第4章 第3节 光的全反射 第4节 光导纤维及其应用(作业本)-（配套课件）【顶尖课课练】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册(鲁科版)

该高中物理课件聚焦光的全反射及光导纤维应用，通过天宫课堂水球实验等实例导入，前承光的折射规律，后接光纤技术原理，构建从基础到应用的知识支架。 其亮点在于结合生活与科技情境（如液面传感器、光纤传输），以选择、计算等题型设计问题链，培养科学思维中的科学推理与模型建构能力，帮助学生深化物理观念，教师可直接用于限时训练，提升教学效果。

1 第4章 光的折射和全反射 第3节 光的全反射 第4节 光导纤维及其应用 《顶尖课课练·物理（选择性必修第一册）（鲁科版）》配套课件 2 （限时30分钟） ◆夯实基础 1.光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是( ) B A. 光从玻璃射到分界面上，入射角足够小 B. 光从玻璃射到分界面上，入射角足够大 C. 光从空气射到分界面上，入射角足够小 D. 光从空气射到分界面上，入射角足够大 3 2.下列关于光纤的说法中，正确的是( ) C A. 光纤是由高级金属制成的，所以它比普通电线容量大 B. 光纤是非常细的特制玻璃丝，但导电性能特别好，所以它比普通电 线衰减小 C. 光纤是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外层透明介质两层组成，光 纤是利用全反射原理来实现光的传导的 D. 在实际应用中，光纤必须呈笔直状态，因为弯曲的光纤是不能传导 光的 4 3.如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水 球光学实验，在失重环境下，往大水球中央 注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来 很明亮，其主要原因是( ) C A. 气泡表面有折射没有全反射 B. 光射入气泡衍射形成“亮斑” C. 气泡表面有折射和全反射 D. 光射入气泡干涉形成“亮斑” 5 4.光线由某种介质射向与空气的分界面，当入射角大于 时折射光线 消失，由此可断定这种介质的折射率是( ) B A. B. C. D. 6 5.如图所示，光液面传感器有一个像试管模样的玻 璃管，中央插一块两面反光的玻璃板，入射光线在 玻璃管内壁与反光板之间来回发生反射，进入玻璃 管底部，然后在另一侧反射而出（与光纤原理相 判定玻璃管是否被液体包住了，从而了解液面的高度。下列说法正确的 是( ) 同）。当透明液体的折射率大于管壁玻璃的折射率时，就可以通过光液 面传感器监测出射光的强弱来 7 A. 玻璃管被液体包住之后，出射光强度增强 B. 玻璃管被液体包住之后，出射光消失 C. 玻璃管被液体包住之后，出射光强度减弱 D. 玻璃管被液体包住之后，出射光强度不变 √ 8 6.一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖， 点为该玻璃砖截面的圆心，下 列能正确描述其光路的是( ) A A. B. C. D. 9 7.（多选）如图所示， 是两面平行的透明玻璃 砖，面和 面是玻璃和空气的分界面，分别设为界 面Ⅰ和界面Ⅱ。光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射 CD A. 只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象 B. 只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象 C. 不管入射角多大，光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象 D. 不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象 出，回到空气中。若改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则 ( ) 10 8.光线从折射率为的介质中射向空气，如果入射角为 ，如图所示 光路可能的是 ( ) C A. B. C. D. 11 9.若一束光从某介质进入真空，方向如图所示，则下列判断中正确的是 ( ) B A. 该介质的折射率是 B. 该介质的折射率是 C. 该介质相对真空发生全反射的临界角是 D. 光线按如图所示的方向入射，无论怎样改变入射 方向，都不可能发生全反射现象 12 ◆提升能力 10.光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的。如图所示，一光导纤 维内芯折射率为，外层折射率为，一束光信号与界面夹角 由内 芯射向外层，要在界面发生全反射，必须满足的条件是( ) A A. ， 小于某一值 B. ， 大于某一值 C. ， 大于某一值 D. ， 小于某一值 13 11.（多选）如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面 的单色光从 空气射向点，并偏折到点，已知入射方向与边 的夹角为 ，、分别为边、 的中点，则( ) AC A. 该棱镜的折射率为 B. 光在 点发生全反射 C. 光从空气进入棱镜，波长变小 D. 从点出射的光束与入射到 点的光束平行 14 12.如图所示，一束白光从顶角为 的棱镜的一个侧面 以较大的入射 角入射，经过三棱镜后，在屏 上可得到彩色光带，当入射角逐渐减小 到零的过程中，若屏上的彩色光带先后全部消失，则( ) B A. 红光最先消失，紫光最后消失 B. 紫光最先消失，红光最后消失 C. 紫光最先消失，黄光最后消失 D. 红光最先消失，黄光最后消失 15 13.是半径为的圆弧形光屏，则是半径为 的圆弧形轨道，它们的圆心均为，直线 是它们 的直径。在光屏和轨道之间安装半圆形玻璃砖，玻璃 砖的平直面与直径重合，如图所示。在轨道 上安装光源 ，从光源射出的光线沿着半圆形玻璃砖 的半径射到它平直面上的中点，在轨道上移动光源 可以改变入射光 线与之间的夹角 。现有两块尺寸相同，折射率不同的玻璃砖， 在保持 角相同时，分别安装甲、乙玻璃砖，折射光线分别射至光屏 上点和 点，则下列说法中正确的是( ) 16 A. 甲玻璃砖的折射率小于乙玻璃砖的折射率 B. 光在段的传播速度小于光在 段的传播速度 C. 光线沿的传播时间大于光线沿 的传播时间 D. 移动光源逐渐增大 角，则折射光线将会从光屏上消失 √ 17 14.（多选）截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。 为嵌在三 棱镜内部紧贴面的线状单色可见光光源，与三棱镜的 面 垂直，位于线段的中点。图乙为图甲中 面的正视图。三棱镜对 该单色光的折射率为，只考虑由直接射向侧面 的光线。下 列说法正确的是 ( ) 18 A. 光从面出射的区域占该侧面总面积的 B. 光从面出射的区域占该侧面总面积的 C. 若发出的单色光频率变小， 面有光出射的区域面积将增大 D. 若发出的单色光频率变小， 面有光出射的区域面积将减小 √ √ 19 15.如图所示，一条长度为的光导纤维用折射率为 的材 料制成，一束激光束由其左端的中心点以 的入射角射入光导纤 维内，经过一系列全反射后从右端射出。问： （1）该激光在光导纤维中的速度 是多大？ 解 由得 。 20 （2）该激光在光导纤维中传输所经历的时间 是多少？ 解 设激光进入光导纤维时折射角为 ，由折射定律 得 ， 则激光在光纤中传播的路程 ， 所以传输的时间 。 21 16.一足够大的水池内盛有某种透明液体，液体的深 度为，在水池的底部放一点光源 ，其中一条光线 以 入射角射到液体与空气的界面上，它的反射 光线与折射光线的夹角为 ，如图所示。求： （1）液体的折射率； 解 由题意知入射角 ，折射角 ， 。 （2）液体表面亮斑的面积。 解 若发生全反射，入射角应满足， ， 亮斑半径，亮斑面积 。 22 $