后反思：【变式训练1】 (生产生活融通题)“不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原理是光的色散。如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a、b为两种折射出的单色光。以下说法正确的是( )A.a光光子能量大于b光光子能量B.在水珠中a光的传播速度小于b光的传播速度C.用同一双缝干涉装置看到的a光干涉条纹间距比b光宽D.如果b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应题后反思： 角度突破各种色光特性的比较颜色 红橙黄绿青蓝紫频率 低→高光子的能量 小→大同一介质中的折射率 小→大通过同一棱镜的偏折角 小→大同一介质中的传播速度 大→小同一介质中的波长 大→小同一介质中的临界角 大→小 破题路径【例4】 解析：选C。由图可知玻璃对a光的折射率较大，A错误；由v＝，na＞nb，可知a光在玻璃中传播的速度较小，B错误；a光的折射率大，则a光的频率大，波长较短，C正确；a光的频率大，由ε＝hν可知，a光光子的能量较大，D错误。【变式训练1】 解析：选C。根据光路图知，太阳光射入水珠时，b光的偏折程度大，则知b光的折射率大于a光的折射率，光子的能量ε＝hν，可知光子的能量与光的频率成正比，所以a光的光子能量较小，A错误；a光的折射率较小，由v＝分析可知，在水珠中a光的传播速度较大，B错误；折射率小，则频率小，波长大，知a光的波长大于b光的波长，而干涉条纹的间距与波长成正比，则知a光干涉条纹的间距比b光宽，C正确；产生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，故可知若b光能使金属发生光电效应，则a光不一定能使该金属发生光电效应，D错误。考点二 全反射自然现象分析：分析露珠、气泡呈现明亮光泽的成因，或解释海市蜃楼的光学原理【例5】 (自然现象融通题)海市蜃楼分为两种形式，海面的海市蜃楼、沙漠中的海市蜃楼，观察对比下列两幅图像，分析下列说法正确的是( )A.两种海市蜃楼所形成的像均为在高空中的倒影B.两图都是光从光密介质进入光疏介质最终发生了全反射C.海面附近与沙漠表面，底层空气均比上层空气稠密D.两图都是折射现象没有反射现象【变式训练2】 如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往水球中央注入空气，形成了一个明亮的气泡。若入射光在气泡表面的P点恰好发生全反射，反射角为θ，光在真空中传播速度为c，则( )A.光从空气进入水球，频率变小B.光从空气进入水球，波长变短C.水的折射率n＝sin θD.光在水球中的传播速度v＝题后反思： 角度突破1.气泡、露珠特别明亮(1)光从水中或玻璃射向气泡时，一部分光在界面发生了全反射。(2)花叶上的露珠特别明亮，是射入露珠的光有一部分在它的表面发生全反射。2.海市蜃楼(上现蜃景，正立)海面上，下层空气温度低，密度大，折射率大，上层空气温度高，密度小，折射率小，远方物体发出的光线向空中入射时不断折射弯曲，到某高度时发生全反射，再射回地面，观察者感觉这光线来自空中。3.沙漠蜃景(下现蜃景，倒立)【例5】 解析：选B。海面上方的海市蜃楼所形成的像为正影，沙漠下方的海市蜃楼所形成的像为倒影，A错误；两图都是光从光密介质进入光疏介质最终发生了全反射，B正确；温度高空气稀薄，温度低空气稠密，海面附近底层空气比上层空气稠密，沙漠表面底层空气比上层空气稀疏，C错误；光在折射时也反射，则两图既有折射现象也有反射现象，D错误。【变式训练2】 解析：选B。入射光在气泡表面的P点恰好发生全反射，则临界角为θ，水的折射率为n＝，C错误；根据n＝，光在水球中的传播速度为v＝csin θ，D错误；光从空气进入水球，波速减小，频率不变，根据ν＝＝，波长变短，B正确，A错误。全反射判断及应用：结合光路图，判断全反射能否发生，并求相关物理量【例6】 (2025·湖南高考)如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是( )A.