迎战2011高考物理二轮复习专题20光学综合课件.ppt

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1、专题二十光学综合本专题以光的折射、全反射、干涉、衍射、偏振为重点，结合作图以折射率、折射角、临界角的计算为考点，以干涉、衍射为高考间歇性热点，高考题以选择题、实验结合计算形式出现，难度较低，每年一道题．复习时要注意知识间的联系，加强迁移应用，培养综合能力．2010年浙江卷16题考查了光电效应的应用，侧重图象的理解和分析能力.2011年要继续关注考纲中的变化，折射和全反射仍是考查重点，关注规律和几何关系的结合．【例题1】一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动．有一台发出细光束的激光器在小转台M上，到轨道的距离MN为d=1

2、0m，如图1111所示．转台匀速转动，使激光束在水平面内扫描，扫描一周的时间为T=60s.光束转动方向如图中箭头所示．当光束与MN的夹角为45°时，光束正好射到小车上．如果再经过△t=2.5s光束又射到小车上，则小车的速度是多少？(结果保留两位数字)图1111一、光的直线传播【评析】该题是光的直线传播、匀速直线运动、匀速转动等规律的综合，物理情景较新，对学生分析问题的能力要求较高，通过作图，利用所学知识、规律来求解．【变式题1】如图1112所示，一点光源S，它距离墙壁MN的水平距离为L，现从S处以水平速度v0抛出小球P，P在墙上形成的影子为

3、P′，在球做平抛运动中，其影子P′的速度v是多大？图1112【评析】本题是光的直线传播与运动学知识的综合，解题过程中应分析光路的运动轨迹，由物体的运动规律建立方程，并由几何关系建立辅助方程求出影子的位移与时间关系，从而确定运动情况．图1113【例2】雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象．在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路．一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R的球，球心O到入射光线的垂直距离为d.水的折射率为n.(1)在如图1121所示的图上画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从水

4、珠中射出的光路图；(2)求这束光线从射向水珠到射出水珠每一次偏转的角．二、光的折射与全反射图1121【解析】(1)根据光的折射定律作图，光路如图(a)所示．(2)以i、r表示入射光线的入射角、折射角，由折射定律有sini=nsinr，所以δ1、δ2、δ3表示每一次偏转的角度，如图(b)所示，由反射定律、折射定律和几何关系可知：sini=d/R，δ1=i-r，δ2=π-2r，δ3=i-r.由以上各式解得：δ1=(sin-1d/R)-(sin-1d/nR)．δ2=π-2sin-1d/nR.δ3=(sin-1d/R)-(sin-1d/nR)．【评

5、析】本题涉及光的折射与反射知识，结合几何光学的特点，通过做光路图，根据几何关系，运用折射率公式进行求解．能对光的折射与反射加强理解，对数学知识的要求比较高．【变式题一】(2010·重庆)如图1122所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以45°入射角射到OA上，OB不透光，若考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光透出的部分的弧长为(B)图1122【变式题二】(2009·全国卷Ⅱ)一玻璃砖横截面如图1123所示，其中ABC为直角三角形(AC边未画出)，AB为直角边，∠ABC=4

6、5°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点．此玻璃的折射率为1.5.P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏．若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则(BD)A．从BC边折射出宽度与BC边长度相等的平行光B．屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度C．屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度D．当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大图1123【例3】如图1131所示，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜，里面是空气，一束光A从棱镜的左边射入，从棱镜的右边射出时发生了色散，射出的可见光分布在a、b

7、两点之间，则()A．从a点射出的光是红光，从b点射出的光是紫光B．从a点射出的光是紫光，从b点射出的光是红光C．从a点和b点射出的光都是红光，从ab中点射出的光是紫光D．从a点和b点射出的光都是紫光，从ab中点射出的光是红光图1131三、光的色散【解析】棱镜作用能使光束方向偏折，从真空射向玻璃，光束向底面偏折，也可根据折射定律作图，但本题是光束是从水中射向空气，光束会向顶角偏折，由于红光的折射率小，在空气中偏折角小，所以从a点射出的光是紫光，从b点射出的光是红光．选取B.【答案】B【评析】本题考查了棱镜的折射，光的色散，红、橙、黄、绿、蓝、

8、靛、紫七种单色光的不同特性，要求学生能熟练掌握运用，更重要的是本题创设了新情景，光束从光密到光疏的色散现象，让学生能运用所学知识进行类推，灵活运用．【变式题一】△OMN为玻璃等腰