2022-2023年高考物理一轮复习 第14章第3讲光的折射全反射课件

这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 第14章第3讲光的折射全反射课件，共60页。PPT课件主要包含了过好双基关，研透命题点，课时精练，微点讲座系列12，随堂巩固练，光的折射定律折射率，全反射光导纤维，命题点一，命题点二，光路控制和色散等内容，欢迎下载使用。
1.折射定律(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.
(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.
(3)计算公式：n＝ ，因为vnsin i3⑤式中C是全反射临界角，满足nsin C＝1⑥
4.(实验：测量玻璃的折射率)在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图18①、②和③所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖.他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图.
(1)甲同学测得的折射率与真实值相比_____(填“偏大”“偏小”或“不变”).
解析　用题图①测定折射率时，测出的折射角偏大，折射率偏小；
(2)乙同学测得的折射率与真实值相比_____(填“偏大”“偏小”或“不变”).
解析　用题图②测定折射率时，只要操作正确，则测得的折射率与真实值相同；
(3)丙同学测得的折射率与真实值相比_____________________________.
可能偏大、可能偏小、可能不变
解析　用题图③测定折射率时，无法确定折射光线折射角与真实值的大小关系，所以测得的折射率可能偏大、可能偏小、可能不变.
1.(多选)如图1所示，两束平行的黄光射向截面ABC为正三角形的玻璃三棱镜，已知该三棱镜对该黄光的折射率为 ，入射光与AB界面夹角为45°，光经三棱镜后到达与BC界面平行的光屏PQ上，下列说法中正确的是A.两束黄光从BC边射出后仍是平行的B.黄光经三棱镜折射后偏向角为30°C.改用红光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏 向角大些D.改用绿光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏 向角大些
由几何关系可知折射光线在三棱镜内平行于底边AC，由对称性可知其在BC边射出时的出射角也为i＝45°，因此光束的偏向角为30°，且两束光平行，则A、B正确；
由于同种材料对不同颜色的光折射率不同，相对于黄光而言红光的折射率较小，绿光的折射率较大，因此折射后绿光的偏向角大些，红光的偏向角小些，则C错误，D正确.
2.如图2所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率.在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3，图中MN为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点.
(1)设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量______，则玻璃砖的折射率可表示为____.
因此只需测量l1和l3即可.
(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
解析　玻璃砖顺时针转过一个小角度，在处理数据时，认为l1是不变的，
3.如图3所示，在折射率为n的玻璃平板上方的空气中有点光源S，点光源到玻璃板的上表面的距离为h.从S发出的光线SA以入射角α入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出.若沿此光线传播的光从光源S到玻璃板上表面的传播时间是在玻璃板中传播时间的一半，则玻璃板的厚度d是多少？
解析　设从S到A的距离为l1，则h＝l1cs α在玻璃中，设折射角为θ，从A到B距离为l2，则d＝l2cs θ
在空气中，若S到A经历时间为t，则l1＝ct在玻璃中，从A到B经历时间为2t，则l2＝2vt
4.如图4，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高为2R的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜.有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为0.6R.已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射).求该玻璃的折射率.
解析　如图，根据光路的对称性和光路可逆性，与入射光线相对于OC轴对称的出射光线一定与入射光线平行.这样，从半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心C点反射.设光线在半球面的入射角为i，折射角为r.由折射定律有sin i＝nsin r①
由几何关系，入射点的法线与CO的夹角为i.
式中L是入射光线与OC的距离，L＝0.6R.
5.一半径为R的半圆形玻璃砖横截面如图5所示，O为圆心，一束平行光线照射到玻璃砖MO′面上，中心光线a沿半径方向射入玻璃砖后，恰在O点发生全反射，已知∠aOM＝45°.求：(1)玻璃砖的折射率n；
(2)玻璃砖底面MN出射光束的宽度.(不考虑玻璃砖MO′N面的反射)
解析　分析可知：进入玻璃砖入射到MO段的光线均发生全反射，从O′点入射的光的路径如图所示.
故从D点射出的光线与入射光线平行
6.现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料制成.如图6所示，其截面ABC为直角三角形，∠ACB＝30°，现在有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件折射后到达BC边的中点并发生了全反射，后垂直于AB边射出.已知光在空气中的传播速度为c.(1)求透明玻璃材料的折射率；
解析　光路图如图所示DE光线垂直AB射出，所以∠EDB＝∠ODC＝30°，折射角r＝30°，
(2)若BC＝a，求光线在玻璃材料内传播的时间.
7.一直桶状容器的高为2l，底面是边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图7所示.容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料.在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率.
解析　设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1，折射角为r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C，连接C、D，交反光壁于E点，由光源射向E点的光线，反射后沿ED射向D点.光线在D点的入射角为i2，折射角为r2，如图所示.设液体的折射率为n，由折射定律有nsin i1＝sin r1①nsin i2＝sin r2②由题意知r1＋r2＝90°③