入射角θ小于45°B.该介质折射率大于C.增大入射角，该单色光在上可能发生全反射D.减小入射角，该单色光在上可能发生全反射 破题路径【例6】 解析：选D。根据几何关系可知，折射角α＝45°，由于光是从光疏介质射入光密介质的，因此入射角大于折射角，即入射角θ＞45°，A错误；根据折射定律得n＝＝sin θ＜，B错误；由于n＜，根据全反射临界角公式可知sin C＝＞，解得C＞45°，增大入射角，设该单色光在弧BC上的入射点为M，如图所示，则在等腰三角形△AOM中，∠OMA＝∠OAM＜45°，所以一定不能发生全反射，C错误；同理，减小入射角，设该单色光在弧AB上的入射点为N，如图所示，则在等腰三角形△AON中，∠ONA＝∠OAN＞45°，所以可能发生全反射，D正确。结合光纤、内窥镜等实例，分析其工作原理，解释全反射如何实现光的信息传输【例7】 如图所示，一条长L＝180 m的光导纤维用折射率为n＝的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以i＝45°的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。(1)该激光在光导纤维中的速度v是多大？(2)要想让从端面射入的激光在光导纤维中发生全反射，求该激光入射角的范围。(3)求该激光在光导纤维中传输所经历的时间t。解析：(1)该激光在光导纤维中的速度v＝＝×108 m/s。(2)由sin C＝，解得激光发生全反射的临界角C＝45°如图所示，当α≥C＝45°时，从端面射入的激光在光导纤维中发生全反射，则β≤45°由n＝，解得i≤90°所以让从端面射入的激光在光导纤维中发生全反射，该激光入射角可以是任意值。(3)一细束激光由其左端的中心点以i＝45°的入射角射入光导纤维内，由n＝＝解得β＝30°经过一系列全反射后从右端射出的路程s＝＝L＝120 m该激光在光导纤维中传输所经历的时间t＝＝4×10－7 s。答案：(1)×108 m/s (2)任意角度 (3)4×10－7 s 破题路径 能力要语解决此类问题的核心在于抓住“两个角度关系”——端面的折射角与内壁的入射角互余。确保内壁入射角大于或等于临界角，是激光能在光纤中实现全反射传输的充要条件，也是求解入射角范围和计算传输时间的物理基础。教学札记：复杂光路设计：在棱镜或组合介质中，控制光路，完成特定方向的传播或转向【例8】 (2025·南通二模)虚线方框内有截面是等腰直角三角形的全反射棱镜。同频率的两束光1、2平行或垂直于棱镜某面射入，对应的出射光是1'、2'，下列可能实现的情境是( ) 能力要语解题关键在于系统追踪光路，依次分析每个界面的光学行为(折射或全反射)，并充分利用等腰直角三角形的几何特性(45°、90°角)来简化计算。教学札记：解析：选B。将平行光线垂直于全反射棱镜的直角边射入，反射光线改变90°，将平行光线垂直于全反射棱镜的斜边射入，反射光线改变180°，根据光的全反射规律，所作光路图如图甲所示，A、D错误；将平行光线平行于全反射棱镜的斜边射入，反射光线平行射出，全反射棱镜没有会聚光线的作用，只有凸透镜才对光线有会聚作用，根据光的折射规律，所作光路图如图乙所示，B正确，C错误。 [课时通关精练(三十五)] 课时1 光的折射(选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟)1.一束频率为ν的单色光从空气射入水中，光路如图所示，其中光在空气中的速度为c，则( )A.水的折射率为 B.光在水中的速度为cC.光在水中的波长为 D.光在水中的频率为ν解析：选D。根据光的折射定律可知，水的折射率应该为n＝，A错误；光从一种介质射入另一种介质，频率不变仍为ν，而速度变为v＝，波长为λ＝＝，B、C错误，D正确。2.如图所示，一束单色光从空气射入平静的水面，方向与水面成θ角，反射光线与折射光线垂直。已知光在真空中的传播速度为c，则该单色光在水中的传播速度为( )A.csin θ B.ccos θC.ctan θ D.