当前位置:首页 >> 理化生 >>

2013-2014学年高中物理 13.1 光的反射和折射精品练案(含解析) 新人教版选修3-4


第十三章 光 13.1 光的反射和折射
【自主预习】 一、反射及反射定律 (1)光的反射:光从一种介质射到它与另一种介质的______时,一部分光会返回到第一种介质 的现象。 (2)反射定律:反射光线与入射光线、法线在______,反射光线与入射光线分别位于法线的 ______;反射角____入射角。 二、折射及折射定律 (1)光的折射:光从一种介质照射到两种介质的__

______时,一部分光进入另一种介质的现象。 (2)折射定律:折射光线与入折射光线、法线处在________内,折射光线与入折射光线分别位 于_________的两侧,_________与折射角 θ 2 的正弦成正比,即________=n12 (3)光路可逆性:在光的反射现象和折射现象中,光路都是_______的。 三、折射率: (1)定义:光从_________射入某种介质发生折射时,入射角 θ 1 的________与折射角 θ 2 的 ________之比,叫该介质的绝对折射率,简称折射率,用________表示。 (2)定义:n= _____。 (3)折射率与光速的关系:光在不同介质中的________不同,且都________光在真空中的传播 速度; 某种介质的折射率等于光在________的速度与光在________的速度之比,即 n= _____。 (4) 任何介质的折射率都 1. 四、光穿过平行板玻璃砖时有何规律? (1)不会改变入射光的性质和方向,只使光线向偏折方向平行偏移,且入射角 i、玻璃砖厚度 h 和折射率 n 越大,侧移 d 越大。 (2)平行光照射到平行玻璃砖上,出射光的宽度等于入射光的宽度,而玻璃砖中折射光的宽度随 入射角增加而增大。 【典型例题】 一、光的折射 【例 1】如果光线以大小相等的入射角,从真空射入不同介质,若介质的折射率越大,则( ) A.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越大 B.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越小 C.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越大 D.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越小 8 【例 2】光在某介质中的传播速度是 2.122×10 m/s,当光线以 30°入射角,由该介质射入空气 时,折射角为多少?

1

二、折射率 【例 3】 光线从空气射向折射率 n= 2 的玻璃表面,入射角为 θ 1,求: (1)当 θ 1=45? 时,折射角多大? (2)当 θ 1 多大时,反射光线和折射光线刚好垂直?

【例 4】光线以 60°的入射角从空气射入玻璃中,折射光线与反线光线恰好垂直。(真空中的光 速 c=3.0×108 m/s) (1)画出折射光路图; (2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度; (3)当入射角变为 45°时,折射角等于多大? (4)当入射角增大或减小时,玻璃的折射率是否变化?说明理由。

三、测玻璃砖的折射率 【例 5】两束细平行光 a 和 b 相距为 d,从空气中互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面,如 图 13-1-7 所示,若玻璃对 a 的折射率大于对 b 的折射率。当它们从玻璃砖的下表面射出后, 有 ( ) A.两束光仍平行,间距等于 d B.两束光仍平行,间距大于 d C.两束光仍平行,间距小于 d D.两束光不再相互平行 【课后练习】 1.如图所示,平面镜 AB 水平放置,入射光线 PO 与 AB 夹角为 30°, 当 AB 转 过 20° 角 至 A′B′ 位 置 时 , 下 列 说 法 正 确 的 是 ( ) A.入射角等于 50° B.入射光线与反射光线的夹角为 80°
2

C.反射光线与平面镜的夹角为 40° D.反射光线与 AB 的夹角为 60° 2.关于光的反射与折射现象,下列说法正确的是 A.光发生反射时,光的传播方向一定改变 B.光发生反射时,光的传播方向可能偏转 90° C.光发生折射时,一定伴随着反射 D.光发生折射时,光的传播方向可能偏转 90° ( )

3.一束光从空气射入某种透明液体,入射角 40°,在界面上光的一部分被反射,另一部分被折 射,则反射光线与折射光线的夹角是 ( ) A.小于 40° B.在 40°与 50°之间 C.大于 140° D.在 100°与 140°与间 4.光线从空气射向玻璃砖,当入射光线与玻璃砖表面成 30°角时,折射光线与反射光线恰好垂 直,则此玻璃砖的折射率为 ( ) A. 2 C. B. 3 D.

