4.1 第1节　光的折射-【正禾一本通】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版）

本高中物理讲义聚焦光的折射核心知识点，从探究折射角与入射角关系切入，系统梳理折射定律内容及表达式，深入解析折射率的定义、物理意义及与光速的关系，延伸至光的色散现象，构建连贯知识脉络。 资料通过实验探究培养科学探究能力，结合光路图绘制与数理分析提升科学思维，以筷子弯折、叉鱼等生活现象体现科学态度与责任。课中辅助教师实验引导与例题讲解，课后通过判断、针对练及测评帮助学生巩固知识，查漏补缺。

第1节　光的折射 【核心素养目标】 物理观念 认识光的折射现象。理解折射率的概念，知道折射率与光速的关系。掌握光的折射定律，能够应用折射定律解决有关问题。 科学思维 确立“光线”模型，会将折射问题转化为几何光路图，数理结合分析折射现象。 科学探究 探究折射角和入射角间的关系。 科学态度与责任 能应用光的折射定律解释日常生活中的折射现象。 一、探究折射角与入射角的关系 1.光的折射现象 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。 2.折射角与入射角的关系 入射角增大，折射角也增大，但折射角与入射角之间不是简单的正比关系，计算可得入射角的正弦与对应折射角的正弦之比几乎相等。 二、光的折射定律 1.折射定律 折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧。入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数，这个关系称为光的折射定律，也叫斯涅耳定律。 2.表达式：＝n 式中n表示比例常数，是与介质有关的物理量。 3.在光的折射现象中，光路可逆 如果让光线逆着原来的折射光线的方向射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线的方向发生折射。也就是说，在光的折射现象中，光路是可逆的。 三、折射率 1.折射率 光从真空斜射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦与折射角r的正弦的比值n，称为这种介质的折射率，也称绝对折射率。 2.物理意义 折射率是反映介质光学性质的一个物理量，它反映了光从空气斜射入介质(或从介质斜射入空气)时偏折的程度。 3.折射率与光速的关系 (1)介质的折射率n跟光在介质中的传播速度v有关，n＝。 (2)任何介质的折射率n都大于1。 4.决定因素 介质的折射率的大小由介质本身及光的性质共同决定，不随入射角、折射角的变化而变化。 5.光的色散 不同颜色的光在同一种介质中的传播速度不相同，折射率也不相同。当一束白光射入三棱镜时，由于白光中不同色光的折射率不同，偏折程度就不同，紫光偏折程度最大，红光偏折程度最小，经三棱镜折射后，会出现色散现象。 学生用书⬇第75页 1.判断正误 (1)发生折射时，入射角与折射角之比为常数。(　　) (2)入射角增大时，折射角也一定增大。(　　) (3)光由真空射入介质时，根据＝n可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比。(　　) (4)根据n＝可知，介质的折射率与介质中的光速成反比，无光通过时，介质折射率为0。(　　) (5)光由第一种介质进入第二种介质时，若入射角相同，不同色光的折射角不同。(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√ 2.链接实景 图甲所示，我们从水面上会看到水中的筷子向上“弯折”，图乙为对应的光路。 请思考：(1)人的眼睛是如何判断物体的位置的？图乙中眼睛是如何看到筷子的？ (2)上面的情境是什么现象？其原理是什么？ 提示：(1)人的眼睛是逆着射入眼睛的光线方向，通过至少两条光线的交点判断物体的位置的。图乙中眼睛是逆着出射光线的反向延长线看到筷子的。 (2)光的折射现象，折射定律。 知识点一　光的折射和折射定律 有经验的渔民叉鱼时，不是正对着看到的鱼去叉，而是对着所看到鱼的下方叉，如图所示。你知道这是为什么吗？ 　提示：从鱼身上反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，眼睛看到的是鱼的虚像，在鱼的上方，所以叉鱼时要瞄准像的下方，如图所示。 1.光的传播方向：光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化(斜射)，并非一定变化，当光垂直界面入射时，传播方向就不发生变化。 2.光的传播速度：光从一种介质进入另一种介质时，传播速度一定发生变化，当光垂直界面入射时，光的传播方向虽然不变，但也属于折射，光传播的速度发生变化。 