解析：选C。光路如图所示，由反射定律和几何关系，知入射角为α＝90°－θ，折射角为γ＝θ，由折射定律得水的折射率为n＝＝，则单色光在水中的传播速度为v＝＝ctan θ，C正确。3.(2025·广东高考)如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为α的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为β，该折射率为( )A. B.C. D.解析：选A。光路图如图所示，则由折射定律可得n＝，A正确。4.如图所示，学生将一束光线以入射角θ＝60°从空气射向厚度h＝0.1 m的平行板玻璃，测出下界面出射光线的出射点与上界面入射光线的法线之间的距离d＝0.05 m。则此玻璃的折射率n为( )A. B.C. D.解析：选C。由图中几何关系可得sin α＝＝，根据折射定律可知，玻璃的折射率为n＝＝＝，C正确。5.(生产生活融通题)抗冲击玻璃是由两层钢化玻璃和中间一层树脂材料构成的，树脂的折射率比玻璃的小。下列在抗冲击玻璃中的折射光线可能正确的是( )解析：选B。树脂的折射率比玻璃的小，则光由玻璃射向树脂时折射角大于入射角，从树脂的下表面射出到玻璃时，折射角小于入射角，且射入树脂时的入射光线与射出树脂时的折射光线平行，B正确。6.(2025·镇江高三期末)如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，由两种单色光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃。分别沿OB、OC在玻璃中传播。则下列说法正确的是( )A.沿OB传播的单色光频率较高B.沿OB传播的单色光波长较长C.沿OC传播的单色光的光子动量较大D.沿OC传播的单色光更容易发生光电效应解析：选A。由题图可知，复色光从真空射入玻璃后，沿OB的单色光偏折程度较大，则玻璃对沿OB的单色光折射率较大，沿OB传播的单色光频率较高；根据ε＝hν可知，沿OB传播的单色光更容易发生光电效应，A正确，D错误；根据λ＝，由于沿OB传播的单色光频率较高，则沿OB传播的单色光波长较短；根据光子动量表达式p＝可知，沿OB传播的单色光的光子动量较大，B、C错误。7.如图所示，一束激光照射在横截面为正方形的透明玻璃柱上，光线与横截面平行，则透过玻璃柱的光线可能是图中的( )A.① B.②C.③ D.④解析：选C。根据折射定律n＝，由于n＞1，解得i1＞r1，所以折射光线向右偏折；根据折射定律n＝，n＝，r1＝r2，解得i1＝i2，所以出射光线与入射光线平行，C正确。8.如图所示，圆柱形玻璃砖静止放置在水平面上，AB是截面圆的竖直直径，一束单色光从A点以与竖直方向成60°角的方向射入玻璃砖，从C点射出玻璃砖，并射在地面上的D点。已知光线CD与地面垂直，B、D间的距离为d，光在真空中的传播速度为c。则光从A点传播到C点所用时间为( )A. B.C. D.解析：选A。如图所示，根据几何关系可知，光从A点入射、从C点出射，入射角为60°，光在A点的折射角为30°，AC间的距离为2d，折射率n＝＝，光在玻璃砖中速度v＝，则光从A传播到C所用时间t＝＝＝，A正确。9.在水膜里注水，得到了一个晶莹剔透的水球，接着又在水球中央注入一个气泡，形成了两个同心的球。如图所示AB是通过球心O的一条直线，有一束宽为8R的单色光沿着水球的水平轴线射向水球左侧表面，光的中轴线与AB重合，内球面半径为3R，外球面半径为5R，边界光线经折射后恰好与内表面相切，已知光速c，求：(1)单色光在水中的折射率n；(2)边界光线折射后在水中的传播时间(不考虑到达水球右侧后的反射)。解析：(1)由题知，上边界光线进入水球后的光路如图所示，设入射角为i，折射角为r，由图中几何关系可知sin i＝0.8sin r＝0.6单色光在水中的折射率为n＝＝。(2)由光在介质中传播的速度为v＝由几何关系可得边界光线折射后在水中的距离为s＝2×5Rcos r联立可得光线折射后在水中的传播时间t＝＝。答案：(1) (2)10.