2020版高考物理总复习第十四章第3节光的折射全反射教学案新人教版

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1、第3节　光的折射　全反射►　　【p243】夯实基础　1．光的折射现象：光射到两种介质的分界面上时，一部分光会进入另一种介质，光的__传播方向发生改变__的现象叫做光的折射．2．光的折射定律：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，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__正比__．3．在折射现象中，光路是__可逆__的．4．折射率：光从__真空__射入某种介质发生折射时，入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率．表示为n＝.研究表明，介质的折射率等于光在真空中的传播速度c与光在该介质中的传播速度v之比，即n＝.任何介

2、质的折射率都__大于1__．两种介质相比较，折射率较大的介质叫做__光密__介质，折射率较小的介质叫做__光疏__介质．5．视深问题：视深公式h′＝h：介质中的实际深度；h′：从空气中垂直界面往介质中看到的深度．考点突破　　例1一不透明的圆柱形容器内装满折射率n＝的透明液体，容器底部正中央O点处有一点光源S，容器高为2dm，底面半径为(1＋)dm，若有一平面镜MN与底面成45°角放置，OM＝1dm，在容器中央正上方1dm处水平放置一足够长的刻度尺，如图所示，求光源S发出的光线经平面镜反射后，刻度尺上被照亮的长度．(不考虑容器侧壁和液面的反射)【解析】设容器高为h，作图找出发光点S

3、在平面镜中的像点S′，连接S′M延长交直尺于H点．光线的入射角为45°，根据反射定律可知反射角等于45°，则MH沿竖直方向．连接S′P，根据对称性得S′M＝OM＝1dm则在Rt△PRS′中，RS′＝dm，PR＝h＋S′M＝3dm，由几何知识得∠r＝30°根据折射定律可得：n＝解得：sini＝，∠i＝45°故刻度尺上被照亮的长度QH＝1dm＋dm＝(1＋)dm.【小结】光的折射问题，解题的关键在于正确画出光路图、找出几何关系．解题的一般步骤如下：(1)根据题意正确画出光路图；(2)根据几何知识正确找出角度关系；(3)依光的折射定律列式求解．针对训练　　　　　　　　　　　　　　　　　

4、　　1．如图所示，为观察门外情况，居家防盗门一般都会在门上开一小圆孔．假定门的厚度为a＝8cm，孔的直径为d＝6cm，孔内安装一块折射率n＝的玻璃，厚度与门的厚度相同，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.则(D)A．如未装玻璃，室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为106°B．装入玻璃后，室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围约为106°C．装入玻璃的折射率越大，室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围就越小D．若要将视野扩大到180°，需嵌入折射率大于或等于的玻璃【解析】因tanα＝＝，则α＝37°，如未装玻璃，室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为74°，选项A错误；装

5、入玻璃后，根据折射定律：n＝＝，sinβ＝>，则β>53°，则室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围大于106°，选项B错误；装入玻璃的折射率越大，则折射角β越大，则室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围就越大，选项C错误；若要将视野扩大到180°，则β＝90°，则n＝＝＝，则需嵌入折射率大于或等于的玻璃，选项D正确．2．单色细光束射到一半径为R的透明球表面，光线在过球心的平面内，入射角i＝45°，经折射进入球内后又经内表面反射一次，再经球表面折射后射出，已知真空中光速为c，入射光线与出射光线的反向延长线之间的夹角α＝30°，如图所示(图上已画出入射光线和出射光线)．(1)在图上画出

6、光线在球内的路径和方向；(2)求透明球对该单色光的折射率和光在透明球中传播的时间．【解析】(1)连接圆心O与角α的顶点，交球面于C点，连接A、C，连接C、B，ACB即为光线的路径，如图所示：(2)由几何关系及对称性有r＝＋(i－r)，解得r＝30°；由折射定律有n＝＝，AC＝BC＝2Rcosr＝R；光在透明球中的传播路程L＝2R；传播速度v＝＝，传播时间t＝＝.►　　【p244】夯实基础　1．光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质的现象称为全反射现象．2．发生全反射的条件：(1)光线从__光密__介质斜射向__光疏__介质．(2)入射角__大于或等于__临界角．3．临界

7、角：折射角等于90°时的入射角．设光线从__某种介质__射向__真空或空气__时的临界角为C，则sinC＝____．4．全反射的应用考点突破　　例2如图所示，一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，玻璃的折射率为n＝.(1)若一束细光线从O点左侧E点垂直于AB入射，恰好在上表面M点发生全反射，求OE的长度；(2)一束细光线从O点左侧E′点垂直于AB入射，若OE′＝R，求此光线在玻璃砖中传播的总路程L.【解析】(1)设玻璃砖的全反射临界角为C，则s