第 3课时 光的折射 全反射 第十二章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 题组答案 点梳理答案 1（ 1）同一平面 正 （ 3）可逆 2（ 1）光学性质 （ 3） 1 3（ 1） 光密 光疏 大于或等于 4. 5（ 3） 越大 越慢 （ 4） 三角形 折射率 题组扣点 2 1 0 5 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 考点一 折射定律的理解与应用 1 折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关 2 折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质 3 同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小 4 公式 n si n 1si n 2中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空， 1总是真空中的光线与法线间的夹角， 2总是介质中的光线与法线间的夹角 课堂探究 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 【 例 1 】 一半圆柱形透明物体横截面如图4 所示，底面 银， O 表示半圆截面的圆心一束光线在横截面内从 M 点入射，经过 反射后从 N 点射出已知光线在 M 点的入射角为 30 ， M 60 ， 30 (1) 光线在 M 点的折射角； (2) 透明物体的折射率 图 4 解析 (1) 如图所示，透明物体内部的光路为折线 M Q 、 M 点相对于底面 称， Q 、 P 和 N 三点共线 设在 M 点处，光的入射角为 i，折射角为 r ， ， 30 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 【 例 1 】 一半圆柱形透明物体横截面如图4 所示，底面 银， O 表示半圆截面的圆心一束光线在横截面内从 M 点入射，经过 反射后从 N 点射出已知光线在 M 点的入射角为 30 ， M 60 ， 30 (1) 光线在 M 点的折射角； (2) 透明物体的折射率 图 4 由几何关系得， r ，于是 r 60 且 r 由 式得 r 15 (2) 根据折射率公式有 si n i n si n r 由 式得 n 6 22 1 2. 答案 ( 1 )15 (2) 6 22 或 1 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 规律总结 解决光的折射问题的一般方法 ( 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，确定入射角和折射角 ( 3 ) 利用折射定律建立方程进行求解 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 【 突破训练 1 】 如图 5 所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体 R ，一束单色光垂直 射入玻璃体，在 上的入射点为 A ， 2，此单色光通过玻璃体后沿 向射出，且与 x 轴交于D 点， 3 R ，求该玻璃的折射率 图 5 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 解析 作光路图如图所示在 上的入射角 1 12 ， 1 30 由几何关系可得 2 60 折射率 n 2 1 3 答案 3 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 1 在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律；光路均是可逆的 2 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 考点二 全反射现象的理解与应用 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 【 例 2 】 如图 6 所示，光屏 上方有一半圆形玻璃砖，其直径 0 角 (1 ) 若让一束单色光沿半径方向竖直向下射向圆心 O ，由 折射后射出，当光点落在光屏上时，绕 O 点逆时针旋转调整入射光与竖直方向的夹角，该角多大时，光在光屏 的落点距 O 点最远？( 已知玻璃砖对该光的折射率为 n 2 ) (2 ) 若让一束白光沿半径方向竖直向下射向圆心 O ，经玻璃砖后射到光屏上形成完整彩色光带，则光带的最右侧是什么颜色的光？若使光线绕圆心 O 逆时针转动，什么颜色的光最先消失？ 图 6 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 解析 (1) 如图，刚好发生全反射时，落点距 O 最远 1 45 入射光与竖直方向的夹 角为 C 30 15 (2) 由于介质时紫光的折射率最大，所以位于光带的最右侧若使光线绕圆心 O 逆时针转动，入射角增大，由于紫光的临界角最小，所以紫光最先消失 答案 ( 1 ) 1 5 ( 2 ) 紫光 紫光 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 技巧点拨 解答全反射类问题的技巧 解答全反射类问题时，要抓住发生全反射的两个条件：一是光必须从光密介质射入光疏介质，二是入射角大于或等于临界角利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符，这样更有利于问题的分析 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 【 突破训练 2 】 为测量一块等腰直角三棱镜 折射率，用一束激光沿平行于 的方向射向直角边 ，如图 7 所示激光束进入棱镜后射到另一直角边 时，刚好能发生全反射该棱镜的折射率为多少？ 图 7 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 解析 作出法线如图所示 n 5 r ， n 1 ， C r 90 即 5 1 解得 2 ， 63 ， n 62 . 答案 62 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 1 玻璃砖对光路的控制 两平面平行的玻璃砖，出射光线和入射光线平行，且光线发生了侧移，如图 8 所示 考点三 光路控制问题分析 图 8 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 2 三棱镜对光路的控制( 1) 光密三棱镜：光线两次折射均向底面偏折，偏折角为 ， 如图 9 所示( 2) 光疏三棱镜：光线两次折射均向顶角偏折( 3) 全反射棱镜 ( 等腰直角棱镜 ) ，如图 10 所示 图 10 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 图 9 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 【 例 3 】 “ B 超 ” 可用于探测人体内脏的病变状况如图 11 是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为12式中 1是入射角， 2是折射角， ，超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同已知 0.9 射点与出射点之间的距离是 d ，入射角是 i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行， 则肿瘤离肝脏表面的深度 h 为 ( ) A.9 d 00 1 100si 1 100si 00 811 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 解析 如图所示 ， 根据光的折射定律有 n 1v 1 d22 h 2以上两式联立可解得 h d 100 81i ，故选项 D 正确 答案 D 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 【 突破训练 3 】 已知直角等腰三棱镜对入射光的折射率大于 2 ，则下列选项中光路可能正确的是 ( ) 解析 如果入射光线平行于底边从一直角边入射，入射角为 4 5 ，折射角小于 45 ，如果光线直接入射到另一直角边，根据几何关系，入射角大于 45 ，光线在另一直角边发生全反射，不可能平行于底边射出， A 错误； 如果入射光线垂直于一直角边入射，在底边的入射角为 45 ，直角等腰三棱镜对入射光的折射率大于 2 ，由临界角公式可知，此三棱镜对光的全反射的临界角小于 4 5 ，因此光在三棱镜中入射到底边时发生全反射， B 错误； 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 课堂探究 【 突破训练 3 】 已知直角等腰三棱镜对入射光的折射率大于 2 ，则下列选项中光路可能正确的是 ( ) 如果入射光线平行 于底边从一直角边入射，入射角为 45 ，折射角小于45 ，如果光线入射到底边，根据几何关系，光线在底边上的入射角大于45 ，光线发生全反射入射到另一直角边，根据对称性和光路可逆，出射光线仍然与底边平行， C 正确； D 图中 的光线从一直角边入射后的折射光线与入射光线在法线的同侧，因此 D 错误 C 题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟 第 3课时 光的折射 全反射 学科素养培养 48平行板玻璃砖模型的分析 平行玻璃砖不改变光线的方向，只是使光线发生侧移，由于玻璃对