3.入射角与折射角的大小关系 (1)光从一种介质进入另一种介质时，折射角与入射角的大小关系不要一概而论，要视两种介质的折射率大小而定。 (2)当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时，入射角大于折射角；当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时，入射角小于折射角。 如图所示，将筷子竖直插入盛水玻璃杯内，从俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是下列图中的哪个图形？(　　) 答案：D 解析：筷子在水中部分反射的光到达P点后折射，如图所示。筷子的上半部分偏左，下半部分更偏左，由于圆柱形盛水部分玻璃杯有放大作用，故下半部分会变粗，故选D。 处理光的折射问题的一般思路 1.根据题意画出正确的光路图。 2.利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角均是光线与法线的夹角。 3.利用折射定律解释生活中的一些现象，对问题做出正确的判断。 针对练1.(多选)如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形。一束细的单色光从空气射向柱体的O点(半圆的圆心)，产生反射光束1和折射光束2。已知玻璃的折射率为，入射角为45°(相应的折射角为24°)。现保持入射光不变，将半圆柱绕O点在图示平面内顺时针转过15°，如图中虚线所示，则 (　　) A.光束1转过15° B.光束1转过30° C.光束2转过的角度小于15° D.光束2转过的角度大于15° 答案：BC 解析：转动前，光束1(反射光)与入射光线间的夹角为A＝45°×2＝90°，光束2(折射光)与入射光线间的夹角为B＝45°＋90°＋(90°－24°)＝201°。 转动后，反射光线与入射光线的夹角A'＝60°×2＝120°，据折射定律，＝，得r＝30°，则折射光与入射光间的夹角为B'＝60°＋90°＋(90°－30°)＝210°。 因为ΔA＝A'－A＝30°，ΔB＝B'－B＝9°，故B、C正确。 针对练2.(多选)如图所示，把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，且让半球的凸面向上。从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字，下面的观察记录正确的是(　　) A.看到A中的字比B中的字高 B.看到B中的字比A中的字高 C.看到A、B中的字一样高 D.看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高 答案：AD 解析：如图所示： 折射只有在入射角不等于0°的时候才发生，当人眼通过半球看的时候进入眼睛的光线恰恰是从球面法线方向出来的光线，所以不发生折射，通过半球体观察物像重合，则看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高；通过立方体观察时，由于光线发生了折射，折射角大于入射角，所以看到的像比物高，即看到A中的字比B中的字高，故A、D正确。 知识点二　折射率的理解和计算 下表是教材P99中“钠黄光照射下的几种常见物质的折射率” 物质 折射率 金刚石 2.42 玻璃 1.50～2.00 水晶 1.54～1.56 有机玻璃 1.50 物质 折射率 酒精 1.36 水 1.33 冰 1.31 空气 1.000 3 分析上表，请思考： (1)介质的折射率大小与入射角、折射角的大小有关吗？与什么有关？ (2)是不是密度大的物质折射率就大？举例说明。 提示：(1)介质的折射率大小与入射角、折射角的大小无关，与介质本身有关。 (2)不是。例如：水的密度比酒精的密度大，但水的折射率却比酒精的折射率小。 1.对折射率的理解 (1)折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关。 (2)由公式n＝可知，由于光在真空中的传播速度c大于光在任何其他介质中的传播速度v，所以任何介质的折射率都大于1。 (3)由于n＞1，由公式n＝可知，光从真空斜射向任何其他介质时，入射角都大于折射角。类推可知，当光从折射率小的介质斜射向折射率大的介质时，入射角大于折射角。 2.折射率的计算方法 (1)n＝，这种方法是用光的折射现象来计算。 (2)n＝，这种方法是用光速来计算。 对折射率的理解 如果光以同一入射角从真空射入不同介质，则折射率越大的介质(　　) 学生用书⬇第77页 A.折射角越大，表示这种介质对光的偏折作用越大 B.