9.1 光的折射和全反射 同步作业 -2025-2026学年高二下学期（中职）物理高教版(2021)机械建筑类

主题九 光现象及其应用第一节 光的折射和全反射同步作业 一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每题只有一个正确选项） 1. 光从一种均匀介质斜射入另一种均匀介质时，传播方向发生偏折的现象叫做（ ） A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的直线传播 D. 光的色散 2. 光发生折射时，入射光线、折射光线与法线的位置关系是（ ） A. 在同一平面内 B. 不在同一平面内 C. 随意分布 D. 只在水平平面内 3. 光从空气斜射入玻璃中时，折射光线将（ ） A. 远离法线偏折 B. 靠近法线偏折 C. 沿原路直线传播 D. 发生反向反射 4. 下列角度中，属于光的折射现象专用物理量的是（ ） A. 入射角、折射角 B. 仰角、俯角 C. 直角、钝角 D. 平角、周角 5. 光垂直射入两种介质分界面时，下列说法正确的是（ ） A. 发生明显偏折 B. 不发生偏折，沿直线传播 C. 发生全反射 D. 发生散射 6. 发生光的全反射现象时，光线只能在（ ） A. 光疏介质中传播 B. 光密介质中传播 C. 空气中传播 D. 真空中传播 7. 下列条件中，不属于发生全反射必备条件的是（ ） A. 光从光密介质射向光疏介质 B. 入射角大于等于临界角 C. 光线必须斜射 D. 光线必须平行界面 8. 建筑智能化施工中用到的光纤线缆，传输信号主要利用的光学原理是（ ） A. 光的折射 B. 光的全反射 C. 光的漫反射 D. 光的衍射 9. 关于介质折射率，下列说法正确的是（ ） A. 折射率n与光线强弱有关 B. 折射率n是介质本身的光学属性，与光线无关 C. 空气折射率远大于玻璃折射率 D. 水的折射率大于玻璃折射率 10.（提升题）已知玻璃临界角为C，当玻璃中光线射向空气，入射角i＞C时，将发生（ ） A. 只折射不全反射 B. 只全反射不折射 C. 同时折射和反射 D. 光线直接消失 二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共20分） 11. 光的折射规律：折射光线、入射光线和法线在同一________内；折射光线和入射光线分别位于________两侧。 12. 光从空气射入水或玻璃等光密介质时，折射角________入射角；光从光密介质射入空气时，折射角________入射角。 13. 光发生全反射的两个条件：一是光从________介质射向________介质；二是入射角________临界角。 14. 建筑弱电工程中的光纤通信、楼宇智能传感布线，核心都是利用光的________原理，信号损耗小、传输距离远。 15.（提升题）某种透明建筑材料折射率为n₁，空气折射率近似为n₀=1，折射率越大，光线偏折程度越________，临界角越________。 三、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分。正确打“√”，错误打“×”） 16. 光斜射入不同介质时，传播速度会改变，传播方向可能发生偏折。（ ） 17. 光垂直入射界面时，既有折射又有明显偏折。（ ） 18. 全反射现象不会造成光线能量损失，适合远距离传输光信号。（ ） 19. 空气属于光疏介质，玻璃、清水属于光密介质。（ ） 20.（提升题）入射角小于临界角时，也能发生全反射现象。（ ） 四、简答题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 21. 简要写出光的折射三条基本规律，并结合建筑玻璃幕墙采光场景，举一个生活施工中的折射现象实例。 22.（提升题）完整写出发生光的全反射两个必要条件，并说明建筑弱电施工中光纤为什么要避免大幅度弯折。 五、综合运用题（本大题共1小题，共20分） 23. 某中职建筑专业学生在实训楼做光学实验，研究建筑透明板材的折射与全反射规律，已知：空气折射率n₀=1，某有机建筑板材折射率n=1.5，实验光线稳定，忽略杂散光干扰。 （1）光从空气斜射入该有机板材，光线会靠近法线还是远离法线？请说明原因。（5分） （2）如果光线垂直射入板材表面，会不会发生折射偏折？传播方向如何变化？（5分） （3）若光线从有机板材内部射向空气，想要发生全反射，入射角必须满足什么条件？（5分） （4）结合建筑现场施工，写出两条利用光的折射或全反射原理的实际应用场景。（5分） 参考答案 一、选择题参考答案（每小题3分，共30分） 1. B 解析：光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向偏折，叫做光的折射。 2. A 解析：折射三线共面，入射光线、折射光线、法线在同一平面内。 3. B 解析：空气射入玻璃，进入光密介质，折射角小于入射角，光线靠近法线。 4. A 解析：折射专用物理量为入射角、折射角，其余角度与折射无关。 5. B 解析：垂直入射时，光线不偏折，沿直线穿过两种介质。 6. B 解析：全反射只能发生在光密介质内部，不能在光疏介质中发生。 7. D 解析：全反射不需要光线平行界面，平行界面无法满足入射条件。 8. B 解析：光纤内部依靠光的全反射不断向前传输光信号，损耗极低。 9. B 解析：折射率是材料本身光学性质，与光线强弱、外界环境无关。 10. B 解析：入射角大于临界角，全部发生全反射，不再有折射光线。 二、填空题参考答案（每空2分，共20分） 11. 平面；法线 12. 小于；大于 13. 光密；光疏；大于或等于 14. 全反射 15. 大；小 三、判断题参考答案（每小题2分，共10分） 16. √ 解析：介质不同光速不同，斜射就会发生折射偏折。 17. × 解析：垂直入射不偏折，不会出现折射角度变化。 18. √ 解析：全反射光能几乎不损耗，适合光纤远距离传输。 19. √ 解析：空气折射率小为光疏，玻璃、水折射率大为光密。 20. × 解析：必须大于等于临界角，小于临界角只能折射不能全反射。 四、简答题参考答案（每小题10分，共20分） 21. 答：（1）折射三条规律：①折射光线、入射光线、法线在同一平面内；②折射光线与入射光线分居法线两侧；③光从光疏介质射入光密介质，折射角小于入射角，反之折射角大于入射角。（6分）（2）建筑实例：阳光斜射入大楼玻璃幕墙，光线进入室内发生折射，改变光线走向，影响室内采光角度，属于典型光的折射应用。（4分） 22. 答：（1）全反射两个条件：①光线必须从光密介质射向光疏介质；②入射角必须大于或等于临界角。（5分）（2）光纤不能大幅弯折原因：光纤内部依靠全反射传光，大幅度弯折后光线入射角变小，小于临界角，无法发生全反射，光信号泄露、传输中断，影响楼宇弱电系统正常工作。（5分） 五、综合运用题参考答案（共20分） 23. 答：（1）靠近法线；原因：空气是光疏介质，有机板材是光密介质，光从光疏射入光密，折射角小于入射角，光线向法线靠拢。（5分） （2）不会发生折射偏折；光线垂直入射界面时，传播方向保持不变，沿直线直接穿过板材。（5分） （3）入射角必须大于或等于该板材对应的临界角，同时光线必须从有机板材（光密）射向空气（光疏），才能满足全反射条件。（5分） （4）实际应用场景：①建筑外墙钢化玻璃利用光的折射合理设计倾斜角度，优化室内自然采光；②建筑智能化弱电布线采用光纤，利用全反射传输监控信号、网络信号，施工方便、信号稳定。（5分） 学科网（北京）股份有限公司 $