(生产生活融通题)日常生活中，我们发现这样一个有趣的现象，当你把筷子插进装有水的玻璃杯中时，会发现筷子好像被折断了一样，但是你把筷子从杯子中拿出来，筷子又是完好无损的。现将一根粗细均匀的直棒竖直插入装有水的圆柱形玻璃杯中，从水平方向观察，下列四幅图中符合实际的是( )解析：选A。粗细均匀的直棒发生侧移是因为折射现象，水中的粗细均匀的直棒反射的光，从水中斜射向空气时，发生折射，折射角大于入射角，人从水平方向观察，逆着折射光线看过去，好像粗细均匀的直棒向右侧杯壁靠拢，由于杯子是曲面，与水形成凸透镜，对浸入水中的粗细均匀的直棒有放大作用，A正确。[课时通关精练(三十五)] 课时2 全反射(选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟)1.(自然现象融通题)夏天的柏油马路上经常会看到前方路面上好像有一摊波动的水，有时候还看到车的倒影。高温下，路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，折射率也随之变化。如图所示，从汽车上A点反射的太阳光线在空气中多次折射，在底层空气发生了全反射，下列说法正确的是( )A.该光线在传播过程中频率不断变化B.该光线在温度越高的空气层的折射率越小C.该光线在温度越高的空气层的传播速度越小D.若减小该光线的入射角θ，该光线更容易发生全反射解析：选B。该光线在传播过程中频率保持不变，A错误；由题意可知，路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，则越下面的空气层温度越高，由光路图可知，下面的空气层相对于上面空气层属于光疏介质，即下面的空气层相对于上面空气层的折射率小，故该光线在温度越高的空气层的折射率越小；根据v＝可知该光线在温度越高的空气层的传播速度越大，B正确，C错误；由光路图可知，若增大该光线的入射角θ，该光线更容易发生全反射，D错误。2.如图所示，在水中有一梯形透明介质P，一束激光从a点射入，入射角大小为θ，从b点射出，则激光( )A.在介质P中的频率比在水中的小B.在介质P中的速度比在水中的小C.在介质P中的波长比在水中的短D.随角θ的增大，可能发生全反射解析：选D。激光在介质P中的频率与在水中的频率相等，A错误；由光路可知，激光在介质中的折射角大于在水中的入射角，可知介质相对水是光疏介质，则激光在介质P中的速度比在水中的大，根据λ＝可知在介质P中的波长比在水中的长，B、C错误；因介质相对水是光疏介质，可知随角θ的增大，可能发生全反射，D正确。3.三棱镜底面镀有反射膜，其截面图如图所示，∠A＝15°。一束单色光由AC边上的K点射入棱镜，入射角为60°，光线折射后射向AB边，反射后垂直于AC射出。下列说法正确的是( )A.三棱镜对该光的折射率为B.三棱镜对该光的折射率为C.增大入射角，单色光可能在AC边发生全反射D.单色光垂直入射AC后，可从AC边原路返回解析：选B。作出相关的光路图，根据已知条件和几何知识可得∠DKM＝60°，∠AEF＝75°，∠MEF＝∠MEK＝15°，又因为MK与EF平行，故有∠NKE＝30°，因此三棱镜对该光的折射率为n＝＝＝，B正确，A错误；根据光的折射可知，光在AC边的入射角小于∠NKE，所以单色光不会在AC边发生全反射，C错误；单色光垂直入射AC后，传播路径不变，从AC射出，D错误。4.如图所示，一条圆柱形的光导纤维，长为L，它的玻璃芯的折射率为n1，外层材料的折射率为n2，光在空气中的传播速度为c。下列说法正确的是( )A.折射率n1小于折射率n2B.光在光纤中传播的速度为C.光在内外层的临界角C满足sin C＝D.光从它的一端射入经全反射后从另一端射出所需的最长时间为解析：选B。欲使光在n1和n2的界面上发生全反射，需有n1＞n2，A错误；根据n1＝，可得光在光纤中传播的速度v＝，B正确；光在内外层的临界角C满足n1sin C＝n2sin 90°，可得sin C＝，C错误；光从它的一端射入经全反射后从另一端射出传播的最长路程为s＝＝，则所需的最长时间为t＝＝，D错误。5.