資源簡介

第一節　光的折射定律
(分值:100分)
選擇題1~10題,每小題8分,共80分。
基礎對點練
題組一　光的折射定律
1.(多選)關于光的折射,下列說法錯誤的是 (　　)
折射光線一定在法線和入射光線所確定的平面內
入射光線和法線與折射光線不一定在一個平面內
入射角總大于折射角
光線從空氣斜射入玻璃時,入射角大于折射角
2.如圖所示,井口大小和深度均相同的兩口井,一口是枯井(圖甲),一口是水井(圖乙,水面在井口之下),兩井的底部各有一只青蛙,則 (　　)
水井中的青蛙覺得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星
枯井中的青蛙覺得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星
水井中的青蛙覺得井口小些,晴天的夜晚,枯井中的青蛙能看到更多的星星
兩只青蛙覺得井口一樣大,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星
3.(多選)根據圖中的漫畫,判斷下列說法中正確的是 (　　)
人看到的是魚的實像,位置變淺了些
人看到的是魚的虛像,位置變淺了些
魚看到的是人的實像,位置偏低了些
魚看到的是人的虛像,位置偏高了些
題組二　光的折射率
4.(2023·江蘇卷,5)地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大,太陽光斜射向地面的過程中會發生彎曲,下列光路圖中能描述該現象的是 (　　)
5.(多選)如圖所示,光在真空和某介質的界面MN上發生偏折,那么下列說法正確的是 (　　)
光是從真空射向介質
介質的折射率約為1.73
光在介質中的傳播速度約為1.73×108m/s
反射光線與折射光線成60°
6.兩束不同頻率的單色光a、b從空氣平行射入水中,發生了如圖所示的折射現象(α>β)。下列結論正確的是 (　　)
在水中的傳播速度,光束a與光束b相等
在水中的傳播速度,光束a比光束b小
水對光束a的折射率比水對光束b的折射率小
水對光束a的折射率比水對光束b的折射率大
7.(2024·山東棗莊高二月考)現在高速公路上的標志牌都用“回歸反光膜”制成,夜間行車時,它能把車燈射出的光逆向返回,所以標志牌上的字特別醒目。這種“回歸反光膜”是用球體反射元件制作的。如圖所示,一束單色光射入一玻璃球體,入射角為60°。已知光線在玻璃球內經一次反射后,再次折射回到空氣中時與入射光線平行。此玻璃的折射率為 (　　)
2
8.如圖所示,等腰三棱鏡ABC,頂角∠A=30°,AB、AC的長度均為a,一束光從AB中點O,與AB成30°的夾角射入三棱鏡,光能垂直于AC射出,真空中的光速為c。設三棱鏡的折射率為n,垂直于AC面射出的光在棱鏡中傳播時間為t,則 (　　)
n=,t=,t=
n=,t=,t=
綜合提升練
9.如圖所示,一塊兩面平行的玻璃磚平放在紙面上,將它的前、后兩個邊界PQ、MN記錄在紙面上。若單色光沿紙面從真空中以入射角i=60°從 MN表面射入時,光通過玻璃磚的時間為t;若保持入射光的方向不變,現撤去玻璃磚,光通過PQ、MN之間區域的時間也為t,那么,這塊玻璃磚對該入射光的折射率為 (　　)
2
10.如圖所示,等腰三角形ABC為一棱鏡的橫截面,頂角A為θ。一束光線從AB邊入射,從AC邊射出。已知入射光線與AB邊的夾角和出射光線與AC邊的夾角相等,入射光線與出射光線的夾角也為θ,則該棱鏡的折射率為 (　　)
11.(10分)如圖,一艘帆船靜止在湖面上,距水面4 m的湖底P點發出的激光束,從水面出射后恰好照射到帆船的豎直桅桿頂端,此時桅桿距P點的水平位移為7 m,該出射光束與豎直方向的夾角為53°(取sin 53°=0.8)。已知水的折射率為。
