光的折射全反射导学案-曾兵.doc

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《光的折射 全反射》复习课导学案
屏山中学物理学科组教师 曾兵（2017.4.14）
一、明确考情：
1.2017年考试大纲：光的折射定律——Ⅱ；折射率——Ⅰ；全反射、光导纤维——Ⅰ
R
O
θ
2.考试大纲的说明中示例题：（2）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。求出射角θ。
说明：第（2）题考查考生对光的折射定律的理解和应用。难度适中。
3.近5年对光的折射和全反射考题小结：
2016年Ⅰ卷和Ⅲ卷以计算题形式考查，分值10分；
2015年Ⅱ卷以选择题考查，5分；Ⅰ卷以计算填空的形式考查双缝干涉，5分；
2014年Ⅰ卷Ⅱ卷均以计算题形式考查，分值均为9分和10分；
2013年Ⅰ卷Ⅱ卷均以计算题形式考查，分值均为9分和10分
2012年课标卷以计算题形式考查，分值为9分；大纲卷以选题题形式考查双缝干涉实验中的条纹间距计算，6分（总分120分）。
小结：在统计3-4选修光学题的12个题中，考查光的折射和全反射并以计算题考查的方式出现，有7次，占58.3%。以选择题形式考查2次，占16.7%。2016年全国卷Ⅱ没有涉及到光的折射和全反射，通篇只有“光缆传输”四个字。光的折射和全反射在考题中同时出现的几率很高。
二、明确复习目标：
1.知道光的折射现象，知道折射率的计算公式并能直接用于计算。
2.识记折射定律内容，理解其确切含义，并能在折射、全反射综合问题中计算、推理、判断。
3.知道全反射现象产生的条件并能准确计算临界角。
三、逐步达成目标
（一）自助复习教材
1.光的折射定律：
（1）内容：
（2）表达式：
2.介质的折射率
（1）定义：
（2）定义式：
（3）折射率与光速的定量关系：
3.光的全反射
（1）光的全反射现象：
（2）发生全反射的条件： ；‚
（3）临界角的计算：sinC=

（二）典型模型赏析
典型模型1：教材64页平行玻璃砖光学特性；
典型模型2：光的色散现象——三棱镜的光学特性（发展空间）；
典型模型3：全反射条件，70页和71页实验及例题。
典型应用和现象4：光导纤维、海市蜃楼、蒙气差
（三）练评结合能力过手
练评1：（2015•福建）如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则（　 　）

A．λa＜λb，na＞nb B．λa＞λb，na＜nb C．λa＜λb，na＜nb D．λa＞λb，na＞nb
练评2：（2015•四川）直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图．a、b光相比（　 　）

A．玻璃对a光的折射率较大 B．玻璃对a光的临界角较小
C．b光在玻璃中的传播速度较小 D．b光在玻璃中的传播时间较短
练评3：2015全国卷Ⅱ34-1（1）（5分）如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线。则 。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B．在真空中，a光的波长小于b光的波长
C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D．若改变光束的入射方向使θ角变大，则折射光线a首先消失
E．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验室装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
练评4：（2015•天津）中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在《玄真子•涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”．从物理学角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的．如图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两光（　 　）
A．在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定大于b光
B．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大
C．分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光也一定能
D．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是a光
h
A
B
O
θ

2r
L
R
练评5：7.2014·全国卷Ⅱ(2) ( 10分）一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面。在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片恰好能完全遮档住从圆形发光面发出的光线（不考虑反射），求平板玻璃的折射率。

练评6：2013·全国卷Ⅰ⑵（9分）图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面。已知光在真空中的传播速度为c。
(i)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；
(ii)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所藉的最长时间。

练评7：（2008•四川）如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°．己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行．此玻璃的折射率为（　　）

A． B．1.5 C． D．2

四、巩固提升训练
1.（2015•重庆）虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可利用白光照射玻璃球来说明．两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图1所示．M、N、P、Q点的颜色分别为（　　）
A． 紫、红、红、紫 B．红、紫、红、紫
C．红、紫、紫、红 D．紫、红、紫、红

2.继续完成”选修3-4光学真题练习”

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