鱼缸中上升的气泡亮晶晶的，此刻光射到水中气泡上的光路可能正确的是( )解析：选A。光线由光密介质射入光疏介质，根据折射定律n＝可知，光线在气泡中与法线的夹角较大，入射角较大时，可能发生全反射，A正确。6.“道威棱镜”是一种光学旋转器，如图所示，刻有镂空字母P的竖直挡板置于棱镜左侧面前，水平光束从挡板左侧入射，在棱镜底面发生一次全反射后从右侧面射出。则光在棱镜右侧竖直挡板abdc上形成的图样是( )解析：选A。光透过镂空部分后，在棱镜底面发生一次全反射后从右侧面射出，一水平光束从挡板左侧入射，P的上半部分根据光路可以确定靠近cd，P下半部分靠近ab，A正确，B、C、D错误。7.(2025·广西高考)如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧(圆)AC的中点B。光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况( )A.1不全反射，2全反射B.都不全反射C.都全反射D.1全反射，2不全反射解析：选C。因n＞可得临界角sin C＝＜＝，即C＜45°，因射到B点的光线的入射角为α＝＝67.5°＞C，可知光线1会发生全反射；因射到C点偏上的光线的入射角为β＞45°＞C，可知光线2会发生全反射，故C正确。8.光导纤维直径为d，绕半径为r的圆柱转弯，如图所示，若光导纤维介质折射率为n，入射光线与直光导纤维平行，能令光线在光导纤维中连续发生全反射的最小圆柱截面半径r为( )A. B.C. D.解析：选B。9.如图所示，桌面上放一枚硬币，一个透明圆柱体放在硬币上。从圆柱体侧面任意位置观察硬币，均未能看到，则圆柱体的折射率可能等于( )A.1.30 B.1.33C.1.38 D.1.48解析：选D。由题意，硬币发出的光进入圆柱体后，此时入射角最大近似为90°，折射角α近似为临界角，在侧面发生全反射，画出光路图如图所示，则有α＝90°－C＞C，故C＜45°，由sin C＝得n＞，故D正确。10.(2025·南京模拟)宝石切工决定价值，优秀的切割工艺可以让宝石璀璨夺目。某宝石的剖面简化如图，一束复合光斜射到宝石的AB面上，经折射后分成a、b两束单色光照射在CO面上，下列说法正确的是( )A.宝石对a光的折射率比b光的大B.宝石中a光的传播速度比b光的大C.b光从空气进入宝石，频率变低D.逐渐减小光斜射到AB面上的入射角，从CO面射出的光线中a光先消失解析：选B。由题意知宝石对单色光a的偏折程度比对单色光b的偏折程度小，因此宝石对单色光a的折射率小，A错误；由n＝得v＝，可知单色光a在宝石中的传播速度比单色光b在宝石中的传播速度大，B正确；单色光b从空气进入宝石，频率不变，C错误；由sin C＝可知，单色光a的临界角大于单色光b的临界角，逐渐减小斜射到AB面上的入射光束的入射角，从CO面射出的光束中单色光b最先消失，D错误。11.(生产生活融通题)冰雕展上有一种由冰块制作的装饰灯，冰块成立方体，在立方体的中心安装着一个很小的灯，灯向各个方向均匀发光。已知冰的折射率为，冰块在各侧面上有光射出的地方用空白表示，没有光射出的地方用斜线表示，下列四幅图能正确表示光从侧面射出情况的是( )解析：选A。光从冰块射向空气发生全反射的临界角sin C＝＝，光从6个侧面射出的情况相同，以光射向底面为例，临界情况1当光垂直射向底边时如图甲所示，则有sin α＝＜sin C，不会全反射，有光射出；临界情况2当光刚好射到顶角时如图乙所示，则有sin β＝ ＞sin C，会全反射，没有光射出，A正确。[课时通关精练(三十五)] 课时2 全反射(选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟)1.(自然现象融通题)夏天的柏油马路上经常会看到前方路面上好像有一摊波动的水，有时候还看到车的倒影。高温下，路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，折射率也随之变化。如图所示，从汽车上A点反射的太阳光线在空气中多次折射，在底层空气发生了全反射，下列说法正确的是( )A.