(1)(5分)求桅桿頂端高出水面的距離;
(2)(5分)若旱季時,湖面水位降低了0.8 m,為使激光仍能照射到桅桿頂端(出射方向保持不變),求此時桅桿距P點的水平位移。
培優加強練
12.(10分)半圓形玻璃磚按如圖所示的方式放置,截面的半徑為R,平面AB水平,PQ為半圓的豎直對稱軸,MN為水平板,與PQ交于C點。一束單色光從D點垂直AB射入玻璃磚,已知AD=R,光經圓弧面折射后剛好照射在板上C點。將板向下平移R,光照射在板上C點右側離C點R的位置。光在真空中的傳播速度為c,求:
(1)(5分)玻璃磚對光的折射率;
(2)(5分)在平移板MN之前,求光從D點傳播到C點所用的時間。
第一節　光的折射定律
1.BC　[根據折射定律,入射光線、折射光線和法線一定在同一平面內,選項B錯誤;入射角不一定總大于折射角,選項C錯誤。]
2.B　[由于井口邊沿的約束,而不能看到更大的范圍,據此作出邊界光線如圖所示。
由圖可看出α>γ,所以枯井中的青蛙覺得井口大些;由于β>α,所以水井中的青蛙能看到更多的星星,故選項B正確,A、C、D錯誤。]
3.BD　[光線從水射向空氣中時,折射角大于入射角,作出從魚S1發出的兩條光路,將折射光線反向延長,得到的交點為人所看到的魚的虛像S1',如圖所示可以看出虛像的位置變淺了,所以A項錯誤,B項正確;魚看到的是人發出的光線經過水面折射形成的虛像,根據光路可逆原理,魚看到人的虛像,人的位置偏高了,所以C項錯誤,D項正確。]
4.A　[光由光疏介質射入光密介質時,折射角小于入射角,由題意知,地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大,折射光線越來越靠近法線,則太陽光應向下彎曲,故A正確,B、C、D錯誤。]
5.BC　[因為折射角大于入射角,所以光是從介質射向真空的,選項A錯誤;據折射率公式n=,所以折射率約為1.73,選項B正確;再由折射率n=,代入數據得傳播速度約為1.73×108m/s,選項C正確;反射光線與折射光線成90°角,選項D錯誤。]
6.C　[因b光的偏折程度較大,由折射率公式可得折射率navb,A、B錯誤。]
7.C　[光線在玻璃球內的光路圖如圖所示
A、C為折射點,B為反射點,OD平行于入射光線,故∠AOD=∠COD=60°,所以∠OAB=30°,玻璃的折射率n=,故C正確。]
8.A　[根據題意,作出光路圖如圖所示,
根據折射定律,有n=,根據光在介質中傳播的速度與折射率的關系,有v=,光在介質中傳播的距離為x=AO·sin 30°=,所以t=,A正確。]
9.B　[假設折射角為r,根據折射率定義,有n= ,光在玻璃中的速度v=,從 MN表面射入時,光通過玻璃磚的時間為t,則=vt ;撤去玻璃磚,光通過PQ、MN之間的區域的時間也為t,則=ct,聯立解得n=,故B正確。]
10.D　[光在介質中傳播的光路圖如圖所示
根據題意可知∠1=∠4,所以∠2=∠3,根據幾何知識有∠1=∠4=θ,∠2=∠3=,根據折射定律可知,折射率為n==2cos,故A、B、C錯誤,D正確。]
11.(1)3 m　(2)6.4 m
解析　(1)設光束從水面射出的點到桅桿的水平距離為x1,到P點的水平距離為x2,桅桿高度為h1,P點水深為h2,激光束在水中與豎直面的夾角為θ,由幾何關系有
=tan 53°,=tan θ
由折射定律有n=
設桅桿到P點的水平距離為x,
則有x=x1+x2
聯立解得h1=3 m。
(2)此時設光束從水面射出的點到桅桿的水平距離為x3,到P點的水平距離為x4,P點處水深為h4,桅桿到P點的水平距離為X,根據幾何關系則有
=tan θ
=tan 53°