折射角越大，表示这种介质对光的偏折作用越小 C.折射角越小，表示这种介质对光的偏折作用越大 D.折射角越小，表示这种介质对光的偏折作用越小 答案：C 解析：由n＝可知入射角相同时，折射率n越大，折射角r越小，偏折角就越大，所以C项正确。 有关折射率的计算 如图所示，一个截面为矩形的水池，池底有一垂直于池壁的线形发光体，长度l＝3 m。当池中未装水时，一高h＝1.5 m的人站在距池边s1＝2 m的A点，只能看到发光体的左端点。当将水池加满水时，人需移动到距池边s2＝3 m的B点时，人才能看到发光体的左端点。已知发光体的右端紧靠站人一方的池边，人站的位置与发光体在同一竖直面内，不计人眼到头顶的距离。求： (1)水池中水的折射率； (2)人站在B点时看到的左端点的像到发光体的距离。 答案：(1)　(2)0.75 m 解析：(1)光路如图所示： 当水池中装满水，光从发光体的左端点发出的光射到站在B处的人的眼睛中时， 对应的入射角的正弦值为sin i＝ 对应的折射角的正弦值为sin r＝ 故水池中水的折射率n＝ 解得：n＝。 (2)设水池深度为H，当人站在A点时＝ 解得：H＝2.25 m 设左端点的像距水面的距离为x，则有：＝ 解得：x＝1.5 m 则左端点的像到发光体的距离为 H－x＝0.75 m。 计算折射率的思路 1.根据题意画出正确的光路图。首先要找到入射的界面，同时准确地作出法线，再根据折射定律和入射光线画出折射光线，找到入射角和折射角，要注意入射角、折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角。 2.利用几何关系确定光路图中的边、角关系，与折射定律n＝中的各量准确对应。 3.利用折射定律n＝、折射率与光速的关系n＝列方程，结合数学三角函数的知识进行运算。 针对练1.如图所示，圆柱形玻璃砖静止放置在水平面上，AB是截面圆的竖直直径，O为圆心，一束单色光从A点以与竖直方向成60°角的方向射入玻璃砖，从C点射出玻璃砖，并射在地面上的D点。已知光线CD与地面垂直，B、D间的距离为d，光在真空中的传播速度为c。则光从A点传播到C点所用时间为(　　) A. B. C. D. 答案：A 解析：如图所示，根据几何关系可知，光从A点入射、从C点出射，偏向角为60°，光在A点的折射角为30°，AC间的距离为2d，折射率为n＝＝，光在玻璃砖中的传播速度为v＝，则光从A点传播到C点所用时间为t＝＝＝。故选A。 针对练2.如图所示，在水面上放一块半径为r的圆形木板，木板的正上方h处放一个点光源S，测出光射到水面下深H处的底部形成的圆形阴影半径R的大小，即可求出水的折射率。若测得r＝8 cm，h＝6 cm，H＝16 cm，R＝20 cm，水的折射率为多少？ 答案： 解析：画出光路图，如图所示， sin i＝＝ sin θ＝＝ 所以水的折射率n＝＝。 知识点三　两面平行的玻璃砖的光路特点 1.如图所示，光从两面平行的玻璃砖的上表面折射进入玻璃中，由于玻璃砖上、下两个表面是平行的，由几何知识可知在下表面处的入射角γ等于上表面处的折射角γ'，由光路可逆性可知玻璃砖下表面的折射角i等于上表面的入射角i'。所以下表面的出射光线一定与上表面的入射光线平行且光线发生了侧移d。 2.两面平行的玻璃砖的光路特点 (1)下表面的出射光线一定与上表面的入射光线平行且光线发生侧移d，且入射角(i)、玻璃砖厚度(a)和折射率(n)越大，侧移d越大。 (2)平行光束照射到两面平行玻璃砖上，出射光束的宽度一定等于入射光束的宽度，而玻璃砖内部折射光束的宽度随入射角的增大而减小。 如图所示，宽为a的平行光束从空气斜射到两面平行的玻璃板上表面，入射角i＝45°，光束中包含两种波长的光，玻璃板对这两种波长光的折射率分别为n1＝1.5，n2＝。 (1)求每种波长的光射入上表面后的折射角γ1、γ2。 (2)为使光束从玻璃板下表面出射时能分成不交叠的两束，玻璃板的厚度d至少为多少？并画出光路示意图。 答案：　(1)arcsin 　arcsin (2)　光路图如解析图所示 解析：(1)由n＝，得sin γ1＝＝，sin γ2＝＝，故γ1＝arcsin ，γ2＝arcsin 。 (2)光路图如图所示，为使光束从玻璃板下表面出射时能分成不交叠的两束，玻璃板的最小厚度记为dmin，由图可得 dmintan γ1－dmintan γ2＝ dmin＝ 其中tan γ1＝tan＝ tan γ2＝tan＝ 解得dmin＝。 两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，光路如图所示，下列说法正确的是(　　) A.单色光1的频率比2的低 B.射出后的两束单色光平行 C.在真空中单色光1的波长比2的长 D.