2019-2020年高中物理二轮总复习 光的折射、全反射和光的色散教案.doc

2019-2020年高中物理二轮总复习 光的折射、全反射和光的色散教案 解答“光的折射、全反射和光的色散”一类试题，主要了解以下几点： 1画出合理的光路图，再利用几何知识解决问题是解决光的折射等光的传播问题的基本步骤 2在光的反射和折射现象中，光路都是可逆的即入射光线与反射光线、入射光线与折射光线、物与像都具有互换性若设想光路反过来传播，应用光路可逆性分析解答光路问题，往往能简化解题过程3折射率n反应出介质的光学性质，是一个重要概念与光速、频率和入射角、折射角等相联系，要重视对它的理解 高考最热门题1 (典型例题)发出白光的细线光源ab，长度为l0，竖直放置，上端(x恰好在水面以下如图27 -2 -1所示现考虑线光源oA发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2，表示蓝光成的像的长度，则A.l1l2l2l0 C.l2l1l0 D.l2 l1 l0命题目的与解题技巧：本题综合考查了光的折射、光的色散现象以及考生的光路图作法由题意做出光路图，再利用几何知识求解【解析】 如题图，由于蓝光折射率比红光折射率大，则同一点发出的光经水面折射，蓝光比红光偏折得厉害，则沿反向延长线所成虚像的长度比较小，则l2 l1 l0【答案】 D2(典型例题)如图27 -2-2所示画有直角坐标系 xOy的白纸位于水平桌面上，M是放在白纸上的牛圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合，OA是画在纸上的直线，P1，P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，是直线OA与 y轴正方向的夹角，是直线OP3、与x轴负方向的夹角，只要有线04画得合适，正确，测出角和，便可求得玻璃的折射率某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直地插上了1、2两枚大头针，但在y0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到1、2的像，他应采取的措施是 若他已透过玻璃砖看到Pl、P2的像，确定P3位置的方法是 若他已正确地测得了 、的值，则玻璃的折射率n= ；命题目的与解题技巧：无法看到 P1、P2的像是因OA光线的入射角过大，在玻璃和空气界面上发生全反时的缘故P3能挡住、的像说明OP3是OA的折射线 【解析】 另画一条更靠近丁轴正方向的直线OA，把大头针、竖直地插在所画的直线上，直到在y已知此光束由红光和蓝光组成，则当光束透b过板后A.传播方向相对于入射光方向向左偏转角 B.传播方向相对于入射光方向向右偏转角 C.红光在蓝光的左边 D.红光在蓝光的右边答案：5 (典型例题)如图27 -2 - 5所示，为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角，已知该玻璃的折射率为n，圆柱长为J，底面半径为r，则视场角是 A. B. C. D. 答案：1 (典型例题)一束光从空气射向折射率n= 的某玻璃表面，如图27 - 2 -6所示，i代表入射角，则A.当i45时发生全反射现象 B.无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45C.欲使折射角r=30，应以i=45的角度入射 D.当入射角i=artan 时，反射光线跟折射光线恰好垂直命题目的与解题技巧：本题是光的折射，全反射的综合题，作好光路图是关键 【解析】 首先说明，光从空气射向玻璃(即光由光疏介质进入光密介质时)不会发生全反射，根据折射定律，当入射角为90时(实际不可能) i=45时，r，则下述结论正确的是A.水对光束。的折射率较大 B.光束b在水中的速度较小 C.光束a的频率较大 D.光束b的频率较大 答案：4 (典型例题)abc.为全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图27-2-10所示，一束白光垂直入射到ac.面上，在ab面上发生全反射，若光线入射点O的位置保持不变，改变光线的入射方向(不考虑自bc.面反射的光线)则A.使入射光按图中所示顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ob面，则红光将首先射出 B.使入射光按图中所示顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则紫光将首先射出 C.使入射光按图中所示逆时针方向逐渐偏转，红光将首先射出ab面 D.使入射光按图中所示逆时针方向逐渐偏转，则紫光将首先射出ab面 答案：5 (典型例题)如图27-2 -11所示的圆柱形容器中盛满折射率n=2的某种透明液体，容器底部安装一块平面镜，容器直径L=2H，在圆心正上方h高度处有一点光源S，要使S发出光从液体上方观察照亮整个液体表面，h应该满足什么条件?