h4=h2-0.8 m
X=x3+x4
聯立解得X=6.4 m。
12.(1)　(2)
解析　(1)設光束在圓弧面上的入射角為r,光路如圖所示,
由幾何關系可知sin r=,解得r=30°
設折射角為i,折射光線與豎直方向的夾角為θ,根據圖中幾何關系可知tan θ=
解得θ=30°
i=r+θ=60°
折射率n=。
(2)根據幾何關系可知,光從圓弧面折射后傳播到C點的距離等于R,在玻璃磚中傳播的距離為R,因此光從D點傳播到C點所用的時間t=。第一節　光的折射定律
學習目標　1.理解光的折射定律,并能用來解釋和計算有關問題。2.理解折射率的物理意義,知道折射率與光速的關系。3.會依據光的折射定律作出光路圖。4.會熟練計算介質的折射率。
知識點一　折射定律的理解和應用
利用初中所學的知識,說出產生以下現象的原因。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.光的反射和折射
當光射到兩種介質的　　　　時,一部分光仍回到　　　　的介質里繼續傳播的現象叫作光的反射;另一部分光進入第二種介質繼續傳播的現象叫作光的折射。
2.光的折射定律
入射光線、折射光線和法線在　　　　　　內,入射光線與折射光線分居　　　　的兩側;入射角的　　　　　　與折射角的　　　　之比為一常數。
3.光的傳播方向和傳播速度
光從一種介質進入另一種介質時,傳播速度一定發生變化,當光垂直界面入射時,光的傳播方向雖然不變,但也屬于折射現象,光傳播的速度發生變化。
4.光路可逆性
光由介質射入空氣或真空時,折射角r大于入射角i。根據光路的可逆性,可認為光由空氣或真空以入射角r入射,對應的折射角為i。
思考 如圖所示是一細光束射到玻璃面上時發生折射和反射的情境,結合情境討論下列問題。
(1)反射光線、折射光線、入射光線和法線的位置關系如何
(2)在光的反射和折射中,如果逆著反射光線或折射光線的方向射入,出射光線會沿什么方向
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　例1 (2021·湖北卷)如圖是兩個并排而且深度相同的水池,一個裝水,另一個未裝水,在兩池的中央各豎立著一只長度相同而且比池深略高的標桿。當陽光斜照時就會在池底形成桿的影子,下列說法正確的是 (　　)
A.裝水的池中標桿影子較長
B.未裝水的池中標桿影子較長
C.兩池中標桿影子長度相同
D.裝水的池中標桿沒有影子
訓練1 光由空氣射入半圓形玻璃磚,或由玻璃磚射入空氣,O點是半圓形玻璃磚的圓心,下列情況可能發生的是 (　　)
知識點二　介質的折射率
當同一束單色光從空氣斜射入某種介質時,無論入射角如何改變,入射角的正弦值和折射角的正弦值的比值總保持不變。但是,如圖所示,當該束光由空氣以同一入射角斜射入不同的介質時,折射角卻不同,入射角的正弦值和折射角的正弦值的比值也發生了變化,這說明什么
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.定義:物理學中,把光從　　　　射入某種介質發生折射時,入射角i的　　　　與折射角r的　　　　的比,叫作這種介質的折射率。用符號n表示,即n=　　　　。
2.折射率與光速的關系:某種介質的折射率n,等于光在真空中的傳播速度c與光在這種介質中的傳播速度v之比,即n=　　　　。
3.物理意義
折射率是一個反映介質的光學性質的物理量。由n=可知:當i一定時,n越大,r越小,此時光線的偏折角Δθ=i-r就越大。
4.光密介質與光疏介質
兩種介質比較,折射率較大的介質稱為　　　　介質,折射率較小的介質稱為　　　　介質。
5.說明:(1)垂直界面入射的光線,折射光線與入射光線在同一直線上,如圖甲所示。
