(新課改省份專用)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 第1節(jié) 光的折射 全反射學(xué)案(含解析)

上傳人:xt****7 文檔編號:106870972 上傳時(shí)間:2022-06-14 格式:DOC 頁數(shù):10 大小:249KB
收藏 版權(quán)申訴 舉報(bào) 下載
(新課改省份專用)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 第1節(jié) 光的折射 全反射學(xué)案(含解析)_第1頁
第1頁 / 共10頁
(新課改省份專用)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 第1節(jié) 光的折射 全反射學(xué)案(含解析)_第2頁
第2頁 / 共10頁
(新課改省份專用)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 第1節(jié) 光的折射 全反射學(xué)案(含解析)_第3頁
第3頁 / 共10頁

下載文檔到電腦,查找使用更方便

9.9 積分

下載資源

還剩頁未讀,繼續(xù)閱讀

資源描述:

《(新課改省份專用)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 第1節(jié) 光的折射 全反射學(xué)案(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課改省份專用)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 第1節(jié) 光的折射 全反射學(xué)案(含解析)(10頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、(新課改省份專用)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 第1節(jié) 光的折射 全反射學(xué)案(含解析) 新課程標(biāo)準(zhǔn) 核心知識提煉 1.通過實(shí)驗(yàn),理解光的折射定律。會測定材料的折射率。 2.知道光的全反射現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件。初步了解光纖的工作原理、光纖技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。 3.觀察光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象,了解這些現(xiàn)象產(chǎn)生的條件,知道其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。會用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測定光的波長。 4.通過實(shí)驗(yàn),了解激光的特性,能舉例說明激光技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。 5.了解電磁振蕩和電磁波。知道電磁波的發(fā)射、傳播和接收。認(rèn)識電磁場的物質(zhì)性。 6.認(rèn)識電磁波譜。知道各個(gè)波段的電磁波的名稱、特

2、征和典型應(yīng)用。知道光也是一種電磁波。 7.初步了解麥克斯韋電磁理論的基本思想以及在物理學(xué)發(fā)展中的意義。 8.初步了解狹義相對論和廣義相對論的幾個(gè)主要觀點(diǎn)以及主要觀測證據(jù)。關(guān)注宇宙學(xué)研究的新進(jìn)展。 光的折射定律 折射率 全反射現(xiàn)象 光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象 激光的特性 電磁振蕩和電磁波 電磁波的發(fā)射、傳播和接收 電磁波譜 麥克斯韋電磁理論 狹義相對論和廣義相對論 實(shí)驗(yàn):測定玻璃的折射率 實(shí)驗(yàn):用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測量光的波長 第1節(jié) 光的折射 全反射 一、光的折射定律 折射率 1.折射定律 (1)內(nèi)容:如圖所示,折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi),折射

3、光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè);入射角的正弦與折射角的正弦成比。 (2)表達(dá)式:=n。 (3)在光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。 2.折射率 (1)折射率是一個(gè)反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量。 (2)定義式:n=。 (3)計(jì)算公式:n=,因?yàn)関

4、度越。 二、全反射 光導(dǎo)纖維 1.定義 光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),當(dāng)入射角增大到某一角度時(shí),折射光線將全部消失,只剩下反射光線的現(xiàn)象。 2.條件 (1)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì); (2)入射角大于或等于臨界角。 3.臨界角 折射角等于90°時(shí)的入射角。若光從光密介質(zhì)(折射率為n)射向真空或空氣時(shí),發(fā)生全反射的臨界角為C,則sin C=。介質(zhì)的折射率越大,發(fā)生全反射的臨界角越。 4.光導(dǎo)纖維 光導(dǎo)纖維的原理是利用光的全反射。如圖所示。 [深化理解] 1.光從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)時(shí),折射角小于入射角;從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí),折射角大于入射角。 2.在同種介質(zhì)中,光的

5、頻率越高,折射率越大,傳播速度越小,全反射的臨界角越小。 3.無論折射現(xiàn)象還是反射現(xiàn)象,光路都是可逆的。 [基礎(chǔ)自測] 一、判斷題 (1)光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫光的折射。(×) (2)折射率跟折射角的正弦成正比。(×) (3)只要入射角足夠大,就能發(fā)生全反射。(×) (4)折射定律是托勒密發(fā)現(xiàn)的。(×) (5)若光從空氣中射入水中,它的傳播速度一定減小。(√) (6)已知介質(zhì)對某單色光的臨界角為C,則該介質(zhì)的折射率等于。(√) (7)密度大的介質(zhì)一定是光密介質(zhì)。(×) 二、選擇題 1.[教科版選修3-4 P65T1改編]如圖所示,MN是空氣與某種液體的分界面,一束

