第4章 1. 光的折射定律-2026-2027学年高中物理选择性必修第一册课堂重点&课时训练合集(教科版)
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内容正文:
教科版·选择性必修第一册·第四章光及其应用
光的折射定律
课时重点&课堂同步
模块1
本小节知识重点梳理
序号
核心知识点
关键内容
1
光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变的现象
2
入射角与折射角
入射角:入射光线与法线的夹角();折射角:折射光线与法线的夹角()
3
折射定律(斯涅耳定律)
入射光线、折射光线、法线在同一平面内;入射光线和折射光线分居法线两侧
折射定律的数学表达
sini
=n(n为常数,与入射角大小无关)
sin r
折射率
sini
n=
sinr'
光从真空射入介质时,为介质的绝对折射率
折射率与光速的关系
C
n=
其中c为真空中光速(c=3.00×108m/s),V为光在该介质中的
6
速度
折射率的物理意义
反映介质对光的偏折能力,n越大,光线偏折越明显;n≥1(真空n=1)
光路可逆性
光在折射时遵循光路可逆原理,即光沿折射光线反向射入可沿原入射光线反向
8
射出
9
垂直入射特例
光垂直射入介质表面时(ⅱ=0),传播方向不改变(r=0)
介质与折射率关系
光从光疏介质射入光密介质(小→大),折射角小于入射角;反之折射角大
10
于入射角
记忆口诀
三线共面、两线分居、sin il sinr=n、光路可逆。
模块2
课堂同步提升习题
一、
单选题(每题3分,共30分)
1.光从空气斜射入水中,下列说法正确的是
A.入射角大于折射角B.入射角小于折射角
C.入射角等于折射角
D.无法确定
2.关于折射定律,以下表述正确的是
A.入射光线、折射光线和法线可以不在同一平面内
B.入射光线和折射光线一定分居法线两侧
C.入射角增大时折射角一定减小
D.折射角一定小于入射角
3.某介质的折射率为√2,光从真空中以45°的入射角射入该介质,则折射角为」
A.15°B.30°C.45°D.60°
4.光在真空中的速度为C,在某种介质中的速度为V,则该介质的折射率为
1
An=cyB.n三&c,nED,ne=
CV
5.下列说法中正确的是
A.折射率n可以小于1
B.折射率越大,光在介质中传播速度越大
C.折射率越大,介质对光的偏折能力越强
D.折射率与入射角大小有关
6.光从介质1射入介质2,入射角为60°,折射角为30°,则介质1与介质2的折射率之比n1:2为
A.1:1B.1:v3C.5:1D.3:1
7.一束光垂直射入玻璃表面,则
A.光不发生折射B.折射角为90°C.光的传播方向不变D.折射角大于入射角
8.光从空气射入某介质,入射角为,折射角为「,若保持入射角不变,换用折射率更大的介质,则折射角
A.变大B.变小C.不变D.先变大后变小
9.关于光路可逆,下列说法正确的是
A.光路可逆只适用于反射B.光路可逆只适用于折射C.光路可逆适用于反射和折射
D.光路可逆不适用于折射
10.某介质折射率n=1.5,光在该介质中的传播速度约为
A.1.5×108m/s
B.2.0×108m/s
c.3.0×108m/s
D.4.5×108m/s
二、多选题(每题4分,共16分,选对但不全得2分)
11.关于光的折射,下列说法正确的是
A.折射光线与入射光线分居法线两侧
B.折射角一定小于入射角
C.入射角增大时,折射角也随之增大
D.入射光线、折射光线和法线在同一平面内
12.下列有关折射率的说法正确的是
A.折射率是反映介质光学性质的物理量
B.所有介质的折射率都大于1
C.折射率n=
sin中,是真空中的入射角
sinr
D.介质的折射率越大,光在其中的传播速度越小
13.光从空气射入玻璃,入射角为i,折射角为r,则
A.i>r
B.sini>sinr
C.光在玻璃中的速度小于在空气中的速度
D.玻璃的折射率小于1
14.一束光从介质A射入介质B,已知介质A的折射率大于介质B的折射率,则
A.光从光密介质射入光疏介质
B.折射角大于入射角
C.折射角小于入射角
D.光在介质A中的速度小于在介质B中的速度
三、判断题(每题2分,共10分)
15.折射角总是小于入射角。
16.光从空气射入水中,入射角增大时折射角也增大。
17.介质的折射率n与入射角和折射角都无关。
18.光垂直射入介质表面时,折射角为0°。
19.光在介质中的传播速度越大,该介质的折射率越大。
四、填空题(每题3分,共15分)
20.折射定律的内容是:入射光线、折射光线和法线在
内;入射光线和折射光线分居
两侧;入射
角的正弦与折射角的正弦之比为
0
21.某介质的折射率n=1.5,光从真空中射入该介质,若入射角为30°,则折射角的正弦值为
22.光从真空中射入某介质,入射角为60°时折射角为30°,该介质的折射率为
23.真空中光速c=3.00×108m/s,某介质折射率n=2,则光在该介质中的速度为】
m/so
24.光从光疏介质射入光密介质时,折射角
入射角(选填"大于"小于"或"等于")。
五、简答题(共9分)》
25.(4分)请写出光的折射定律的完整内容。
26.(5分)某同学说:"光从空气射入水中,折射角一定小于入射角。“请判断该说法是否正确,并说明理由。
六、计算题(供20分)
27.(10分)一束光从真空中以45°的入射角射入某种透明介质,已知该介质的折射率n=√2。求:
(1)折射角的大小;
(2)光在该介质中的传播速度。(已知c=3.00×108m/s)
28.(10分)一束光从空气射入某种液体,入射角为60°时,折射角为30°。求:
(1)该液体的折射率n;
(2)若光从该液体射入空气,入射角为30°,折射角为多少?
