2019-2020年高考物理《光的折射、全反射》专题复习名师精品导学案

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1、2019-2020年高考物理《光的折射、全反射》专题复习名师精品导学案考点一　折射定律的理解与应用1．折射定律图1(1)内容：如图1所示，折射光线与入射光线、法线处在______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__比．(2)表达式：＝n.(3)在光的折射现象中，光路是_____的．2．折射率(1)折射率是一个反映介质的______的物理量．(2)定义式：n＝.(3)计算公式：n＝，因为v

2、入射角小于折射角．3．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．(4)公式n＝中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角．例1　一半圆柱形透明物体横截面如图2所示，底面AOB镀银，O表示半圆截面的圆心．一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出．已知光线在M点的入射角为30°，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°.求：图2(1

3、)光线在M点的折射角；(2)透明物体的折射率．变式题组1．[折射率的计算]如图3所示，一贮液池高为H，某人手持手电筒向池中照射时，光斑落在左边池壁上a处，已知a与池底相距h，现保持手电筒照射方向不变，当池中注满液体后光斑恰好落在出液口处，此时液面上的光斑与左边池壁相距L.问：图3(1)液体的折射率；(2)若光在空气中的速度为c，则光在液体中的速度为多大？2．[折射率的计算]如图4所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，OP＝OQ＝R，一束单色光垂直OP面射入玻璃体，在OP面上的入射点为A，OA＝，此单色光通过玻璃体后沿BD方

4、向射出，且与x轴交于D点，OD＝R，求该玻璃的折射率．图4考点二　全反射现象的理解与应用1．定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将___，只剩下反射光线的现象．2．条件：(1)光从光密介质射入光疏介质．(2)入射角________临界角．3．临界角：折射角等于90°时的入射角，若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，则sinC＝.介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小．例2　如图5所示，一束截面为圆形(半径为R)的平行白光垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形彩色亮区，已知玻

5、璃半球的半径为R，屏幕S至球心的距离为d(d＞3R)，不考虑光的干涉和衍射，试问：图5(1)在屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色？(2)若玻璃半球对(1)中色光的折射率为n，请你求出圆形亮区的最大半径．变式题组3．[利用全反射求折射率]为测量一块等腰直角三棱镜ABD的折射率，用一束激光沿平行于BD边的方向射向直角边AB边，如图6所示．激光束进入棱镜后射到另一直角边AD边时，刚好能发生全反射．该棱镜的折射率为多少？图64.[全反射现象的应用]如图7所示，光屏PQ的上方有一半圆形玻璃砖，其直径AB与水平面成30°角．图7(1)若让一束单色光沿半径方向竖

6、直向下射向圆心O，由AB面折射后射出，当光点落在光屏上时，绕O点逆时针旋转调整入射光与竖直方向的夹角，该角多大时，光在光屏PQ上的落点距O′点最远？(已知玻璃砖对该光的折射率为n＝)(2)若让一束白光沿半径方向竖直向下射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上形成完整彩色光带，则光带的最右侧是什么颜色的光？若使光线绕圆心O逆时针转动，什么颜色的光最先消失？　　　　　考点三　光路控制问题分析平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制：特别提醒　不同颜色的光的频率不同，在同一种介质中的折射率、光速也不同，发生全反射现象的临界角也不同．例3　“B超”可用于探测人体内脏

7、的病变状况．如图8是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图．超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为＝(式中θ1是入射角，θ2是折射角，v1、v2分别是超声波在肝外和肝内的传播速度)，超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同．已知v2＝0.9v1，入射点与出射点之间的距离是d，入射角是i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为(　　)图8A.B.C.D.拓展题组5.[三棱镜对光路的控制](xx·新课标Ⅱ·34(2))如图9，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠

8、B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从