6、紅光由空氣射到分界面,一部分光被反射,一部分光進(jìn)入液體中。當(dāng)入射角是45°時(shí),折射角為30°,則以下說法正確的是(  ) A.反射光線與折射光線的夾角為120° B.該液體對紅光的折射率為 C.該液體對紅光的全反射臨界角為45° D.當(dāng)紫光以同樣的入射角從空氣射到分界面時(shí),折射角也是30° 解析:選C 反射角為45°,可求得反射光線與折射光線的夾角為105°,A錯(cuò)誤;該液體對紅光的折射率n==,由sin C=,可求得全反射臨界角為45°,B錯(cuò)誤,C正確;該液體對紫光的折射率更大,所以折射角小于30°,D錯(cuò)誤。 2.[人教版選修3-4 P53T1](多選)光從介質(zhì)a射向介質(zhì)b,如

7、果要在a、b介質(zhì)的分界面上發(fā)生全反射,那么必須滿足的條件是(  ) A.a(chǎn)是光密介質(zhì),b是光疏介質(zhì) B.光在介質(zhì)a中的速度必須大于在介質(zhì)b中的速度 C.光的入射角必須大于或等于臨界角 D.必須是單色光 解析:選AC 發(fā)生全反射必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件:①光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),②入射角大于或等于臨界角。而光在光密介質(zhì)中的傳播速度比在光疏介質(zhì)中的小,且對光的顏色,以及單色光、復(fù)合光沒有要求,故A、C正確,B、D錯(cuò)誤。 高考對本節(jié)內(nèi)容的考查,主要集中在折射定律和折射率的理解及應(yīng)用、光的全反射和色散現(xiàn)象,其中對色散現(xiàn)象的考查,主要以選擇題的形式呈現(xiàn),難度一般,而對折射定律和折射率的理解

8、及應(yīng)用以及光的全反射的考查,主要以計(jì)算題的形式進(jìn)行綜合考查,難度較大。 考點(diǎn)一 折射定律和折射率的理解及應(yīng)用[師生共研類] 1.對折射率的理解 (1)折射率大小不僅反映了介質(zhì)對光的折射本領(lǐng),也反映了光在介質(zhì)中傳播速度的大小,v=。 (2)折射率的大小不僅與介質(zhì)本身有關(guān),還與光的頻率有關(guān)。同一種介質(zhì)中,頻率越大的色光折射率越大,傳播速度越小。 (3)同一種色光,在不同介質(zhì)中雖然波速、波長不同,但頻率相同。 2.平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體(球)對光路的控制 平行玻璃磚 三棱鏡 圓柱體(球) 結(jié)構(gòu) 玻璃磚上下表面是平行的 橫截面為三角形的三棱鏡

9、橫截面是圓 對光線 的作用 通過平行玻璃磚的光線不改變傳播方向,但要發(fā)生側(cè)移 通過三棱鏡的光線經(jīng)兩次折射后,出射光線向棱鏡底面偏折 圓界面的法線是過圓心的直線,經(jīng)過兩次折射后向圓心偏折 應(yīng)用 測定玻璃的折射率 全反射棱鏡,改變光的傳播方向 改變光的傳播方向 [典例] (2018·全國卷Ⅲ)如圖,某同學(xué)在一張水平放置的白紙上畫了一個(gè)小標(biāo)記“·”(圖中O點(diǎn)),然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個(gè)標(biāo)記上,小標(biāo)記位于AC邊上。D位于AB邊上,過D點(diǎn)做AC邊的垂線交AC于F。該同學(xué)在D點(diǎn)正上方向下順著直線DF的方向觀察,恰好可以看到小標(biāo)記的像;過O點(diǎn)做AB邊

10、的垂線交直線DF于E;DE=2 cm,EF=1 cm。求三棱鏡的折射率。(不考慮光線在三棱鏡中的反射) [解析] 如圖所示,過D點(diǎn)作AB邊的法線NN′,連接OD,則α、β分別為O點(diǎn)發(fā)出的光線在D點(diǎn)的入射角和折射角,根據(jù)折射定律有n= 由幾何關(guān)系可知 β=60° θ=30° 在△OEF中有 OE=2EF=2 cm 所以△OED為等腰三角形,可得 α=30° 解得n=。 [答案]  應(yīng)用光的折射定律解題的一般思路 (1)根據(jù)入射角、折射角及反射角之間的關(guān)系,作出比較完整的光路圖。 (2)充分利用光路圖中的幾何關(guān)系,確定各角之間的聯(lián)系,根據(jù)折射定律求解相關(guān)的物理量:折射

