06-第4章 专题专项练-思想方法练4（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦光的折射和全反射，通过专题专项练系统整合比值定义法、对称法、临界分析法等思想方法，从折射率概念理解到玻璃砖、光纤等实际问题应用，搭建递进式学习支架。 其亮点在于以科学思维中的科学推理和模型建构为核心，结合物理观念深化对折射规律的认识。例如通过比值定义法辨析折射率与角度无关的本质，用对称法分析光路对称性，借助临界分析法解决光纤检测问题。这不仅帮助学生提升逻辑推理和问题解决能力，也为教师提供结构化的素养导向教学资源。

第4章 光的折射和全反射 第1讲　描述运动的基本概念 专题专项练 思想方法练4 第1讲　描述运动的基本概念 一、比值定义法 1.[多选题]光从某种玻璃中射向空气,入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中,折射角θ2也随之增大,则 下列说法正确的是  ( ) A.比值 不变 B.比值 是一个大于1的常数 C.比值 不变 D.比值 是一个小于1的常数 　CD     第1讲　描述运动的基本概念 解析　由题意知,入射角为θ1,折射角为θ2,由于光从玻璃中射向空气,所以玻璃的折射率为n= ,当入 射角增大时,折射率n不变,可知 也不变,C正确。由于折射角θ2变化比θ1快,所以比值 是变化的,故 A错误。因为光从玻璃射入空气时,入射角小于折射角,即θ1<θ2,则 sin θ1< sin θ2,所以 <1;根据折射定 律有 = ,n是常数,可知 是一个小于1的常数,故B错误,D正确。 方法点津     物理量的定义式并不是数学形式上的比例式。比如折射率的定义式n= ,n不是由θ1、θ2的大小决定 的,只是借助θ1、θ2的值求解n的大小,即n并不随着θ1、θ2的变化而变化。 第1讲　描述运动的基本概念 二、对称法 2.平行玻璃砖底面涂有反射层,一束由a、b两种单色光组成的复合光以45°入射角斜射到玻璃砖的上表 面,经折射、反射再折射的光路如图所示。不考虑光在玻璃砖上表面的反射,则玻璃砖对单色光______ (选填“a”或“b”)的折射率大,单色光______(选填“a”或“b”)在玻璃砖中传播的时间长;两束单色 光从玻璃砖上表面出射后相互_______(选填“平行”或“不平行”)。   　平行     　a     　a     第1讲　描述运动的基本概念 解析　由图可知,单色光a的偏折程度大,因此玻璃砖对单色光a的折射率大。设光在玻璃砖上表面发生 折射时的折射角为r,则n= ;设玻璃砖的厚度为d,则光在玻璃砖中传播的路程s= ,传播的时间t=  = = · = ,由此可知,折射角越小,光的传播时间越长,故单色光a在玻璃砖中传播的时 间长。根据光路可逆性和对称性可知,两束光从玻璃砖出射后相互平行。 方法点津     对本题来说,如图所示,光线①、②具有对称性,结合光路具有可逆性可知, 出射光a与入射光⑤对称;光线③、④也具有对称性,同理可知,出射光b也 与入射光⑤对称,即a、b一定平行。 第1讲　描述运动的基本概念 3.一半圆柱形透明物体横截面如图所示,底面AOB镀银,O表示半圆截面的圆心,一束光线从M点射入,从 N点射出,入射角为 30°,∠MOA=60°,∠NOB=30°。求:   (1)光线在M点的折射角; (2)透明物体的折射率。 答案    (1)15°    (2)  第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)如图所示,透明物体内部的光路为折线MPN,Q、M点关于底面AOB对称,Q、P、N三点共 线。设在M点处,光的入射角为i,折射角为r,   ∠OMQ=α,∠PNF=β 根据题意有α=30° 由几何关系得∠PNO=∠PQO=r,于是 β+r=60° 且α+r=β 联立各式解得r=15° 第1讲　描述运动的基本概念 (2)根据折射率公式有n= = =  方法点津     先作出M关于直径AB的对称点Q以及对称光线,再根据几何关系确定折射角会简便些。 第1讲　描述运动的基本概念 三、临界分析法 4.光纤公司规定光纤内芯玻璃材料的折射率大于等于 。在抽制光纤时,为检测材料是否合格,将样品 材料用模具制成半径为R的半圆柱体,如图所示,再用一束可以转动的光束CO沿截面半径射向材料的O 点,当θ≤45°时屏上只有一个光点,就说明材料合格。 (1)写出质检人员推断的原理; (2)写出公司规定“光纤内芯玻璃材料的折射率大于等于 ”的原因。   答案　见解析 第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)光束CO射向O点后,当θ较大时,在O点同时发生折射和反射,在屏上出现P和Q两个光斑;减小θ 时,r逐渐变大,由折射定律可知i也增大;当r增大到临界角时折射光线消失,屏上只有光斑P;由临界角公 式sin C= 得n= = 。因此,在θ≤45°时,屏上只有一个光点,就说明材料是合格的。   (2)取一段光纤,若任意一束光DE从端面中心E点以α角入射,经端面折射后到达F点,若能在F点发生全反 射,就可实现光信号的传输。 第1讲　描述运动的基本概念 在E点,有n=  在F点刚好发生全反射时,有sin γ=  由于sin2β+sin2γ=1,可得n=  当α角接近90°时折射光还能在F点发生全反射,需要n≥ 。 方法点津     对本题来说,屏上只有一个光点,说明此时光发生了全反射,借助发生全反射时的光路图,结合几何关系, 便可使问题迎刃而解。 第1讲　描述运动的基本概念 $