2 2

3 3

5.井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(水面在井口之下),两井底部各有 一只青蛙,则( ) A.水井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星 B.枯井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星 C.水井中的青蛙觉得井口小些,晴天的夜晚,枯井中的青蛙能看到更多的星星 D.两只青蛙觉得井口一样大,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星

6.一束光由空气入射入某介质,入射角为 60°,其折射光线恰好与反射光线垂直,则光在该介 质中的传播速度为 ( )

A. 2 ×10 m/s
8

B. 3 ×10 m/s
8

C.

3 8 ×10 m/s 2

D.

3 8 ×10 m/s 3

7.如图 13-5 所示,玻璃三棱镜 ABC,顶角 A 为 30°,一束光线垂直于 AB 射入棱镜,由 AC 射 出进入空气,测得出射光线与入射光线间夹角为 30°,则棱镜的折射率为( )

3

A.

1 2

B. D.

2 2

3 3 8.如图 13-1 所示,落山的太阳看上去正好在地平线上,但实际上太阳已处于地平线以下,观 察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况。造成这种现象的原因是( ) A.光的反射 B.光的折射 C.光的直线传播 D.小孔成像 C. 3 9.若某一介质的折射率较大,那么( A.光由空气射入该介质时折射角较大 B.光由空气射入该介质时折射角较小 C.光在该介质中的速度较大 D.光在该介质中的速度较小 )

10.光从某种介质中射入空气中,入射角 θ 1 从零开始增大时,折射角 θ 2 也随之增大,下列说 法正确的是( ) θ 1 A.比值 不变 θ 2 sinθ 1 B.比值 不变 sinθ 2 sinθ 1 C.比值 是一个大于 1 的常数 sinθ 2 sinθ 1 D.比值 是一个小于 1 的常数 sinθ 2 11. 一束光从某种介质射入空气中时, 入射角 θ 1=30°, 折射角 θ =60°,折射光路如图所示,则下列说法正确的是( ) A.此介质折射率为 3 3
2

B.此介质折射率为 3 C.相对于空气此介质是光密介质 D.光在介质中速度比在空气中大 12.一半径为 R 的 1/4 球体放置在水平桌面上,球体由折射率为 3的透明材料制成。现有一束 位于过球心 O 的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上, 折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示。已知入射光线与桌面 的距离为 3R/2。求出射角 θ 。
4

例题答案: 1. 【答案】C sinθ 1 【解析】根据折射定律, =n12,当光以相等的入射角从真空向介质入射时,sinθ 1 一定, sinθ 2

n12 越大,sinθ 2 就越小,θ 2 越小。说明光偏离原来的传播方向角度就越大。故选 C。
2. 3. 4. 【答案】(1)如图 13-1-3 所示 (2) 3 3×10 m/s (3)arcsin
8

6 6

(4)不会变化

【解析】(1)由题意知入射角 θ 1=60°,反射角 β =60°,折射角 θ 2=180°-60°-90°= 30°,折射光路图如图 13-1-3 所示。 sinθ 1 sin60° (2)n= = = 3, sinθ 2 sin30°

c c 3.0×108 据 n= 得 v= = m/s, v n 3 v≈1.7×108 m/s。
sinθ 1 sinθ 1 (3)据 n= 得 sinθ 2= , sinθ 2 n 代 sinθ 1=sin45°= sinθ 2= 2 及 n= 3入上式,可求得 2

6 6 ,解得 θ 2=arcsin 。 6 6 (4)折射率不会变化,折射率由介质和入射光的频率决定,而跟入射角的大小无关。 5. 【答案】C sinθ sinθ 【解析】 如图 13-1-8 所示, 根据折射定律 na= , nb= , sinθ a sinθ b 由题意知,na>nb,则 θ a<θ b,故 d′<d,光线经两侧面平行的玻璃 砖后方向不变,折射光线是平行的,所以 C 正确。