该光线在传播过程中频率不断变化B.该光线在温度越高的空气层的折射率越小C.该光线在温度越高的空气层的传播速度越小D.若减小该光线的入射角θ，该光线更容易发生全反射解析：选B。该光线在传播过程中频率保持不变，A错误；由题意可知，路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，则越下面的空气层温度越高，由光路图可知，下面的空气层相对于上面空气层属于光疏介质，即下面的空气层相对于上面空气层的折射率小，故该光线在温度越高的空气层的折射率越小；根据v＝可知该光线在温度越高的空气层的传播速度越大，B正确，C错误；由光路图可知，若增大该光线的入射角θ，该光线更容易发生全反射，D错误。2.如图所示，在水中有一梯形透明介质P，一束激光从a点射入，入射角大小为θ，从b点射出，则激光( )A.在介质P中的频率比在水中的小B.在介质P中的速度比在水中的小C.在介质P中的波长比在水中的短D.随角θ的增大，可能发生全反射解析：选D。激光在介质P中的频率与在水中的频率相等，A错误；由光路可知，激光在介质中的折射角大于在水中的入射角，可知介质相对水是光疏介质，则激光在介质P中的速度比在水中的大，根据λ＝可知在介质P中的波长比在水中的长，B、C错误；因介质相对水是光疏介质，可知随角θ的增大，可能发生全反射，D正确。3.三棱镜底面镀有反射膜，其截面图如图所示，∠A＝15°。一束单色光由AC边上的K点射入棱镜，入射角为60°，光线折射后射向AB边，反射后垂直于AC射出。下列说法正确的是( )A.三棱镜对该光的折射率为B.三棱镜对该光的折射率为C.增大入射角，单色光可能在AC边发生全反射D.单色光垂直入射AC后，可从AC边原路返回解析：选B。作出相关的光路图，根据已知条件和几何知识可得∠DKM＝60°，∠AEF＝75°，∠MEF＝∠MEK＝15°，又因为MK与EF平行，故有∠NKE＝30°，因此三棱镜对该光的折射率为n＝＝＝，B正确，A错误；根据光的折射可知，光在AC边的入射角小于∠NKE，所以单色光不会在AC边发生全反射，C错误；单色光垂直入射AC后，传播路径不变，从AC射出，D错误。4.如图所示，一条圆柱形的光导纤维，长为L，它的玻璃芯的折射率为n1，外层材料的折射率为n2，光在空气中的传播速度为c。下列说法正确的是( )A.折射率n1小于折射率n2B.光在光纤中传播的速度为C.光在内外层的临界角C满足sin C＝D.光从它的一端射入经全反射后从另一端射出所需的最长时间为解析：选B。欲使光在n1和n2的界面上发生全反射，需有n1＞n2，A错误；根据n1＝，可得光在光纤中传播的速度v＝，B正确；光在内外层的临界角C满足n1sin C＝n2sin 90°，可得sin C＝，C错误；光从它的一端射入经全反射后从另一端射出传播的最长路程为s＝＝，则所需的最长时间为t＝＝，D错误。5.鱼缸中上升的气泡亮晶晶的，此刻光射到水中气泡上的光路可能正确的是( )解析：选A。光线由光密介质射入光疏介质，根据折射定律n＝可知，光线在气泡中与法线的夹角较大，入射角较大时，可能发生全反射，A正确。6.“道威棱镜”是一种光学旋转器，如图所示，刻有镂空字母P的竖直挡板置于棱镜左侧面前，水平光束从挡板左侧入射，在棱镜底面发生一次全反射后从右侧面射出。则光在棱镜右侧竖直挡板abdc上形成的图样是( )解析：选A。光透过镂空部分后，在棱镜底面发生一次全反射后从右侧面射出，一水平光束从挡板左侧入射，P的上半部分根据光路可以确定靠近cd，P下半部分靠近ab，A正确，B、C、D错误。7.(2025·广西高考)如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧(圆)AC的中点B。光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况( )A.1不全反射，2全反射B.都不全反射C.都全反射D.1全反射，2不全反射解析：选C。因n＞可得临界角sin C＝＜＝，即C＜45°，因射到B点的光线的入射角为α＝＝67.5°＞C，可知光线1会发生全反射；因射到C点偏上的光线的入射角为β＞45°＞C，可知光线2会发生全反射，故C正确。