11、角、折射率等。 (3)注意在折射現(xiàn)象中,光路是可逆的?!?   [題點(diǎn)全練] 1.[折射率的計(jì)算] (2018·全國卷Ⅰ)如圖,△ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面,∠A=30°。一束紅光垂直AB邊射入,從AC邊上的D點(diǎn)射出,其折射角為60°,則玻璃對紅光的折射率為________。若改用藍(lán)光沿同一路徑入射,則光線在D點(diǎn)射出時(shí)的折射角________(填“小于”“等于”或“大于”)60°。 解析:根據(jù)光路的可逆性,在AC面由空氣射入玻璃三棱鏡,入射角為60°時(shí),折射角為30°。 根據(jù)光的折射定律有n===。 玻璃對藍(lán)光的折射率比對紅光的折射率大,沿同一路徑入射時(shí),r角仍為30°不變,對

12、應(yīng)的i角變大,因此折射角大于60°。 答案: 大于 2.[折射定律的應(yīng)用] (2017·江蘇高考)人的眼球可簡化為如圖所示的模型。折射率相同、半徑不同的兩個(gè)球體共軸。平行光束寬度為D, 對稱地沿軸線方向射入半徑為R的小球,會聚在軸線上的P點(diǎn)。取球體的折射率為,且D=R。求光線的會聚角α。(示意圖未按比例畫出) 解析:由幾何關(guān)系sin i=, 解得i=45° 則由折射定律=n, 解得r=30° 且i=r+,解得α=30°。 答案:30° 3.[折射定律與反射定律的應(yīng)用] (2017·全國卷Ⅰ)如圖,一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體,O點(diǎn)為球心;下半部是半徑為R、高

13、為2R的圓柱體,圓柱體底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入,該光線與OC之間的距離為0.6R。已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射)。求該玻璃的折射率。 解析:如圖,根據(jù)光路的對稱性和光路可逆性,與入射光線相對于OC軸對稱的出射光線一定與入射光線平行。這樣,從半球面射入的折射光線,將從圓柱體底面中心C點(diǎn)反射。設(shè)光線在半球面的入射角為i,折射角為r。由折射定律有 sin i=nsin r① 由正弦定理有 =② 由幾何關(guān)系,入射點(diǎn)的法線與OC的夾角為i。由題設(shè)條件和幾何關(guān)系有 sin i=③ 式中L是入射光線與OC的距離。 由②③式和題

14、給數(shù)據(jù)得 sin r=④ 由①③④式和題給數(shù)據(jù)得 n=≈1.43。 答案:1.43 考點(diǎn)二 光的全反射[師生共研類] 對全反射現(xiàn)象的四點(diǎn)提醒 (1)光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對而言的。同一種介質(zhì),相對于其他不同的介質(zhì),可能是光密介質(zhì),也可能是光疏介質(zhì)。 (2)如果光線從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì),則無論入射角多大,都不會發(fā)生全反射現(xiàn)象。 (3)在光的反射和全反射現(xiàn)象中,均遵循光的反射定律,光路均是可逆的。 (4)當(dāng)光射到兩種介質(zhì)的界面上時(shí),往往同時(shí)發(fā)生光的折射和反射現(xiàn)象,但在全反射現(xiàn)象中,只發(fā)生反射,不發(fā)生折射。  [典例] 如圖為三棱柱形棱鏡的橫截面,該橫截面為直角邊為d=1 m

15、的等腰直角三角形。一細(xì)光束由AB面斜射入,并逐漸調(diào)節(jié)入射角及入射點(diǎn)的位置,使細(xì)光束經(jīng)AB面折射后直接射到AC面,且當(dāng)細(xì)光束與AB面的夾角為θ=30°時(shí),該細(xì)光束恰好不能從AC面射出。求: (1)該棱鏡的折射率為多大? (2)如果入射點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為,光在真空中的傳播速度為c=3.0×108 m/s,則光束從AB面?zhèn)鞑サ紸C面所用的時(shí)間應(yīng)為多少?(結(jié)果可保留根號) [解析] (1)由題意作出光路圖,如圖所示 由幾何關(guān)系可知入射角為α=90°-θ=60° 由于在AC面發(fā)生了全反射,則n= 又因?yàn)棣拢茫? 在AB面上:n= 解得:n=。 (2)由幾何關(guān)系可知OE=,因?yàn)閟in