答案： 新高考命题方向预测1 细红光束和细蓝光束垂直于AB面进入楔形棱镜，并能从AC.面射出，如图 27-2-12所示，这两束光从棱镜的 AC.面射出后的情况是A.两束光一定相交 B.两束光仍然平行 C.两束光的反向延长线相交 D.条件不足，无法确定答案：2 如图27- 2 -13所示为一束光线穿过介质A、B、C.时的光路，则 A.介质A折射率最大 B.介质B是光密介质 C.光在介质B中速度最大 D. 光在介质C中的速度最小答案：3 如图27 - 2 -14所示为一块透明的光学材料的剖面图，在其上建立直角坐标系xOy，设该光学材料的折射率沿丁轴正方向均匀减小现有一束单色光。从原点O以某一入射角 由空气射入该材料内部，则单色光a在该材料内部可能的传播途径是图27 -2 -15中的答案：4 把同种材料制成的厚度为d的立方体A和半径亦为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中心处报纸上的文字，下面的观察记录正确的是A.看到A中的字比B中高 B.看到B中的字比A中高 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一样答案：探究性命题综合测试1 水中的气泡看上去比较亮，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 答案：2光从光疏介质进入光密介质，一定是A.频率变大，光速不变 B.频率不变，光速变小 C.波长变小，光速变小 D.波长变大，光速变大答案：3 已知水的折射率为133，一潜水员自水下目测到立于船头的观察者距水面的距离为h1，而船头的观察者目测潜水员距水面深h2，则A.潜水员的实际深度大于h2，观察者实际高度大于h1 B.潜水员的实际深度小于h2，观察者实际高度小于h1C.潜水员的实际深度大于h2，观察者实际高度小于h1D.潜水员的实际深度小于h2，观察者实际高度大于h1答案：4 如图Z27-1所示为一立方体玻璃砖，折射率为，放在空气中，一束平行光从立方体的上表面斜射进来，入射角90，然后它投射到左端侧面，则A.无沦角多大，该光线都能从这介面射出 B.无论角多大，该光线都不能从这侧面射出 C.只有45时，该光线才不能从这侧面射出答案：5 如图Z 27-2所示，半圆形玻璃砖ABC.，O为圆心，C.为圆弧顶点，一束很细的平行白光沿C.O方向射入玻璃砖保持光的方向不变，将玻璃砖沿顺时针方向绕O转动，则首先在界面AB上发生全反射的是A.在玻璃砖里光速最大的色光 B.频率最大的色光 C.在玻璃砖中折射率最大的色光 D.波长最长的色光6 已知媒质对某单色光的临界角为 ，则A.该媒质对此单色光的折射率等于 B.此单色光在该煤质中的传播速度等于csin(c是真空中的光速) C.此单色光在该媒质中的波长是在真空中波长的倍 D.此单色光在该媒质中的频率是在真空中频率的倍答案：7 一束光线MO由介质射入空气，如图Z27-3所示，O点为入射点，则光线进入空气后可能经过图中的 A.P1点 B.P2点 C.P3点 D.P4答案：8 点在测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面两条直线aa，和bb后，不觉误将玻璃砖向上平移如图Z 27-4虚线所示，看其他操作正确，则测得的折射率将 A.偏大 B.偏小 C.不变 D.无法判断答案：9 如图Z 27-5所示为激光液面控制仪的原理示意图固定的一束激光OA以入射角i 照射到水平的光屏上，屏上用光电管将光信号转变成电信号，电信号输入控制系统用以控制液面高度如果发现光点B在屏上向右移动了的距离到B，可知液面A. 上升sini B.下降scoti C.上升scoti D.下降scoti答案：10 大气中有一种叫蒙气差的光现象，以下关于这种光现象的说法中正确的是A.夜晚，我们看到南半天星星的位置，要比它实际的位置高一些 B.夜晚,我们看至南半天星星的位置,要比它的实际的位置低一些 C.这种光现象中的蒙气差效应，越是接近地平线就越明显 D.这种光现象中的蒙气差效应，越是接近中午就越明显答案：11 某同学用圆桂形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上、放好圆柱形玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1，和P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧相继又插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图Z27-6所示 (1)在图上画出所需的光路图； (2)为了测量出玻璃砖的折射率，需要测量的物理量有 (要求在图上标出) ； (3)写出计算折射率的公式n= .答案：