(2)過半圓形玻璃磚圓心的光線在圓弧處不偏折,如圖乙所示。
例2 (多選)關于介質的折射率,下列說法正確的是(　　)
A.由折射率的公式n=可知,介質的折射率與入射角i的正弦值成正比
B.由折射率公式n=可知,介質的折射率與光在介質中的傳播速度v成反比
C.折射率反映的是介質本身的光學性質,由介質本身及光的頻率共同決定
D.玻璃的折射率大于1,水的折射率小于1
對折射率n的理解
(1)由于c>v,故任何介質的折射率n都大于1。
(2)折射率n的大小由介質本身和入射光的頻率共同決定,與入射角、折射角的大小無關。
(3)i為真空中的光線與法線的夾角,不一定為入射角;而r為介質中的光線與法線的夾角,不一定為折射角。
(4)介質的折射率與介質的密度沒有必然聯系。
例3 如圖,一個儲油桶的底面直徑與高均為d。當桶內沒有油時,從某點A恰能看到桶底邊緣的某點B。當桶內油的深度等于桶高的一半時,仍沿AB方向看去,恰好看到桶底上的點C,C、B兩點相距。求油的折射率和光在油中傳播的速度。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
解決光的折射問題的方法
(1)根據題意準確、規范地畫出光路圖,確定好界面和法線。
(2)利用幾何關系確定光路圖中的邊、角關系。
(3)利用折射定律n=列式求解,必要時可利用光路可逆原理輔助解題。
訓練2 如圖所示,一小孩站在寬6 m的河邊,在他正對面的岸邊有一距離河面高度為3 m的樹,樹的正下方河底有一塊石頭,小孩向河面看去,可同時看到樹頂和石頭兩者的像,并發現兩個像重合,若小孩的眼睛離河面高為1.5 m,河水的折射率為,試估算河水深度。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
隨堂對點自測
1.(光的折射定律)在清澈的水池邊的人看到池底變淺了,下圖中正確描述光的傳播路徑的是(　　)
2.(光的折射率)(多選)關于折射率,下列說法正確的是(　　)
A.某種介質的折射率等于光在介質中傳播速度v和光在真空中的傳播速度c的比值
B.折射角和入射角的大小決定著折射率的大小
C.兩種介質相比較,折射率小的介質折光性較差
D.任何介質的折射率都大于1
3.(折射定律的應用)如圖所示,一透明介質制成的直角三棱鏡,頂角∠A=30°,底邊長BC=l。一束光由真空垂直射向AC面的中點,經AB面射出后的光線偏離原來方向15°。已知光在真空中的傳播速度為c。求光在介質中的傳播時間。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
第一節　光的折射定律
知識點一
導學
提示　光從一種介質進入另一種介質時會發生折射。
知識梳理
1.界面　原來
2.同一平面　法線　正弦值　正弦值
[思考] 提示　(1)反射光線、折射光線、入射光線和法線在同一平面內,反射光線、折射光線和入射光線分居法線兩側。反射光線與入射光線在同一種介質中,折射光線與入射光線在不同介質中。
(2)出射光線會逆著原入射光線的方向射出,因為在光的反射和折射中光路是可逆的。
例1 B　[未裝水時,光沿直線傳播從桿頂照射到池底的P點,而裝水時,光沿直線傳播從桿頂照射到水面時發生折射,由于折射角較小,故照射到池底的Q點,如圖所示,可知未裝水的池中標桿影子較長,故B正確。]
訓練1 D　[光線在圓心處發生反射和折射,B、C錯誤;當光從空氣進入玻璃后,折射角小于入射角,當光從玻璃進入空氣后,折射角大于入射角,A錯誤,D正確。]
知識點二
導學
提示　這說明在光的折射現象中,入射角的正弦值與折射角的正弦值的比值與入射角和折射角的大小無關,與介質的種類有關。
知識梳理
1.真空　正弦值　正弦值　
2.