课后练习: 1.B 2.AB
5

3.D 4.B 5. 解析:作出两口井的光路图如图所示,从图中可知 枯井中青蛙的视角α 比水井中青蛙的视角β 要大, 所以 枯井中青蛙觉得井口大些; 而看到井外的范围是在两条 实线所示光线范围内,所以水井中青蛙的视野要大些。 答案:B 6.B 7. 解析:由光路图可知,i=∠A=30°,由于入射光 sinr sin60° 线与出射光线成 30°, 所以 r=30°+i=60°, 故 n= = = sini sin30° 3,C 项正确。 答案:C 8. 解析:光经过大气层,其空气分布不均匀,而折射率不同,光发生折射现象使光传播方向发 生改变所致。 答案:B sinθ 1 1 c c 9. 解析:由 =n,且 n>1,可得 sinθ 2= ·sinθ 1,即 θ 1<θ 2。又因为 n= ,得 v= , sinθ 2 n v n 故 v<c。 答案:B、D sinθ 1 10. 解析:根据折射定律,光由一种介质进入另一种介质中, =常数,可知 B 正确;由光 sinθ 2 sinθ 2 sinθ 1 1 路的可逆定理可知 =n,且 n>1,故 = <1,D 正确。 sinθ 1 sinθ 2 n 答案:B、D sinθ 2 11. 解析:由折射定律及入射角、折射角的含义知 n= = 3,则此介质比空气折射率大, sinθ 1 故为光密介质,又由 n= 知 D 错误。 答案:B、C 12. 解析:设入射光线与 1/4 球体的交点为 C,连接 OC,OC 即为入射点的法线,图中的角 α 为 入射角。过 C 点作球体水平表面的垂线,垂足为 B。依题意,∠COB=α 。又由△OBC 知 sinα = 3 ,① 2 设光线在 C 点的折射角为 β ,由折射定律得 sinα = 3,② sinβ 由①②式得 β =30°。 由几何关系知,光线在球体的竖直表面上的入射角 γ (如图所示)为 30°。由折射定律得
6

c v

sinγ 1 = , sinθ 3 3 , 2 解得 θ =60°。 因此 sinθ =

7


相关文章:
2013-2014学年高二物理(人教版)选修3-4精品练案:13.1 光的反射和折射(含解析)
2013-2014学年高二物理(人教版)选修3-4精品练案:13.1 光的反射和折射(含解析)_理化生_高中教育_教育专区。今日推荐 116份文档 2014...
2013-2014学年高中物理 13.1 光的反射和折射精品练案(含解析) 新人教版选修3-4
2013-2014学年高中物理 ...1/2 相关文档推荐 2013-2014学年高中物理 ... ...折射角 θ 2 的正弦成正比,即___=n12 (3)光路可逆性:在光的反射现象和折射...
2013-2014学年高中物理 13.4 光的反射和折射精品练案(含解析) 新人教版选修3-4
2013-2014学年高中物理 ... 暂无评价 6页 免费2​0​1​3​-​2​0​1​4​学​年​高​中​物​理​ ​1​3​.​4...
高二物理选修3-4同步练习:13.1《光的反射和折射》
高二物理选修3-4同步练习:13.1光的反射和折射》_理化生_高中教育_教育专区。高二物理选修 3-4 同步练习: 13.1光的反射和折射》基础夯实 1.如图所示,落...
2013-2014学年高中物理 13.2 全反射精品练案(含解析) 新人教版选修3-4
​解​析​)​ ​新​人​教​版​选​修​3​-​4...第十三章 光 13.2 全反射【自主预习】 1.不同介质的折射率不同, 我们把...
【成才之路】2014-2015学年高中物理 第13章 第1节光的反射和折射检测试题 新人教版选修3-4
【成才之路】2014-2015学年高中物理13章 第1光的反射和折射检测试题 新人教版选修3-4_高二理化生_理化生_高中教育_教育专区。【成才之路】2014-2015 学...
高中物理 第十三章 第一节 光的反射和折射练案 新人教版选修3-4
高中物理十三章 第一节 光的反射和折射练案 新人教版选修3-4_理化生_高中教育_教育专区。第十三章 光 1.光的反射和折射练案● 当堂检测 A 组(反馈...
【创新设计】2015-2016学年高二物理人教版选修3-4练习:13.1 光的反射和折射
【创新设计】2015-2016学年高二物理人教版选修3-4练习:13.1 光的反射和折射_理化生_高中教育_教育专区。创新设计】2015-2016学年高二物理人教版选修3-4练习:13...
2015-2016高中物理 第13章 第1节 光的反射和折射同步练习 新人教版选修3-4
2015-2016高中物理13章 第1节 光的反射和折射同步练习 新人教版选修3-4_...(诸城一中 20132014 学年高二下学期检测)如图所示,国家游泳中心“水立方”的 ...
更多相关标签:
光的反射和折射 | 光的反射与折射 | 光的反射和折射ppt | 光的反射折射 | 光的反射和折射的区别 | 光的反射和折射练习题 | 光的反射折射作图题 | 光的反射和折射习题 |