2020版高考物理一轮复习第3讲光的折射全反射教案新人教版

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1、第3讲　光的折射　全反射考点1　折射定律　折射率1．对折射定律和折射率的理解及应用(1)折射率只由介质本身的光学性质和光的频率决定．由n＝定义和计算，与入射角θ1、折射角θ2无关．(2)由n＝可计算光的折射率，n是光从真空射入某种介质的折射率．对两种介质来说，若n1>n2，则折射率为n1的称为光密介质，折射率为n2的称为光疏介质．(3)光从一种介质进入另一种介质时频率不变，波长改变，光速改变，可以根据v＝λf和n＝判断．(4)从空气中看水中深度为h处的物体的视深为h′＝(n为水的折射率)，同理可知从水中看空气中高

2、度为H的物体的视高为H′＝nH.2．光路的可逆性在光的折射现象中，光路是可逆的．如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射．(2018·全国卷Ⅲ)如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上．D位于AB上，过D点做AC边的垂线交AC于F.该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察，恰好可以看到小标记的像；过O点做AB边的垂线交直线DF于E；DE＝2cm，EF＝1cm.求三棱镜的折射率．

3、(不考虑光线在三棱镜中的反射)[审题指导]　(1)“恰好可以看到小标记的像”理解为“从O点发出的光经过D点折射后垂直AC边射出”．(2)画出光路图，找到入射角和折射角，求折射率．【解析】　本题考查折射定律．过D点作AB边的法线NN′，连接OD，则∠ODN＝α为O点发出的光线在D点的入射角；设该光线在D点的折射角为β，如图所示．根据折射定律有nsinα＝sinβ①式中n为三棱镜的折射率．由几何关系可知β＝60°②∠EOF＝30°③△OEF中有EF＝OEsin∠EOF④由③④式和题给条件得OE＝2cm⑤根据题给条件可

4、知，△OED为等腰三角形，有α＝30°⑥由①②⑥式得n＝⑦【答案】　1．(2019·唐山模拟)(多选)如图所示，光在真空和介质的界面MN上发生偏折，那么下列说法正确的是(　BCE　)A．光是从真空射向介质B．介质的折射率为1.73C．光在介质中的传播速度为1.73×108m/sD．反射光线与折射光线成60°角E．反射光线与折射光线成90°角解析：因为折射角大于入射角，所以光是从介质射向真空的，选项A错误．据折射率公式n＝，所以n＝1.73，选项B正确．再由折射率n＝，代入数据得v＝1.73×108m/s，选项C正

5、确．反射光线与折射光线成90°角，选项D错误，E正确．2．(2018·全国卷Ⅰ)如图，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°.一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为.若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射角大于(填“小于”“等于”或“大于”)60°.解析：本题考查折射定律在三棱镜中的应用等知识．由题意知，θ1＝60°，由几何关系知θ2＝30°，由n＝，得n＝.由f蓝>f红得n蓝>n红，又因n＝，θ2相同，故θ1蓝>θ1红，蓝光在D点射出时的折射角大

6、于60°.解决光的折射问题的思路(1)根据题意画出正确的光路图．(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角均以法线为标准．(3)利用折射定律、折射率公式求解．考点2　全反射现象的理解和应用1．对全反射的理解(1)如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象．(2)光的全反射现象遵循光的反射定律，光路是可逆的．(3)当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射．当折射角等于90°时，实际上就已经没有折射光了．(4)

7、全反射现象可以从能量的角度去理解：当光由光密介质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱；当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，这时就发生了全反射．特别提醒：不同颜色的光的频率不同，在同一种介质中的折射率、光速也不同，发生全反射现象的临界角也不同．2．求解全反射现象中光的传播时间的三个注意事项(1)全反射现象中，光在同种均匀介质中的传播速度不发生变化，即v＝.(2)全反射现象中，光的传播路程应结合光路图与几何关系进行确定．(3)利用t＝求解光的传播时间．(20

8、18·全国卷Ⅱ)如图，△ABC是一直角三棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝60°.一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出．EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点．不计多次反射．(1)求出射光相对于D点的入射光的偏角；(2)为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？[审题指导]　(1)根据光路图及几何特点，确定入射角和折射角