4.光密　光疏
例2 BC　[折射率是用比值定義法定義的一個物理概念,可知介質的折射率與入射角i、折射角r的正弦值無關,A錯誤;由公式n=知c不變,則介質的折射率與光在介質中的傳播速度v成反比,B正確;折射率反映的是介質本身的光學性質,介質的折射率由介質本身和入射光的頻率共同決定,C正確;因光在真空中的傳播速度c大于光在其他任何介質中的傳播速度v,所以任何介質的折射率都大于1,D錯誤。]
例3 (1)1.58　1.9×108m/s
解析　因為底面直徑與桶高相等,所以
∠AON=∠BON'=45°
由ON'=2CN'可知
sin∠CON'=
因此,油的折射率
n==1.58
因為n=,所以光在油中的傳播速度
v=m/s=1.9×108 m/s。
訓練2 5.3 m
解析　樹頂反射和石頭折射成像的光路圖如圖所示
由圖得n=
由幾何關系得1.5tan i+3tan i=6
解得tan i=
所以sin i=
P點至樹所在岸邊的距離為4 m
sin r=
聯立得h=5.3 m。
隨堂對點自測
1.D　[在清澈的水池邊的人看到池底變淺了,是因為池底的光線由水中進入空氣時,在水面上發生了折射,折射角大于入射角,折射光線進入人眼,人眼會逆著折射光線的方向看去,就會覺得池底變淺了,A、B、C錯誤,D正確。]
2.CD　[某種介質的折射率等于光在真空中的傳播速度c與光在介質中傳播速度v的比值,A錯誤;折射率與折射角和入射角的大小無關,B錯誤;折射率小的介質折光性差,C正確;因光在真空中的傳播速度最大,由n=知,任何介質的折射率都大于1,D正確。]
3.
解析　光在AB面發生折射時的光路圖如圖,
由幾何知識知r=30°,i=30°+15°=45°,根據折射定律n=
得n=
光在介質中的傳播速度v=c
光在介質中傳播的路程s=
則光在介質中傳播時間t=。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(共58張PPT)
第一節　光的折射定律
第四章 光及其應用
1.理解光的折射定律，并能用來解釋和計算有關問題。
2.理解折射率的物理意義，知道折射率與光速的關系。
3.會依據光的折射定律作出光路圖。
4.會熟練計算介質的折射率。
學習目標
目 錄
CONTENTS
知識點
01
隨堂對點自測
02
課后鞏固訓練
03
知識點
1
知識點二　介質的折射率
知識點一　折射定律的理解和應用
知識點一　折射定律的理解和應用
利用初中所學的知識，說出產生以下現象的原因。
提示　光從一種介質進入另一種介質時會發生折射。
1.光的反射和折射
當光射到兩種介質的______時，一部分光仍回到原來的介質里繼續傳播的現象叫作光的反射；另一部分光進入第二種介質繼續傳播的現象叫作光的折射。
2.光的折射定律
界面
入射光線、折射光線和法線在__________內，入射光線與折射光線分居______的兩側；入射角的________與折射角的________之比為一常數。
3.光的傳播方向和傳播速度
光從一種介質進入另一種介質時，傳播速度一定發生變化，當光垂直界面入射時，光的傳播方向雖然不變，但也屬于折射現象，光傳播的速度發生變化。
同一平面
法線
正弦值
正弦值
4.光路可逆性
光由介質射入空氣或真空時，折射角r大于入射角i。根據光路的可逆性，可認為光由空氣或真空以入射角r入射，對應的折射角為i。
【思考】 如圖所示是一細光束射到玻璃面上時發生折射和反射的情境，結合情境討論下列問題。
(1)反射光線、折射光線、入射光線和法線的位置關系如何？
(2)在光的反射和折射中，如果逆著反射光線或折射光線的方向射入，出射光線會沿什么方向？
提示　(1)反射光線、折射光線、入射光線和法線在同一平面內，反射光線、折射光線和入射光線分居法線兩側。反射光線與入射光線在同一種介質中，折射光線與入射光線在不同介質中。
(2)出射光線會逆著原入射光線的方向射出，因為在光的反射和折射中光路是可逆的。
