高中物理 第4章 光的折射與全反射 第1節(jié) 光的折射定律學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 魯科版選修3-4.doc

1、a第1節(jié) 光的折射定律 (建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1關(guān)于光的折射現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是()A折射角一定小于入射角B折射率跟折射角的正弦值無(wú)關(guān)C折射角增大為原來(lái)的2倍，入射角也增大為原來(lái)的2倍D折射率大的介質(zhì)，光在其中的傳播速度小E入射角改變時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦的比值不變【解析】光從水進(jìn)入空氣時(shí)，折射角大于入射角，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；折射率由介質(zhì)材料決定，與折射角的大小無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B正確；折射率n，折射角增大為原來(lái)的2倍，入射角并不增大為原來(lái)的2倍，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；折射率與光速的關(guān)系是n，則n大時(shí)v小，選項(xiàng)D正確；根據(jù)n，入射角改變時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦的比值不變，E正確【答案】BDE

2、2關(guān)于折射率，下列說(shuō)法正確的是()A某種介質(zhì)的折射率等于光在真空中傳播速度c和光在介質(zhì)中的傳播速度v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(zhì)相比較，光在折射率較小的介質(zhì)中傳播速度大D有些介質(zhì)的折射率可能小于1E折射率是介質(zhì)本身的性質(zhì)，與折射角無(wú)關(guān)【解析】某種介質(zhì)的折射率等于光在真空中的傳播速度c與光在介質(zhì)中傳播速度v的比值，A、C正確折射率與折射角和入射角的大小無(wú)關(guān)，B不對(duì)由于光在真空中的傳播速度C大于任何其他介質(zhì)中的傳播速度v，所以任何介質(zhì)的折射率都大于1，D錯(cuò)誤折射率是介質(zhì)本身的性質(zhì)，與折射角無(wú)關(guān)，E正確【答案】ACE3.如圖4112，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細(xì)的單色光

3、束從空氣射向柱體的O點(diǎn)(半圓的圓心)，產(chǎn)生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率為，入射角為45(相應(yīng)的折射角為24)，現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過(guò)O點(diǎn)垂直于圖面的軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)15，如圖中虛線所示，則()aa圖4112A光束1轉(zhuǎn)過(guò)15B光束1轉(zhuǎn)過(guò)30C光束2轉(zhuǎn)過(guò)的角度小于15D光束2轉(zhuǎn)過(guò)的角度大于15E入射角增大15，折射率不變【解析】轉(zhuǎn)動(dòng)前，光束1(反射光)與入射光線的夾角為A45290，光束2(折射光)與入射光線間的夾角B45(18024)201.轉(zhuǎn)動(dòng)后，反射光線與入射光線的夾角A602120，據(jù)折射定律，得r30，則折射光線與入射光線間的夾角為B60(18030)210.因?yàn)锽BB

4、9，AAA30，故B、C項(xiàng)正確轉(zhuǎn)動(dòng)后，入射角增大15，折射率與入射角無(wú)關(guān)，E正確【答案】BCE4測(cè)定玻璃的折射率時(shí)，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)注意的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78510043】A玻璃磚的厚度宜大些B入射角應(yīng)盡量小些C大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上D大頭針P1、P2及P3、P4之間的距離應(yīng)適當(dāng)大些E測(cè)出的折射率隨入射角的增大而增大【解析】玻璃磚厚度大些，可減小測(cè)量誤差；大頭針垂直插在紙面上以及大頭針P1與P2及P3與P4之間的距離適當(dāng)大些，可減小確定光路方向時(shí)的誤差A(yù)、C、D正確入射角較小時(shí)，測(cè)量誤差較大，B錯(cuò)誤折射率與入射角無(wú)關(guān)，E錯(cuò)誤【答案】ACD5.某同學(xué)由于沒(méi)有量角器，他在完成了光路圖后，以

