第十五章 第1讲 光的折射 全反射-2023高考物理艺考生文化课百日冲关教师用书word（新教材，人教版）

考点内容 三年考题分析 核心素养 2021 2020 2019 光的折射定律 全国乙卷34(2)T，光的折射 全国甲卷34(1)T，光的传播 广东卷16(2)T， 全反射 河北卷16(2)T， 光的折射 浙江卷16T， 光的干涉 山东卷7T，光的干涉 全国卷Ⅱ34(2)T，光的折射，全反射 全国卷Ⅲ34(2)T，光的折射，全反射 全国卷Ⅰ34(2)T，光的折射 全国卷Ⅲ34(2)T，全反射 物理观念： 1．光的现象及特性． 2．电磁波的产生及特点． 科学思维： 光的折射及全反射的应用 科学态度与责任： 光的知识在生产、生活、科技中的应用 折射率 全反射、光导纤维 光的干涉、衍射和偏振现象 电磁波的产生 电磁波的发射、传播和接收 电磁波谱 实验十九：测定玻璃的折射率 实验二十：用双缝干涉实验测量光的波长 浙江卷17(2)T 全国卷Ⅱ34(2)T 第1讲　光的折射　全反射 [基础知识·填一填] [知识点1]　光的折射与折射率　 1．折射 光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象． 2．折射定律(如图) (1)内容： 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　. (2)表达式：＝n12，式中n12是比例常数． (3)在光的折射现象中，光路是　可逆　的． 3．折射率 (1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，　入射角　的正弦与　折射角　的正弦的比值． (2)物理意义：折射率仅反映介质的　光学　特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小． (3)定义式：n＝.不能说n与sin θ1成正比、与sin θ2成反比．折射率由介质本身的光学性质和光的　频率　决定． (4)计算公式：n＝，因v＜c，故任何介质的折射率总　大于　(填“大于”或“小于”)1. 4．光密介质与光疏介质 (1)光密介质：折射率　较大　的介质． (2)光疏介质：折射率　较小　的介质． [思维诊断]——————————► 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)光的传播方向发生改变的现象叫光的折射．(　×　) (2)折射率跟折射角的正弦成正比．(　×　) (3)若光从空气中射入水中，它的传播速度一定减小．(　√　) (4)密度大的介质一定是光密介质．(　×　) [知识点2]　全反射　 1．条件 (1)光从　光密　介质射入　光疏　介质． (2)入射角　≥　临界角． 2．现象：折射光完全消失，只剩下反射光． 3．临界角：折射角等于90°时的入射角，用C表示，sin C＝. 4．应用 (1)全反射棱镜． (2)光导纤维，如图． [思维诊断]——————————► 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)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．(　×　) (2)光纤通信利用了全反射的原理．(　√　) (3)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．(　√　) [教材挖掘·做一做] 1．(人教版选择性必修第一册 P84第3题改编)如图所示是光由空气射入某种介质时的折射情况，试由图中的数据求出这种介质的折射率和这种介质中的光速． 答案：　×108 m/s 2．(人教版选择性必修第一册 P89第4题改编)如图所示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面．已知光在真空中的传播速度为c. (1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件； (2)求光从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间． 解析：(1)设光在端面AB上C点入射，入射角为i，折射角为r，如图所示，由折射定律有sin i＝nsin r，① 设光射向玻璃丝内壁D点的入射角为α，为使光可在此光导纤维中传播，应有 α≥θ，② 式中，θ是光在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足nsin θ＝1，③ 由几何关系得α＋r＝90°，④ 由①②③④式得sin i≤.⑤ (2)光在玻璃丝中传播速度的大小为v＝，⑥ 光速在玻璃丝轴线方向的分量为vx＝vsin α，⑦ 光从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为t＝，⑧ 光在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光从端面AB传播到其另一端面所需的时间最长，由②③⑥⑦⑧式得tmax＝. 答案：(1)i≤　(2) 3．(人教版选择性必修第一册 P89第3题改编)如图是一个用折射率n＝的透明介质做成的四棱柱镜的截面图．其中∠A＝∠C＝90°，∠B＝60°，AD＝DC＝L.棱镜放在真空中，真空中的光速为c，