例1 (2021·湖北卷)如圖是兩個并排而且深度相同的水池，一個裝水，另一個未裝水，在兩池的中央各豎立著一只長度相同而且比池深略高的標桿。當陽光斜照時就會在池底形成桿的影子，下列說法正確的是(　　)
B
A.裝水的池中標桿影子較長
B.未裝水的池中標桿影子較長
C.兩池中標桿影子長度相同
D.裝水的池中標桿沒有影子
解析　未裝水時，光沿直線傳播從桿頂照射到池底的P點，而裝水時，光沿直線傳播從桿頂照射到水面時發生折射，由于折射角較小，故照射到池底的Q點，如圖所示，可知未裝水的池中標桿影子較長，故B正確。
訓練1 光由空氣射入半圓形玻璃磚，或由玻璃磚射入空氣，O點是半圓形玻璃磚的圓心，下列情況可能發生的是(　　)
D
解析　光線在圓心處發生反射和折射，B、C錯誤；當光從空氣進入玻璃后，折射角小于入射角，當光從玻璃進入空氣后，折射角大于入射角，A錯誤，D正確。
知識點二　介質的折射率
當同一束單色光從空氣斜射入某種介質時，無論入射角如何改變，入射角的正弦值和折射角的正弦值的比值總保持不變。但是，如圖所示，當該束光由空氣以同一入射角斜射入不同的介質時，折射角卻不同，入射角的正弦值和折射角的正弦值的比值也發生了變化，這說明什么？
提示　這說明在光的折射現象中，入射角的正弦值與折射角的正弦值的比值與入射角和折射角的大小無關，與介質的種類有關。
真空
正弦值
正弦值
3.物理意義
4.光密介質與光疏介質
兩種介質比較，折射率較大的介質稱為______介質，折射率較小的介質稱為______介質。
光密
光疏
5.說明：(1)垂直界面入射的光線，折射光線與入射光線在同一直線上，如圖甲所示。
(2)過半圓形玻璃磚圓心的光線在圓弧處不偏折，如圖乙所示。
BC
例2 (多選)關于介質的折射率，下列說法正確的是(　　)
對折射率n的理解
(1)由于c＞v，故任何介質的折射率n都大于1。
(2)折射率n的大小由介質本身和入射光的頻率共同決定，與入射角、折射角的大小無關。
(3)i為真空中的光線與法線的夾角，不一定為入射角；而r為介質中的光線與法線的夾角，不一定為折射角。
(4)介質的折射率與介質的密度沒有必然聯系。　　　　
解析　因為底面直徑與桶高相等，
所以∠AON＝∠BON′＝45°
由ON′＝2CN′可知
由幾何關系得1.5tan i＋3tan i＝6
隨堂對點自測
2
D
1.(光的折射定律)在清澈的水池邊的人看到池底變淺了，下圖中正確描述光的傳播路徑的是(　　)
解析　在清澈的水池邊的人看到池底變淺了，是因為池底的光線由水中進入空氣時，在水面上發生了折射，折射角大于入射角，折射光線進入人眼，人眼會逆著折射光線的方向看去，就會覺得池底變淺了，A、B、C錯誤，D正確。
CD
2.(光的折射率)(多選)關于折射率，下列說法正確的是(　　)
A.某種介質的折射率等于光在介質中傳播速度v和光在真空中的傳播速度c的
比值
B.折射角和入射角的大小決定著折射率的大小
C.兩種介質相比較，折射率小的介質折光性較差
D.任何介質的折射率都大于
3.(折射定律的應用)如圖所示，一透明介質制成的直角三棱鏡，頂角∠A＝30°，底邊長BC＝l。一束光由真空垂直射向AC面的中點，經AB面射出后的光線偏離原來方向15°。已知光在真空中的傳播速度為c。求光在介質中的傳播時間。
課后鞏固訓練
3
BC
題組一　光的折射定律
1.(多選)關于光的折射，下列說法錯誤的是(　　)
A.折射光線一定在法線和入射光線所確定的平面內
B.入射光線和法線與折射光線不一定在一個平面內
C.入射角總大于折射角
D.光線從空氣斜射入玻璃時，入射角大于折射角
解析　根據折射定律，入射光線、折射光線和法線一定在同一平面內，選項B錯誤；入射角不一定總大于折射角，選項C錯誤。
基礎對點練
B
2.如圖所示，井口大小和深度均相同的兩口井，一口是枯井(圖甲)，一口是水井(圖乙，水面在井口之下)，兩井的底部各有一只青蛙，則(　　)
A.水井中的青蛙覺得井口大些，晴天
的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的