在玻璃中单色光1的传播速度比2的大 答案：B 解析：由题图可知，两束单色光的入射角i相等，单色光1的折射角小于单色光2的折射角，根据折射定律n＝可知，玻璃对单色光1的折射率大于对单色光2的折射率，单色光1的频率大于单色光2的频率，A错误；根据几何关系可知，折射光线射到平行玻璃板下表面的入射角等于上表面的折射角，根据光路可逆性可知，光线射出下表面时的折射角等于射入上表面的入射角，故两条出射光线平行，B正确；由c＝fλ可知，真空中单色光1的波长小于单色光2的波长，C错误；根据v＝可知，在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度，D错误。故选B。 如图所示，一块两对面平行的玻璃砖的厚度L＝30 cm，现测得该玻璃砖的折射率为n＝，若光线从上表面射入的入射角θ＝60°，已知光在空气中的传播速度c＝3×108 m/s。求： (1)从下表面射出玻璃砖的光线相对于入射光线的侧移量d； (2)光在玻璃砖中传播的时间t。 答案：(1)10 cm　(2)2×10－9 s 解析：(1)如图，折射率n＝＝，得α＝30° 根据几何关系d＝sin(θ－α) 解得d＝10 cm。 (2)光在玻璃砖中传播的路径s＝ 光在玻璃砖中传播的速度v＝ 可求光在玻璃砖中传播的时间 t＝＝＝2×10－9 s。 学生用书⬇第79页 1.如图所示的四种现象，属于光的折射现象的是(　　) 答案：C 解析：屏幕上呈现手的影子是因为光沿直线传播形成的，故A错误；山在水中形成“倒影”，是由于光发生反射形成的，故B错误；光从水中射向空气时在水面发生折射，使得光的传播方向发生偏折，故C正确；太阳光在树荫下形成圆形光斑是由太阳光透过缝隙而形成的太阳的像，它的形状就是太阳的形状，而不是叶子间缝隙的形状，这是光沿直线传播形成的，故D错误。 2.庄子与惠子游于濠梁之上。庄子曰：“鲦鱼出游从容，是鱼之乐也。”人在桥上观鱼时(　　) A.人能看到鱼，鱼不能看到人 B.人看到的鱼是经反射所成的像 C.鱼看到的人的位置比人的实际位置低 D.人看到的鱼的位置比鱼的实际位置高 答案：D 解析：鱼在水中，鱼作为等效光源，光线从光密介质进入光疏介质，可能发生全反射，因此，人可能看不到鱼，而人在空气中，人作为等效光源，是从光疏介质进入光密介质，不能够发生全反射，所以鱼能看到人，但人可能看不到鱼，故A错误；人看到的鱼是经光的折射所成的像，故B错误；人在空气中，人作为等效光源，入射角大于折射角，鱼沿折射光线的反向延长线看人，鱼看到的人的位置比人的实际位置高，同理，人看到的鱼的位置比鱼的实际位置高，故C错误，D正确。故选D。 3.某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n。如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角i和折射角r，作出sin i -sin r图像如图乙所示，则(　　) A.光由A经O到B，n＝1.5 B.光由B到O到A，n＝1.5 C.光由A经O到B，n≈0.67 D.光由B经O到A，n≈0.67 答案：B 解析：由sin i -sin r图像可知，同一光线sin r＞sin i，即r＞i，故r为光线在空气中传播时光线与法线的夹角，则BO为入射光线，OA为折射光线，即光线由B经O到A，折射率n＝＝＝1.5，故B正确，A、C、D错误。 4.每年夏季，我国多地会出现日晕现象。日晕是太阳光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。一束太阳光射到正六边形冰晶时的光路图如图所示，a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是(　　) A.a光的频率大于b光的频率 B.a光的波长大于b光的波长 C.在冰晶中，b光的传播速度比a光的大 D.在真空中，a光的传播速度比b光的大 答案：B 解析：根据题图可知，a光的偏折角小于b光的偏折角，根据折射定律可知，冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，故A错误，B正确；在真空中，a光的传播速度等于b光的，故D错误；根据v＝知，在冰晶中，b光的传播速度比a光的小，故C错误。故选B。 5.如图所示，玻璃棱镜的截面为等腰三角形，顶角a为30°。一束光线垂直于ab面射入棱镜，又从ac面射出，出射光线与入射光线之间的夹角为30°，则此棱镜材料的折射率是(　　) A. B.1.5 C.2 D. 答案：A 解析：光线经过棱镜的光路图如图所示，根据几何关系得入射角i＝θ2＝30°，折射角为r＝θ1＋θ2＝30°＋30°＝60°，由折射定律得玻璃的折射率为n＝＝＝，故A正确，B、C、D错误。 6.