2021版高考物理一轮复习第十四章机械振动与机械波3第三节光的折射全反射（实验：测定玻璃的折射率）学案.doc

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1、第三节　光的折射　全反射(实验：测定玻璃的折射率)【基础梳理】提示：同一　两侧　比值　　频率　光密介质　光疏介质　大于或等于　反射光　　入射角　折射角【自我诊断】1．判一判(1)某种玻璃对蓝光的折射率比红光大，蓝光和红光以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光的折射角较大．(　　)(2)光从空气射入玻璃时，只要入射角足够大就可能发生全反射．(　　)(3)在水中，蓝光的传播速度大于红光的传播速度．(　　)(4)在潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里．(　　)(5)光纤通信利用了全反射的原理．(　　)(6)晚上，在水池中同一深度的两点光源分别发出红光和蓝光，

2、蓝光光源看起来浅一些．(　　)提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√2．做一做(1)关于折射率，下列说法正确的是(　　)A．由n＝可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比20B．由n＝可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C．由n＝可知，介质的折射率与光在该介质中的光速成反比D．同一频率的光由真空进入某种介质时，折射率与光在介质中的波长成反比E．折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关提示：选CDE.介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量，由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，故A、B均错误，E正确；由于真空中的光速是一个

3、定值，故n与v成反比是正确的，C正确；由于v＝λf，当f一定时，v与λ成正比，又n与v成反比，故n与λ也成反比，D正确．(2)一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是(　　)提示：选ACE.由折射定律可知，光从光密介质进入光疏介质，折射角大于入射角，可能发生全反射，由此判断A、C正确；B、E图中光从空气射到玻璃砖表面，应有折射光线，且折射角小于入射角，B、D错误，E正确．　折射定律的应用[学生用书P281]【知识提炼】1．对折射率的理解(1)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

4、夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角．(2)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关．(3)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，光疏介质不是指密度小的介质．(4)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关．同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小．(5)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同．20(6)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小v＝.2．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)结构玻璃砖上下表面是平行的横截面为三角形的三棱镜横截面

5、是圆对光线的作用通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底边偏折圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折应用测定玻璃的折射率全反射棱镜，改变光的传播方向改变光的传播方向【跟进题组】1.(2019·高考全国卷Ⅰ)如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3m．距水面4m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取sin53°＝0.8)．已知水的折射率为.(1)求桅杆到P点的水平距离；(2)船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其

6、与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离．解析：(1)设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1，到P点的水平距离为x2；桅杆高度为h1，P点处水深为h2；激光束在水中与竖直方向的夹角为θ.由几何关系有＝tan53°①＝tanθ②由折射定律有20sin53°＝nsinθ③设桅杆到P点的水平距离为x，则x＝x1＋x2④联立①②③④式并代入题给数据得x＝7m．⑤(2)设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为i′，由折射定律有sini′＝nsin45°⑥设船向左行驶的距离为x′，此时光束从水面射出的点到桅杆的

7、水平距离为x′1，到P点的水平距离为x′2，则x′1＋x′2＝x′＋x⑦＝tani′⑧＝tan45°⑨联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得x′＝(6－3)m≈5.5m.答案：(1)7m　(2)5.5m2．(2018·高考全国卷Ⅲ)如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“•”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上．D位于AB边上，过D点作AC边的垂线交AC于F.该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察，恰好可以看到小标记的像；过O点作AB边的垂线交直线DF于E；DE＝2cm，EF＝1cm.求三棱