8.2 光的全反射现象的应用 同步作业-2025-2026学年高二下学期（中职）物理高教版(2021)电工电子类

8.2 光的全反射现象的应用 同步作业 一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 光的全反射现象发生的条件是（ ） A. 光从光疏介质射入光密介质 B. 光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角 C. 光从光疏介质射入光密介质，且入射角大于临界角 D. 任意情况下都能发生 2. 下列现象中，属于光的全反射的是（ ） A. 平面镜成像 B. 水中的筷子变弯 C. 光纤通信 D. 小孔成像 3. 电工电子领域中，光纤通信利用的核心原理是（ ） A. 光的反射 B. 光的全反射 C. 光的折射 D. 光的色散 4. 关于光的临界角，下列说法正确的是（ ） A. 临界角与两种介质的种类无关 B. 光密介质到光疏介质的临界角是固定值 C. 入射角等于临界角时，反射光线和折射光线重合 D. 临界角越大，越容易发生全反射 5. 下列关于光纤的说法，错误的是（ ） A. 光纤由内芯和外套组成 B. 内芯的折射率大于外套的折射率 C. 光纤能传递光信号，也能传递电信号 D. 光纤通信损耗小、传输距离远 6. 下列应用中，没有利用光的全反射的是（ ） A. 光纤传感器 B. 简易潜望镜 C. 光学纤维内窥镜 D. 光纤通信 7. 下列关于光的全反射的说法，正确的是（ ） A. 全反射时，光会全部被折射 B. 全反射时，没有反射光线 C. 全反射现象只能在光密介质到光疏介质中发生 D. 全反射时，光的传播速度会变大 8. 电工电子中常用的光纤传感器，其工作原理主要依赖光的（ ） A. 全反射 B. 折射 C. 色散 D. 直线传播 9. 光从水（光密介质）射入空气（光疏介质），当入射角增大到一定程度时，会发生（ ） A. 折射现象 B. 全反射现象 C. 色散现象 D. 反射现象 10. 下列关于光纤通信的说法，正确的是（ ） A. 光纤通信只能传递光信号 B. 光纤的内芯折射率小于外套 C. 光纤通信抗干扰能力弱 D. 光纤通信利用全反射传递信号 11. 下列哪种介质组合中，可能发生光的全反射（ ） A. 光从空气射入水 B. 光从水射入玻璃 C. 光从玻璃射入空气 D. 光从空气射入玻璃 12. 电工电子领域中，光的全反射原理主要用于（ ） A. 照明 B. 信号传输和检测 C. 发热 D. 发电 二、填空题（本大题共6小题，每空2分，共24分） 13. 光的全反射是指光从________介质射入________介质时，光线全部被反射回原介质的现象。 14. 光发生全反射的两个必要条件是：光从________介质射入________介质，且入射角________临界角。 15. 光纤通信中，光信号在光纤内通过________不断反射，实现远距离传输，其核心是利用了光的________现象。 16. 电工电子领域中，________是利用光的全反射原理制作的，可用于检测电路中的信号传输情况。 光纤由________和________两部分组成，其中________的折射率更大。 17. 当光的入射角等于临界角时，折射光线与界面________，此时折射角为________°。 18. 光的全反射现象在电工电子领域的应用有________和________（各写一种即可）。 三、简答题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 19. 简要说明光纤通信的工作原理，并结合电工电子专业，说明光纤通信的一个优点。 20. 简述光发生全反射的条件，并举例说明光的全反射在电工电子领域的一种应用。 四、综合应用题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 21. 结合电工电子操作场景，分析光的全反射原理在光纤传感器中的应用： （1）光纤传感器的核心结构由什么组成？ （2）简要说明其工作过程，结合光的全反射原理分析。 22. 某电工在使用光纤传输信号时，发现信号传输损耗较大、接收不清晰，请分析可能出现的两种与全反射相关的原因，并针对其中一种原因写出解决方法。 参考答案 一、选择题（每小题3分，共36分） 1.B 2.C 3.B 4.C 5.C 6.B 7.C 8.A 9.B 10.D 11.C 12.B 二、填空题（每空2分，共24分） 13. 光密；光疏 14. 光密；光疏；大于 15. 全反射；全反射 16. 光纤传感器 内芯；外套；内芯 17. 平行；90 18. 光纤通信；光纤传感器（合理即可） 三、简答题（每小题10分，共20分） 19. 工作原理：光纤由内芯和外套组成，内芯折射率大于外套，光信号从光纤一端射入，在内外芯界面发生全反射，不断在光纤内反射传播，最终从另一端射出，实现信号传输。（6分） 优点：光纤通信损耗小、传输距离远，抗干扰能力强，适合电工电子领域中远距离、高质量的信号传输。（4分）（合理即可） 20. 条件：① 光从光密介质射入光疏介质；② 入射角大于临界角。（4分） 应用：光纤传感器，利用光的全反射原理，光在光纤内传播，当周围电路环境变化时，全反射条件改变，光信号发生变化，从而检测电路异常。（6分）（合理即可） 四、综合应用题（每小题10分，共20分） 21. （1）核心结构：光纤、光源、光检测器。（4分） （2）工作过程：光源发出的光射入光纤，在光纤内通过全反射不断传播；当光纤周围的电路环境（如温度、压力）变化时，光纤的折射率会发生微小变化，导致全反射条件改变，光信号的强度、传播速度发生变化；光检测器接收变化后的光信号，将其转化为电信号，从而检测电路中的异常情况。（6分）（合理即可） 22. 可能原因：① 光纤弯曲过度，导致光在光纤内无法满足全反射条件，部分光折射出光纤，造成信号损耗；② 光纤内芯或外套有污渍、破损，破坏了全反射界面，导致光信号泄漏。（答出两种，各3分，共6分） 解决方法：若原因是光纤弯曲过度，可调整光纤的弯曲角度，避免过度弯折，确保光在光纤内满足全反射条件，减少信号损耗。（4分）（对应所选原因，合理即可） 学科网（北京）股份有限公司 $