[新题型]情境：如图所示，一小孩站在宽6 m的河边，在他正对面的岸边有一距离河面高度为3 m的树，树的正下方河底有一块石头，小孩向河面看去，可同时看到树顶和石头两者的像，并发现两个像重合，小孩的眼睛离河面高为1.5 m。 问题：若河水的折射率为，试估算河水深度。 答案：5.3 m 解析：树顶反射和石头折射成像的光路图如图所示： 由折射定律得 ＝n＝ ① 由几何关系得1.5 m·tan i＋3m·tan i＝6 m 解得tan i＝， 则sin i＝ ② P点至树岸边的距离为3 m·tan i＝4 m sin r＝ ③ 由①②③联立可得h≈5.3 m。 课时测评12　光的折射 (时间：45分钟　满分：70分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－9题，每题4分，共36分) 1.光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知(　　) A.折射现象的出现说明光的传播需要介质 B.发生折射现象时光沿曲线传播 C.折射光与入射光的传播方向总是不同的 D.发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同 答案：D 解析：光可以在真空中传播，即介质并不是必需的，故A错误；发生折射现象时光仍沿直线传播，只是一般情况下折射光线方向与入射光线方向不在同一直线上，故B错误；当光垂直射到两种不同介质的分界面时，折射光线与入射光线的传播方向是相同的，故C错误；当光射到两种不同介质的分界面时会发生折射现象，这是因为不同介质对光的(绝对)折射率n＝不同，即光在不同介质中的传播速度不同，故D正确。 2.一束光线从空气射向玻璃，入射角为α(发生折射)，下列四幅光路图中正确的是(　　) 答案：A 解析：一束光线从空气射向玻璃，入射角为α，由题意可知光线一定会发生折射，根据n＝知，折射角小于入射角，同时光线在分界面上还会发生反射。 3.如图所示，一条光线通过一个在水中的球形空气泡，下列哪一条光线表示出射光线的路径(　　) A.光线1 B.光线2 C.光线3 D.光线4 答案：A 解析：光先从水进入空气泡中，由折射定律可知折射角应大于入射角；然后又从空气射入水中，折射角应小于入射角。综上所述，只有光线1符合要求，故A正确。 4.(多选)一束光从某种介质射入空气中时，入射角θ1＝30°，折射角θ2＝60°，折射光路如图所示，则下列说法正确的是(　　) A.此介质折射率为 B.此介质折射率为 C.光在介质中速度比在空气中小 D.光在介质中速度比在空气中大 答案：BC 解析：由折射定律及入射角、折射角的含义知n＝＝，故A错误，B正确；则此介质比空气折射率大，又由n＝知，C正确，D错误。 5.若某一介质的折射率较大，那么(　　) A.光由空气射入该介质时折射角较大 B.光由空气射入该介质时折射角较小 C.光在该介质中的速度较大 D.光在该介质中的速度较小 答案：D 解析：由n＝可知，光由空气射入介质时的折射角是由折射率n和入射角i共同决定，因此A、B错误；由n＝可知，介质的折射率越大，光在该介质中的速度越小，故C错误、D正确。 6.直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图所示。a、b光相比(　　) A.玻璃对a光的折射率比b光的小 B.玻璃对a光的折射率较大 C.b光在玻璃中的传播速度较大 D.b光在玻璃中的传播时间较短 答案：A 解析：由图可知，光线进入玻璃砖后，a光的偏折角小于b光的偏折角，则玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，故A正确，B错误；玻璃对b光的折射率较大，由v＝可知，b光在玻璃中的传播速度较小，故C错误；b光在玻璃中通过的路程较大，传播速度较小，则b光在玻璃中的传播时间较长，故D错误。 7.如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况。造成这种现象的原因是(　　) A.光的反射 B.光的折射 C.光的直线传播 D.小孔成像 答案：B 解析：太阳光线进入大气层发生折射，使传播方向改变，而使人感觉太阳的位置比实际位置偏高。 8.如图所示，一艘帆船静止在湖面上，从湖底P点发出的一细束黄色激光射到水面，折射后恰好照射到帆船上的竖直桅杆上的M点。下列说法正确的是(　　) A.黄光在水中的频率比在空气中的频率大 B.黄光在水中的速度比在空气中的速度大 C.若仅把黄光改成红光，则红光在水中传播的时间比黄光在水中传播的时间短 D.若仅把黄光改成红光，则红光可能射到N点 答案：C 解析：折射不改变光的频率，黄光在水中的频率和在空气中的频率相同，A错误；由v＝可知，黄光在水中的速度比在空气中的速度小，B错误；黄光的频率比红光的频率大，则黄光在水中的折射率比红光的大，根据v＝可知，黄光在水中传播的速度比红光在水中传播的速度小，仅把黄光改成红光，红光在水中传播的时间比黄光在水中传播的时间短，C正确；红光的折射率比黄光的小，由折射定律有n＝，可知红光在空气中的折射角小，仅把黄光改成红光，将射到M点上方，D错误。