8.光导纤维直径为d，绕半径为r的圆柱转弯，如图所示，若光导纤维介质折射率为n，入射光线与直光导纤维平行，能令光线在光导纤维中连续发生全反射的最小圆柱截面半径r为( )A. B.C. D.解析：选B。9.如图所示，桌面上放一枚硬币，一个透明圆柱体放在硬币上。从圆柱体侧面任意位置观察硬币，均未能看到，则圆柱体的折射率可能等于( )A.1.30 B.1.33C.1.38 D.1.48解析：选D。由题意，硬币发出的光进入圆柱体后，此时入射角最大近似为90°，折射角α近似为临界角，在侧面发生全反射，画出光路图如图所示，则有α＝90°－C＞C，故C＜45°，由sin C＝得n＞，故D正确。10.(2025·南京模拟)宝石切工决定价值，优秀的切割工艺可以让宝石璀璨夺目。某宝石的剖面简化如图，一束复合光斜射到宝石的AB面上，经折射后分成a、b两束单色光照射在CO面上，下列说法正确的是( )A.宝石对a光的折射率比b光的大B.宝石中a光的传播速度比b光的大C.b光从空气进入宝石，频率变低D.逐渐减小光斜射到AB面上的入射角，从CO面射出的光线中a光先消失解析：选B。由题意知宝石对单色光a的偏折程度比对单色光b的偏折程度小，因此宝石对单色光a的折射率小，A错误；由n＝得v＝，可知单色光a在宝石中的传播速度比单色光b在宝石中的传播速度大，B正确；单色光b从空气进入宝石，频率不变，C错误；由sin C＝可知，单色光a的临界角大于单色光b的临界角，逐渐减小斜射到AB面上的入射光束的入射角，从CO面射出的光束中单色光b最先消失，D错误。11.(生产生活融通题)冰雕展上有一种由冰块制作的装饰灯，冰块成立方体，在立方体的中心安装着一个很小的灯，灯向各个方向均匀发光。已知冰的折射率为，冰块在各侧面上有光射出的地方用空白表示，没有光射出的地方用斜线表示，下列四幅图能正确表示光从侧面射出情况的是( )解析：选A。光从冰块射向空气发生全反射的临界角sin C＝＝，光从6个侧面射出的情况相同，以光射向底面为例，临界情况1当光垂直射向底边时如图甲所示，则有sin α＝＜sin C，不会全反射，有光射出；临界情况2当光刚好射到顶角时如图乙所示，则有sin β＝ ＞sin C，会全反射，没有光射出，A正确。[课时通关精练(三十五)] 课时1 光的折射(选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟)1.一束频率为ν的单色光从空气射入水中，光路如图所示，其中光在空气中的速度为c，则( )A.水的折射率为 B.光在水中的速度为cC.光在水中的波长为 D.光在水中的频率为ν解析：选D。根据光的折射定律可知，水的折射率应该为n＝，A错误；光从一种介质射入另一种介质，频率不变仍为ν，而速度变为v＝，波长为λ＝＝，B、C错误，D正确。2.如图所示，一束单色光从空气射入平静的水面，方向与水面成θ角，反射光线与折射光线垂直。已知光在真空中的传播速度为c，则该单色光在水中的传播速度为( )A.csin θ B.ccos θC.ctan θ D.解析：选C。光路如图所示，由反射定律和几何关系，知入射角为α＝90°－θ，折射角为γ＝θ，由折射定律得水的折射率为n＝＝，则单色光在水中的传播速度为v＝＝ctan θ，C正确。3.(2025·广东高考)如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为α的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为β，该折射率为( )A. B.C. D.解析：选A。光路图如图所示，则由折射定律可得n＝，A正确。4.如图所示，学生将一束光线以入射角θ＝60°从空气射向厚度h＝0.1 m的平行板玻璃，测出下界面出射光线的出射点与上界面入射光线的法线之间的距离d＝0.05 m。则此玻璃的折射率n为( )A. B.C. D.解析：选C。由图中几何关系可得sin α＝＝，根据折射定律可知，玻璃的折射率为n＝＝＝，C正确。5.