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

第二节 光的全反射现象的应用 同步作业 一、单项选择题 1. 下列光学器件，核心全程依靠光的全反射原理工作的是（） A. 普通平面镜 B. 通信光纤 C. 普通玻璃镜片 D. 磨砂灯罩 2. 实现全反射应用的必备基础前提是，光线必须从哪种介质射入另一种介质（） A. 光疏介质射入光密介质 B. 光密介质射入光疏介质 C. 空气射入清水 D. 空气射入玻璃 3. 光纤通信系统中，用来约束光信号、实现远距离传输的核心内层材料是（） A. 高折射率光密玻璃芯层 B. 低折射率塑料包覆层 C. 金属导电芯线 D. 绝缘防护外皮 4. 光纤外层包覆层的光学作用是（） A. 增强电路导电能力 B. 形成光疏介质，配合芯层完成全反射 C. 提升设备散热效果 D. 强化机械抗压强度 5. 光线在光纤内部传输时，发生的光学现象是（） A. 多次镜面反射 B. 多次全反射 C. 多次漫反射 D. 多次折射散射 6. 光电传感器、红外感应开关内部导光结构，主要利用的物理原理是（） A. 光的全反射 B. 电流热效应 C. 电磁感应 D. 自感互感 7. 发生全反射应用时，入射角大小必须满足的条件是（） A. 小于临界角 B. 大于等于临界角 C. 等于0° D. 等于90° 8. 相比于普通铜芯网线，光纤传输信号最大的优势是（） A. 传输电信号速度慢 B. 抗电磁干扰能力强、损耗小 C. 施工折弯无限制 D. 接头不用专业工具 9. 工业光电检测探头内部导光棱镜，精准传导光路不漏光，依靠的是（） A. 全反射原理 B. 光的色散原理 C. 静电吸附原理 D. 磁化原理 10.（提升题）弱电智能化机房优先全线布设光纤组网，不用网线，核心原因是（） A. 光纤成本更低、随便弯折 B. 全反射封闭传光，无电磁干扰、通信稳定高速 C. 不用做接头防护 D. 不用规整布线 二、填空题 11. 光的全反射两大必备条件：一是光从________介质射向________介质；二是入射角大于等于临界角。 12. 通信光纤分为两层结构，内层高折射率芯层属于光密介质，外层包覆层属于________介质。 13. 光信号在光纤内部反复发生________，封闭在芯层内远距离传输，不会向外漏光。 14. 电工光电设备中，利用全反射导光的常用元件有光纤、________、光电感应导光柱。 15.（提升题）光纤通信传输________信号，不传输电流，所以完全不受车间________干扰，适配工业电工场景。 三、判断题 16. 光纤内层是光疏介质、外层是光密介质，才能正常实现全反射传光。（） 17. 光线入射角大于临界角，配合介质条件，才能稳定发生全反射，保障光纤通信。（） 18. 光电开关、红外感应元器件，部分结构依靠全反射原理完成光路传输。（） 19. 光纤传输电信号，和网线一样容易被强磁场干扰，通信容易卡顿。（） 20.（提升题）全反射导光结构密封性好、损耗低，适配电工工业长期不间断工作场景。（） 四、简答题 21. 简要写出光纤的两层光学结构，说明光纤依靠什么原理传输光信号。 22. 列举两种电工电子行业中，利用全反射原理工作的设备，并写出一项应用优势。 五、综合运用题 23. 电工光电实训实操：老师对比演示两组传输线路，一组普通铜芯网线，一组工业通信光纤，车间周边有大型电机，磁场较强。结合本节全反射应用知识点作答：（1）光纤内层、外层分别是什么光学介质？（2）强磁场环境下，哪种线路通信更稳定？说明原因。（3）结合全反射原理，说说工业电工设备为什么优先选用光纤做信号传输线。 参考答案 一、单项选择题答案 1. B 2. B 3. A 4. B 5. B 6. A 7. B 8. B 9. A 10. B 二、填空题答案 11. 光密；光疏 12. 光疏 13. 全反射 14. 光学棱镜 15. 光；电磁 三、判断题答案 16. × 17. √ 18. √ 19. × 20. √ 四、简答题参考答案 21. 答：光纤两层结构：内层高折射率光密玻璃芯层、外层低折射率光疏包覆层。传输原理：光信号在两层介质分界面上连续发生全反射，封闭在芯层内部向前远距离传输，信号损耗极低。 22. 答：应用设备：工业通信光纤、光电感应开关导光组件、光学棱镜信号传输模块。应用优势：依靠全反射封闭传光，信号损耗小、传输距离远，不受工业电磁环境干扰，设备工作稳定可靠。 五、综合运用题标准参考答案 答：（1）光纤内层为高折射率光密介质，外层包覆层为低折射率光疏介质，介质搭配满足全反射基础条件。（2）光纤通信更稳定。原因：普通网线传输电信号，车间大型电机产生强电磁场，会干扰电信号，出现乱码、卡顿、断连；光纤依靠全反射传输光信号，无电流传输，完全隔绝电磁干扰。（3）工业选用理由：光纤依托全反射原理封闭式传光，光路损耗小、传输速度快；适配车间复杂强电磁工况，抗干扰能力强；线路使用寿命长、故障率低，能保障电工工业设备、智能控制系统长期稳定传输控制信号，适配工业电工岗位实操需求。 学科网（北京）股份有限公司 $