星星
B.枯井中的青蛙覺得井口大些，晴天
的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星
C.水井中的青蛙覺得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星
D.兩只青蛙覺得井口一樣大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星
解析　由于井口邊沿的約束，而不能看到更大的范圍，據此作出邊界光線如圖所示。
由圖可看出α＞γ，所以枯井中的青蛙覺得井口大些；由于β＞α，所以水井中的青蛙能看到更多的星星，故選項B正確，A、C、D錯誤。
BD
3.(多選)根據圖中的漫畫，判斷下列說法中正確的是(　　)
A.人看到的是魚的實像，位置變淺了些
B.人看到的是魚的虛像，位置變淺了些
C.魚看到的是人的實像，位置偏低了些
D.魚看到的是人的虛像，位置偏高了些
解析　光線從水射向空氣中時，折射角大于入射角，作出從魚S1發出的兩條光路，將折射光線反向延長，得到的交點為人所看到的魚的虛像S1′，如圖所示可以看出虛像的位置變淺了，所以A項錯誤，B項正確；魚看到的是人發出的光線經過水面折射形成的虛像，根據光路可逆原理，魚看到人的虛像，人的位置偏高了，所以C項錯誤，D項正確。
A
題組二　光的折射率
4.(2023·江蘇卷，5)地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，太陽光斜射向地面的過程中會發生彎曲，下列光路圖中能描述該現象的是(　　)
解析　光由光疏介質射入光密介質時，折射角小于入射角，由題意知，地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，折射光線越來越靠近法線，則太陽光應向下彎曲，故A正確，B、C、D錯誤。
BC
5.(多選)如圖所示，光在真空和某介質的界面MN上發生偏折，那么下列說法正確的是(　　)
A.光是從真空射向介質
B.介質的折射率約為1.73
C.光在介質中的傳播速度約為1.73×108m/s
D.反射光線與折射光線成60°
C
6.兩束不同頻率的單色光a、b從空氣平行射入水中，發生了如圖所示的折射現象(α>β)。下列結論正確的是(　　)
A.在水中的傳播速度，光束a與光束b相等
B.在水中的傳播速度，光束a比光束b小
C.水對光束a的折射率比水對光束b的折射率小
D.水對光束a的折射率比水對光束b的折射率大
C
7.(2024·山東棗莊高二月考)現在高速公路上的標志牌都用“回歸反光膜”制成，夜間行車時，它能把車燈射出的光逆向返回，所以標志牌上的字特別醒目。這種“回歸反光膜”是用球體反射元件制作的。如圖所示，一束單色光射入一玻璃球體，入射角為60°。已知光線在玻璃球內經一次反射后，再次折射回到空氣中時與入射光線平行。此玻璃的折射率為(　　)
A
8.如圖所示，等腰三棱鏡ABC，頂角∠A＝30°，AB、AC的長度均為a，一束光從AB中點O，與AB成30°的夾角射入三棱鏡，光能垂直于AC射出，真空中的光速為c。設三棱鏡的折射率為n，垂直于AC面射出的光在棱鏡中傳播時間為t，則(　　)
B
9.如圖所示，一塊兩面平行的玻璃磚平放在紙面上，將它的前、后兩個邊界PQ、MN記錄在紙面上。若單色光沿紙面從真空中以入射角i＝60°從 MN表面射入時，光通過玻璃磚的時間為t；若保持入射光的方向不變，現撤去玻璃磚，光通過PQ、MN之間區域的時間也為t，那么，這塊玻璃磚對該入射光的折射率為(　　)
綜合提升練
D
10.如圖所示，等腰三角形ABC為一棱鏡的橫截面，頂角A為θ。一束光線從AB邊入射，從AC邊射出。已知入射光線與AB邊的夾角和出射光線與AC邊的夾角相等，入射光線與出射光線的夾角也為θ，則該棱鏡的折射率為(　　)
培優加強練
(1)玻璃磚對光的折射率；
(2)在平移板MN之前，求光從D點傳播到C點所用的時間。

展開更多......

收起↑