(生产生活融通题)抗冲击玻璃是由两层钢化玻璃和中间一层树脂材料构成的，树脂的折射率比玻璃的小。下列在抗冲击玻璃中的折射光线可能正确的是( )解析：选B。树脂的折射率比玻璃的小，则光由玻璃射向树脂时折射角大于入射角，从树脂的下表面射出到玻璃时，折射角小于入射角，且射入树脂时的入射光线与射出树脂时的折射光线平行，B正确。6.(2025·镇江高三期末)如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，由两种单色光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃。分别沿OB、OC在玻璃中传播。则下列说法正确的是( )A.沿OB传播的单色光频率较高B.沿OB传播的单色光波长较长C.沿OC传播的单色光的光子动量较大D.沿OC传播的单色光更容易发生光电效应解析：选A。由题图可知，复色光从真空射入玻璃后，沿OB的单色光偏折程度较大，则玻璃对沿OB的单色光折射率较大，沿OB传播的单色光频率较高；根据ε＝hν可知，沿OB传播的单色光更容易发生光电效应，A正确，D错误；根据λ＝，由于沿OB传播的单色光频率较高，则沿OB传播的单色光波长较短；根据光子动量表达式p＝可知，沿OB传播的单色光的光子动量较大，B、C错误。7.如图所示，一束激光照射在横截面为正方形的透明玻璃柱上，光线与横截面平行，则透过玻璃柱的光线可能是图中的( )A.① B.②C.③ D.④解析：选C。根据折射定律n＝，由于n＞1，解得i1＞r1，所以折射光线向右偏折；根据折射定律n＝，n＝，r1＝r2，解得i1＝i2，所以出射光线与入射光线平行，C正确。8.如图所示，圆柱形玻璃砖静止放置在水平面上，AB是截面圆的竖直直径，一束单色光从A点以与竖直方向成60°角的方向射入玻璃砖，从C点射出玻璃砖，并射在地面上的D点。已知光线CD与地面垂直，B、D间的距离为d，光在真空中的传播速度为c。则光从A点传播到C点所用时间为( )A. B.C. D.解析：选A。如图所示，根据几何关系可知，光从A点入射、从C点出射，入射角为60°，光在A点的折射角为30°，AC间的距离为2d，折射率n＝＝，光在玻璃砖中速度v＝，则光从A传播到C所用时间t＝＝＝，A正确。9.在水膜里注水，得到了一个晶莹剔透的水球，接着又在水球中央注入一个气泡，形成了两个同心的球。如图所示AB是通过球心O的一条直线，有一束宽为8R的单色光沿着水球的水平轴线射向水球左侧表面，光的中轴线与AB重合，内球面半径为3R，外球面半径为5R，边界光线经折射后恰好与内表面相切，已知光速c，求：(1)单色光在水中的折射率n；(2)边界光线折射后在水中的传播时间(不考虑到达水球右侧后的反射)。解析：(1)由题知，上边界光线进入水球后的光路如图所示，设入射角为i，折射角为r，由图中几何关系可知sin i＝0.8sin r＝0.6单色光在水中的折射率为n＝＝。(2)由光在介质中传播的速度为v＝由几何关系可得边界光线折射后在水中的距离为s＝2×5Rcos r联立可得光线折射后在水中的传播时间t＝＝。答案：(1) (2)10.(生产生活融通题)日常生活中，我们发现这样一个有趣的现象，当你把筷子插进装有水的玻璃杯中时，会发现筷子好像被折断了一样，但是你把筷子从杯子中拿出来，筷子又是完好无损的。现将一根粗细均匀的直棒竖直插入装有水的圆柱形玻璃杯中，从水平方向观察，下列四幅图中符合实际的是( )解析：选A。粗细均匀的直棒发生侧移是因为折射现象，水中的粗细均匀的直棒反射的光，从水中斜射向空气时，发生折射，折射角大于入射角，人从水平方向观察，逆着折射光线看过去，好像粗细均匀的直棒向右侧杯壁靠拢，由于杯子是曲面，与水形成凸透镜，对浸入水中的粗细均匀的直棒有放大作用，A正确。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 40 [课时通关精练(三十五)] 课时1 光的折射.docx 41 [课时通关精练(三十五)] 课时2 全反射.docx 第1讲 光的折射 全反射.docx 第1讲 光的折射 全反射.pptx
资源列表