故选C。 9.(多选)如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带。下面的说法中正确的是(　　) A.a侧是红色光，b侧是紫色光 B.在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长 C.三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率 D.在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率 答案：BC 解析：红光的折射率小，所以偏折角小，故b侧为红色光，a侧为紫色光，A错误；红色光的波长比紫色光的波长长，即a侧光的波长小于b侧光的波长，B正确；因为a光的偏折程度较大，则折射率较大，即三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率，C正确；根据v＝可知，在三棱镜中a侧光的传播速率小于b侧光的传播速率，D错误。 10.(8分)小明同学为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置，在玻璃水槽中竖直放置的光屏由E和F两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径NOM为两半圆屏的分界线，其中光屏F可绕直径NOM在水平方向前后折转。 (1)实验时，先让光屏E、F位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上　　　　(选填“能”或“不能”)看到折射后的光束；小明将光屏F向后折转一定角度后，则在光屏F上　　　　(选填“能”或“不能”)看到折射光线，这说明折射光线和入射光线　　　　(选填“在”或“不在”)同一平面内。 (2)小明探究光从水射向空气时折射角与入射角的关系，测得的数据如下表所示。由表中数据可知，光从水斜射入空气中时，折射角　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。 入射角 22° 32° 41° 折射角 30° 45° 60° 答案：(1)能　不能　在　(2)大于 解析：(1)先让光屏E、F位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上能看到折射后的光束；当F板向后折转一定的角度后，则呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，所以在F板上不能看到折射光线；这说明折射光线和入射光线在同一平面内。 (2)分析表格数据可知，光从水斜射入空气时，折射角大于入射角，且入射角增大时，折射角也增大。 11.(12分)已知一平行玻璃砖厚度为d＝15 cm，某单色光从A点以入射角为i＝60°入射时，折射到对边的B点，其折射角为r＝30°，如图所示。求： (1)该玻璃砖对这种单色光的折射率n； (2)该单色光在玻璃砖中由A传到B的传播时间t(光在真空中传播速度为c＝3×108 m/s) 答案：(1)　(2)1×10－9 s 解析：(1)由折射定律得 n＝＝＝。 (2)光在玻璃砖中传播的速度v＝＝c 由几何知识得AB＝＝10 cm＝ m 单色光在玻璃砖中由A传到B的传播时间t＝ 解得t＝1×10－9 s。 12.(14分)图甲为某同学设计的测量透明液体折射率的装置图，正方体玻璃容器边长为20.00 cm，薄刻度尺平行于BC边放置在容器内底部，零刻度与棱边上的O点重合，截面图如图乙所示。容器中不加液体时，从P点发出的激光恰好在O点形成光斑。保持入射角不变，向容器中注入10.00 cm深的某种液体，激光在N点形成光斑，N点对应的刻度为5.00 cm。真空中光速为3.00×108m/s，取＝3.16，求： (1)该液体的折射率和该液体中的光速(结果保留3位有效数字)。 (2)容器中注满该液体后(液面水平)，光斑到O点的距离。 答案：(1)1.58　1.90×108 m/s　(2)10.00 cm 解析：(1)设入射角为θ，折射角为α，由几何关系得 sin θ＝sin 45°＝，sin α＝＝ 折射率为n＝＝≈1.58 该液体中的光速v＝≈1.90×108 m/s。 (2)容器中注满该液体后(液面水平)，由几何关系得光斑到O点的距离s＝20.00 cm－20.00 cm×tan α＝10.00 cm。 学科网（北京）股份有限公司 $