5、O點(diǎn)為圓心，10 cm為半徑畫(huà)圓，分別交線段OA于A點(diǎn)，交線段OO的延長(zhǎng)線于C點(diǎn)，過(guò)A點(diǎn)作法線NN的垂線AB交NN于B點(diǎn)，過(guò)C點(diǎn)作法線NN的垂線CD交NN于D點(diǎn)，如圖4113所示用刻度尺量得OB8 cm，CD4 cm，由此可得出玻璃的折射率n_.aa圖4113【解析】由圖可知sinAOB，sinDOC，OAOCR，根據(jù)n知，n1.5【答案】1.56.在直角三角形玻璃磚ABC中，A30，平放于水平桌面上，如圖4114為其俯視圖一束單色光以45的入射角水平射入其AB面，在AB面折射后又在AC面處發(fā)生一次反射，最后垂直于BC面穿出玻璃磚求這種玻璃對(duì)這束單色光的折射率圖4114【解析】由題意可知，光路

6、圖如圖所示由幾何關(guān)系知，AB面處的折射角為30.所以，折射率n.【答案】7.如圖4115所示，在坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一橫截面為四分之一圓周的柱狀玻璃體OPQ，OPOQR，一束單色光垂直O(jiān)P面射入玻璃體，在OP面上的入射點(diǎn)為A，OA，此單色光通過(guò)玻璃體后沿BD方向射出，且與x軸交于D點(diǎn)，ODR，求該玻璃體的折射率是多少圖4115aa【解析】在PQ面上的入射角滿足sin 1，130，由幾何關(guān)系可得260，折射率n.【答案】能力提升8如圖4116所示，某同學(xué)用插針?lè)y(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過(guò)圓心O，在玻璃磚(圖中實(shí)線部分)另一側(cè)垂直

7、紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的象，連接OP3，圖中MN為分界面，虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱(chēng)，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn)圖4116(1)設(shè)AB的長(zhǎng)度為l1，AO的長(zhǎng)度為l2，CD的長(zhǎng)度為l3，DO的長(zhǎng)度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測(cè)量_，則玻璃磚的折射率可表示為_(kāi)(2)該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一小角度，由此測(cè)得玻璃磚的折射率將_(選填“偏大”“偏小”或“不變”)【解析】(1)sin i，sin r，因此玻璃的折射率n，因此只需測(cè)量l1和l3即可(2)當(dāng)玻璃磚順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度時(shí)

8、，在處理數(shù)據(jù)時(shí)，認(rèn)為l1是不變的，即入射角不變，而l3減小，所以測(cè)量值n將偏大【答案】(1)l1和l3n(2)偏大9光線以60的入射角從空氣射入玻璃中，折射光線與反射光線恰好垂直(真空中的光速c3.0108 m/s) aa【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78510044】(1)畫(huà)出折射光路圖(2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的傳播速度(3)當(dāng)入射角增大或減小時(shí)，玻璃的折射率是否變化？說(shuō)明理由【解析】(1)由題意知入射角i60，反射角60，折射角r180609030，折射光路圖如圖所示(2)n，根據(jù)n得v m/s1.7108 m/s.(3)折射率不會(huì)變化，折射率由介質(zhì)和入射光的頻率決定，而跟入射角的大小無(wú)關(guān)【答案】見(jiàn)解析10.如圖4117所示，半圓玻璃磚的半徑R10 cm，折射率n，直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)激光束a以入射角i60射向玻璃磚圓心O，結(jié)果在屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)光斑圖4117(1)畫(huà)出光路圖(2)求兩光斑之間的距離L.【解析】(1)由折射定律和反射定律，畫(huà)出光路圖如圖所示：(2)設(shè)折射角為r，由n解得r30，反射角60兩光斑之間的距離LRtan 30Rtan 60 cm23.1 cmaa【答案】(1)見(jiàn)解析(2)23.1 cm11.在一折射率為n，厚度為d的玻璃平板上方的空氣中有一點(diǎn)光源S，從S發(fā)出的光線SA以入射角1入射到玻璃板上表面，經(jīng)玻璃板后從下表面射出，如圖4118所示，若沿此