（江苏专用）2020版高考物理新增分大一轮复习 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 第3讲 光的折射 全反射讲义（含解析）.docx

第3讲光的折射全反射一、光的折射定律折射率1.折射定律(1)内容：如图1所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比.图1(2)表达式：n.(3)在光的折射现象中，光路是可逆的.2.折射率(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量.(2)定义式：n.(3)计算公式：n，因为vv2v3B.v1v3v2C.v1v2v1v3答案B解析光从介质射向介质，发生全反射，说明介质的折射率小于介质的折射率，入射角大于或等于临界角；光从介质射入介质，从题图可以看出，入射角小于折射角，说明介质的折射率大于介质的折射率，入射角小于临界角.界面相互平行，比较可知，介质的折射率小于介质的折射率.光在介质中的传播速度等于光在真空中的速度与介质的折射率的比值，折射率大，传播速度小，B正确.4.(多选)(2018扬州中学模拟)两束不同频率的平行单色光a、b分别由水射入空气发生如图3所示的折射现象(vbD.a、b入射角为0时，没有光线射入空气中答案BC解析由题图知，所以随着a、b入射角度的逐渐增大，折射角均增大，b光的折射角先达到90，即b光先发生全反射，故A错误；由于vb，故C正确；当a、b入射角为0时，光线不偏折进入空气中，故D错误.5.(多选)如图4，某同学用插针法测量平行玻璃砖折射率，他按正确的方法插了大头针a、b、c、d.则下列说法正确的是()图4A.实验中，入射角应适当大些B.该同学在插大头针d时，应使其挡住a、b的像和cC.若入射角太大，光会在玻璃砖内表面发生全反射D.该实验方法只能测量平行玻璃砖的折射率答案AB6.(2018江苏省高考压轴冲刺卷)一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时，速度，频率(均填“增大”“减小”或“不变”).答案减小不变解析同一单色光在不同的介质中传播，频率不会改变，但是速度改变，光在水中传播时速度比在空气中传播时小.7.(2018南京市三模)如图5所示是一个透明圆柱体的横截面，其半径为R，AB是一条直径.某学习小组通过实验测定圆柱体的折射率，他们让一束平行光沿AB方向射向圆柱体，发现与AB相距R的入射光线经折射后恰经过B点，已知光在真空中的传播速度为c，求：图5(1)这个圆柱体的折射率；(2)光在透明圆柱体中传播的速度.答案(1)(2)c解析(1)设光线P经折射后经过B点，光路如图所示：根据折射定律n由sin 解得：60又2，得30联立解得n(2)由n，得光在透明圆柱体中传播的速度为vc.8.(2018南通等六市一调)半圆筒形玻璃砖的折射率为n，厚度为d，其横截面如图6所示.一束光垂直于左端面射入，光能无损失地射到右端面，光在真空中的传播速度为c.求：图6(1)光在玻璃砖中的传播速度v；(2)筒的内半径R应满足的条件.答案(1)(2)R解析(1)光在玻璃砖中的传播速度为：v(2)光路如图所示从筒左端面内侧入射的光线发生全反射时有：sin 发生全反射的临界角满足：sin C一束光垂直于左端面射入，光能无损失地射到右端面满足：C，即解得：R.9.(2018高考押题预测卷)如图7所示，一根长直棒AB竖直地插入水平池底，水深a1.0m，棒露出水面部分的长度b0.6m，太阳光斜射到水面上，水面上阴影的长度为c0.8m，已知水的折射率n，sin370.6，cos370.8.求棒在池底的影长d.图7答案1.55m解析设太阳光与水面的夹角为，射进水后的折射角为，如图所示由几何关系得：tan根据折射定律有：n影长dcatan由式代入数据解得d1.55m.10.(2018苏州市期初调研)如图8所示，直角玻璃三棱镜ABC置于空气中，棱镜的折射率为n，A60.一细光束从AC的中点D垂直于AC面入射，ADa.求：图8(1)光第一次从棱镜中射入空气时的折射角；(2)光从进入棱镜到第一次从棱镜中射出所经历的时间(光在真空中的传播速度为c).答案(1)45(2)解析(1)光路如图所示i160，设玻璃对空气的临界角为C，则：sin C，C45，i145，发生全反射，i2603030C由折射定律有，所以r45(2)棱镜中的光速v，所求时间t，解得：t11.(2018苏锡常镇二模)如图9所示，一透明球体置于空气中，半径R0.1m，单色细光束AB平行于过球心的直线MN射向球体，AB与MN的间距为dm，经折射、反射、折射回到空气中，出射光线与AB恰好平行.图9(1)求