高考物理课件：第19章第三节《全反射》（人教版选修3-4）

欢迎进入物理课堂 第三节全反射 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第三节 课前自主学案 目标概览 目标概览 学习目标 1 知道什么是光疏介质 光密介质 2 理解光的全反射现象以及发生条件 3 理解临界角的概念 会判断是否发生全反射 并能解决有关问题 4 知道光导纤维及其应用 重点难点 1 发生全反射的条件 2 临界角的计算及解决有关全反射的问题 课前自主学案 一 光密介质和光疏介质两种介质相比较 折射率大的介质叫 介质 折射率小的介质叫 介质 1 光密介质和光疏介质是相对的 如酒精相对于水来说是光密介质 酒精相对于玻璃来说是光疏介质 2 光从光疏介质射入光密介质时 折射角 入射角 光从光密介质进入光疏介质时 折射角 入射角 光密 光疏 小于 大于 二 全反射1 全反射光从 介质射向 介质时 当入射角超过某一角度C 临界角 时 折射光线 只剩下 光线的现象叫全反射 光密 光疏 完全消失 反射 3 全反射的条件 1 光线从 介质射入 介质 2 入射角 临界角 90 光密 光疏 大于或等于 三 光导纤维及光纤通信1 光导纤维是 的特制 直径只有 之间 光导纤维对光有传导作用 是利用了 的原理 光传播时在 的界面上发生全反射 2 光纤通信的主要优点是 非常细 玻璃丝 几微米到一百微米 全反射 内芯和外套 容量大 衰减小 抗干扰性强 核心要点突破 一 理解全反射现象要理解全反射现象 就要注意观察 光从水中射入空气 的演示实验中入射光 反射光 折射光的方向变化及能量分配关系 1 折射角和反射角都随着入射角的增大而增大 但折射角增大的更快 2 从能量角度看 光在两种介质分界面上发生反射和折射时 若不计介质的吸收 入射光能量会分配成在反射和折射两部分 随着入射角的增大反射光增强 折射光减弱 3 当光从光密介质射向光疏介质时 当入射角增大到等于临界角时 折射角等于90 这时 折射光的能量减小为零 折射光线已经消失 折射光能量全部转变为反射光的能量 课堂互动讲练 夏天 海面上的下层空气的温度比上层空气的温度低 可以设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的 远处的景物发出的光线由于不断被折射 越来越偏离原来的方向 以至发生全反射 人们逆着光线看去就出现了蜃景 如图19 3 1所示 下列说法中正确的是 图19 3 1 A 蜃景是景物由于海平面对光的反射所成的像B 海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率大C A是蜃景 B是景物D B是蜃景 A是景物 思路点拨 理解蜃景的形成关键在于理解蜃景形成的光路 本题可借助于题中的图帮助理解 解析 由题意可知 蜃景是光线全反射而形成的 并不是平面镜所成的像 因此 A错误 由光的传播光路可知 光线由下层向上层传播时发生全反射 因此 下层折射率大 是光密介质 B错 B是实物 A是逆着光线看到的 所以A是蜃景 C正确 D错误 答案 C 点评 海市蜃楼 夏天柏油路面特别明亮 都是由于全反射而形成的现象 对此类问题的分析应把握以下两点 1 空气不能看作是一种均匀介质 应看作是一层一层的折射率不同的介质 2 空气折射率的比较要借助于光路 分析不同层之间传播时的入射角和折射角 或是分析全反射发生的界面 变式训练1水中的空气泡看上去比较亮 对这一现象有以下不同的解释 其中正确的是 A 空气泡对光线有会聚作用 因而较亮B 空气泡对光线有发散作用 因而较亮C 从空气泡到达水中的界面处的光一部分发生全反射 因而较亮D 从水中到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射 因而较亮 解析 选D 水中气泡是光疏介质 光经过水射向气泡时 一部分光会发生全反射 有更多的光反射入人眼 所以人会感到特别明亮 图19 3 2 图19 3 3 答案 B 点评 折射类问题的分析方法一般是先作出光路图 借助图形找出几何关系 尤其是注意在可能出现全反射情形下的折射问题 要点是求出临界角 变式训练2在厚度为d 折射率为n的大玻璃板下表面 有一个半径为r的圆形发光面 为了从玻璃板的上方看不见这个圆形发光面 可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片 问所贴纸片的最小半径应为多大 解析 根据题述 画出光路图如图所示 如图19 3 4所示为一直角棱镜的横截面 bac 90 abc 60 一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜 已知棱镜材料的折射率n 若不考虑原入射光在bc面上的反射光 则有光线 A 从ab面射出B 从ac面射出C 从bc面射出 且与bc面斜交D 从bc面射出 且与bc面垂直 图19 3 4 图19 3 5 答案 BD 点评 结合全反射的条件 画出光路图是解决此类问题的关键 图19 3 6 答案 见解析 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全