章末整合提升4 光（配套Word）-【精讲精练】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册（人教版）

本讲义聚焦光的折射与全反射、测定玻璃折射率核心知识点，前通过棱镜折射计算题应用折射定律及几何关系推导折射率，后结合实验题探究测定方法，构建从理论计算到实验验证的学习支架。 该资料以理论与实验融合为特色，计算题通过光路图分析培养科学推理能力，实验题以插针法操作提升科学探究素养，核心素养部分提炼方法本质助学生构建物理观念。课中辅助教师高效授课，课后便于学生回顾强化，弥补知识盲点。

[对应学生用书P123] 光 一、光的折射和全反射 　如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝30°。一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出。 (1)求棱镜的折射率； (2)保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出。求此时AB边上入射角的正弦值。 [解析]　(1)光路图及相关量如图所示。 光束在AB边上折射，由折射定律得＝n① 式中n是棱镜的折射率。由几何关系可知 α＋β＝60°② 由几何关系和反射定律得 β＝β′＝∠B③ 联立①②③式，并代入i＝60°得 n＝。④ (2)设改变后的入射角为i′，折射角为α′， 由折射定律得＝n⑤ 依题意，光束在BC边上的入射角为全反射的临界角θc，且sin θc＝⑥ 由几何关系得θc＝α′＋30°⑦ 由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为 sin i′＝。 [答案]　(1)　(2) 二、实验：测定玻璃的折射率 　(2024·安徽卷)某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验。 (1)为测量玻璃的折射率，按如图所示进行实验，以下表述正确的一项是________。(填字母) 甲 A．用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a′ B．在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O1。在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针P4，使它把P1、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O2 C．实验时入射角θ1应尽量小一些，以减小实验误差 (2)为探究介质折射率与光的频率的关系，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面。保持相同的入射角，根据实验结果作出光路图，并标记红光和绿光，如图乙所示。此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关。频率大，折射率________(选填“大”或“小”) (3)为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图丙、丁所示。保持相同的入射角α1，测得折射角分别为α2、α3，则玻璃和该介质的折射率大小关系为n玻璃________(选填“>”或“<”)n介质。此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材料有关。 [解析]　(1)在白纸上画出一条直线a作为界面，把长方体玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边与a对齐。用直尺或者三角板轻靠在玻璃砖的另一长边，按住直尺或三角板不动，将玻璃砖取下，画出直线a′代表玻璃砖的另一边，而不能用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a′，故A错误；在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2的像把P1的像挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O1。在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2的像都挡住，再插上大头针P4，使它把P1、P2的像和P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O2，故B正确；实验时入射角θ1应尽量大一些，但也不能太大(接近90°)，以减小实验误差，故C错误。 (2)由题图乙可知，入射角相同，绿光的折射角小于红光的折射角，根据光的折射定律有n＝，可知绿光的折射率大于红光的折射率，又因为绿光的频率大于红光的频率，所以频率大，折射率大。 (3)根据折射定律可知，玻璃的折射率为n玻璃＝ 该介质的折射率为n介质＝，其中α2＜α3 所以n玻璃＞n介质。 [答案]　(1)B　(2)大　(3)> ●核心素养·思维升华 测折射率常见的方法有成像法、插针法及全反射法，不管哪种方法其实质相同，由折射定律n＝知，只要确定了入射角及折射角，即可测出介质的折射率。 学科网（北京）股份有限公司 $