16、γ= 所以cos γ=,則DE=== m 光在棱鏡中的速度為v==×108 m/s 則光束從AB面?zhèn)鞑サ紸C面所用的時(shí)間 t==×10-8 s。 [答案] (1) (2)×10-8 s 求解全反射現(xiàn)象中光的傳播時(shí)間的技巧 (1)準(zhǔn)確地判斷出恰好發(fā)生全反射的臨界光線是解題的關(guān)鍵。 (2)光的傳播路程應(yīng)結(jié)合光路圖與幾何關(guān)系進(jìn)行確定,所以作光路圖時(shí)應(yīng)盡量與實(shí)際相符。 (3)光在同種均勻介質(zhì)中的傳播速度不發(fā)生變化,即v=。 (4)利用t=求解光的傳播時(shí)間。     [題點(diǎn)全練] 1.[全反射現(xiàn)象] 自行車上的紅色尾燈不僅是裝飾品,也是夜間騎車的安全指示燈,它能把來自后面的

17、光照反射回去。某種自行車尾燈可簡化為由許多整齊排列的等腰直角三棱鏡(折射率n>)組成,棱鏡的橫截面如圖所示。一平行于橫截面的光線從O點(diǎn)垂直AB邊射入棱鏡,先后經(jīng)過AC邊和CB邊反射后,從AB邊的O′點(diǎn)射出,則出射光線是(  ) A.平行于AC邊的光線①  B.平行于入射光線的光線② C.平行于CB邊的光線③ D.平行于AB邊的光線④ 答案:B 2.[應(yīng)用全反射原理求折射率] 利用插針法可以測量水的折射率,其做法是,取一厚度可以忽略不計(jì)的圓形薄木片,在它的圓心處垂直插入一根較長的大頭針,讓圓形薄木片浮在水面上,調(diào)整大頭針插入薄木片的深度,直至從水面上方的各個(gè)方向向水中觀察,都恰好看不到

18、水中的大頭針。 (1)需要測量的物理量有哪些?寫出物理符號和相應(yīng)的物理意義。 (2)根據(jù)(1)中所測量的物理量寫出水的折射率表達(dá)式。 解析:由題意知,大頭針的下端的光線在木板的邊緣處由水進(jìn)入空氣時(shí),恰好發(fā)生全反射,此時(shí)入射角等于臨界角C,如圖所示。 根據(jù)n=知, 若要求折射率,需測量薄木片的半徑R,大頭針在水面下的長度h, 代入得:n=。 答案:(1)薄木片的半徑R,大頭針在水面下的長度h (2) 3.[折射定律和全反射規(guī)律的綜合應(yīng)用] (2017·全國卷Ⅲ)如圖,一半徑為R的玻璃半球,O點(diǎn)是半球的球心,虛線OO′表示光軸(過球心O與半球底面垂直的直線)。已知玻璃的折射率為

19、1.5?,F(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光線能從球面射出(不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線)。求: (1)從球面射出的光線對應(yīng)的入射光線與光軸距離的最大值; (2)距光軸的入射光線經(jīng)球面折射后與光軸的交點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。 解析:(1)如圖,從底面上A處射入的光線,在球面上發(fā)生折射時(shí)的入射角為i,當(dāng)i等于全反射臨界角ic時(shí),對應(yīng)入射光線到光軸的距離最大,設(shè)最大距離為l。 i=ic① 設(shè)n是玻璃的折射率,由全反射臨界角的定義有nsin ic=1② 由幾何關(guān)系有 sin i=③ 聯(lián)立①②③式并利用題給條件,得 l=R。④ (2)設(shè)與光軸相距的光線在球面B點(diǎn)發(fā)生折射時(shí)的

20、入射角和折射角分別為i1和r1,由折射定律有 nsin i1=sin r1⑤ 設(shè)折射光線與光軸的交點(diǎn)為C,在△OBC中,由正弦定理有 =⑥ 由幾何關(guān)系有 ∠C=r1-i1⑦ sin i1=⑧ 聯(lián)立⑤⑥⑦⑧式及題給條件得 OC=R≈2.74R。⑨ 答案:(1)R (2)2.74R 考點(diǎn)三 光的色散現(xiàn)象[基礎(chǔ)自修類] [題點(diǎn)全練] 1.[三棱鏡的色散] 如圖所示,一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b,波長分別為λa、λb,該玻璃對單色光a、b的折射率分別為na、nb,則(  ) A.λa<λb,na>nb     B.λa>λb,na

21、aλb,na>nb 解析:選B 一束光經(jīng)過三棱鏡折射后,折射率小的光偏折較小,而折射率小的光波長較長。所以λa>λb,na

展開閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

相關(guān)資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔
關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號:ICP2024067431-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺,本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!

五月丁香婷婷狠狠色,亚洲日韩欧美精品久久久不卡,欧美日韩国产黄片三级,手机在线观看成人国产亚洲