模块3
参考答案
一、单选题
1.A解析:光从空气(光疏介质)射入水(光密介质),折射角小于入射角。
2.B解析:折射定律规定入射光线和折射光线分居法线两侧;三线共面;入射角增大折射角也增大;折射角不一定小于
入射角(取决于介质)。
3B解析:n=
sin v2=sin45
sini
sinr,sinr=
1
2,「=30。
4.C解析:折射率定义式n=
5.C解析:n≥1;n越大,V=越小;折射率是介质本身属性,与入射角无关;n越大偏折能力越强。
6.C解析:
m =sinh/sin
n2 sini/sinn
由光路可逆,
n1=sin60°_V3/2
=√3。
n2
sin30°-1/2
7.C解析:垂直入射时i=0,r=0,传播方向不变。
&.B解析:n增大,sinr=sin减小,变小。
n
9.C解析:光路可逆原理对反射和折射均适用。
10,B解析:v=£=3.00×108
n
=2.0×108m/s。
1.5
二、多选题
11.ACD解析:B错误,折射角不一定小于入射角,取决于两种介质的折射率大小关系。
12.ABD解析:C错误,n=中为真空(或空气)中的入射角时才是绝对折射率,若光从其他介质射入则不是。
sinr
13.ABC解析:光从空气射入玻璃,空气折射率小,i>r,sini>sin;玻璃中光速小于空气中光速;玻璃折射率大
于1,D错误。
14.ABD解析:nA>na,光从光密射入光疏,折射角大于入射角,C错误;V4=
<ve=me'
,D正确。
nA
三、判断题
15.×解析:折射角不一定小于入射角,取决于光从光疏还是光密介质射入。
16.√解析:入射角增大时,折射角也增大。
17.√解析:折射率是介质的固有属性,与入射角、折射角无关。
18.√解析:垂直入射时i=0,由n
sin'得sinr=0,r=0。
sinr
19.×解析:n=
C
,速度越大折射率越小。
四、填空题
20.同一平面;法线;常数(或定值)
21.
sin1.5=sin30°
,解析:n=sini,
0.5
0.51
sinr
sinr'sin=1.5=3
2.V3解析:n
sin60°_V3/2
sin30°=1/2
=√5。
23.1.50×108解析:v=9=3.00×108
=1.50×108m/s。
n
2
24.小于
五、简答题
25.答:光的折射定律内容为:(1)入射光线、折射光线和法线在同一平面内;(2)入射光线和折射光线分居法线两侧;
snr-n
(3)入射角的正弦与折射角的正弦之比为常数,即sn/
26.答:该说法不正确。光从空气射入水中,由于水的折射率大于空气的折射率,光从光疏介质射入光密介质,折射角小
于入射角,此时该说法成立。但如果说"光从空气射入水中折射角一定小于入射角"需要限定条件为斜射入,且水相对于空
气为光密介质。若垂直入射,入射角和折射角均为0°,相等。因此应表述为:光从空气斜射入水中时,折射角小于入射
角。
六、计算题
27.
(1)由折射定律n=
器n:号:是-议-
(2)
由n=号得v=9=3.00×10_3.00×10×V2
n
2
≈2.12×108m/s0
28.
(1)由折射定律n=
sini
sinr’ns
sin60°3
sin30°=
子=3。
(2)光从液体射入空气,由光路可逆原理sin=1,
m7-方s血f=n-sin1=v3×sin30=v3x号=9,
2,所以
f=60°。
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