光的全反射 含解析

光的全反射含解析

光的全反射含解析-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

第3节光的全反射 1．光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，________光线就会完全消失，只剩下________光线的现象叫全反射，这时的______________叫做临界角．2．要发生全发射，必须同时具备两个条件：(1)光从________介质射入________介质，(2)入射角____________________临界角． 3．光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是____________． 4．在实际应用中的光纤是一根极细的玻璃丝，直径约几微米到100 μm不等，由两种____________不同的玻璃制成，分内外两层，内层玻璃的折射率比外层玻璃的折射率____．当光从一端进入光纤时，将会在两层玻璃的界面上发生____________．5．在水底的潜水员看来，水面上方的所有景物只出现在顶角为97°的倒立圆锥里，这是因为() A．水面上远处的景物反射的阳光都因为全反射而不能进入水中 B．水面上远处的景物反射的阳光折射进入水中，其折射角不可能大于° C．水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为全反射的原因不可能进入水中 D．水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为折射的原因不可能进入潜水员的眼中 6．全反射是自然界里常见的现象，下列与全反射相关的说法正确的是() A．光只有从光密介质射向光疏介质时才能发生全反射 B．如果条件允许，光从光疏介质射向光密介质时也可能发生全反射 C．发生全反射时，折射光线完全消失，反射光的能量几乎等于入射光的能量 D．只有在入射角等于临界角时才能发生全反射 7．一束光线从折射率为的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，下图所示的四个光路图中，正确的是() 概念规律练 知识点一发生全反射的条件 1．关于全反射，下列说法中正确的是() A．发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线 B．光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射 C．光线从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射 D．水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生了全反射 2．如图1所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置．下列说法正确的是() 图1

光的全反射

光的全反射 一、教学目标 1、知识与技能 掌握临界角的概念和发生全反射的条件；知道什么是光疏介质和光密介质；能判断什么情况下会发生全反射，了解全反射现象的应用；通过实验培养学生的观察能力、分析推理能力和创新思维能力。 2、过程与方法 通过演示实验，学习探究科学的方法——比较法；通过实验设计和动手操作，经历科学探究的过程。 3、情感、态度与价值观 体验全反射实验的探究过程，感受实验探究的乐趣；通过互动实验，培养学生探究科学知识的兴趣和实事求是的科学态度；通过全反射现象的应用，培养学生运用科学理论观察分析周围事物的习惯。 二、重点和难点 重点是全反射现象；难点是临界角概念和全反射条件。 三、教学方法：实验探究法 四、设计思路：本节课以实验为主线，通过一个带有魔术色彩的演示实验引入课题，再通过两个演示实验的对比，让学生观察、分析，揭示全反射的现象与产生条件，另外增加学生探究性实验，通过学生间的讨论、设计、动手及合作，使学生对全反射概念的理解更加准确、丰富和全面。最后通过全反射的应用介绍，开拓学生的视野。

五、主要教学过程 1、引入新课 演示一：用细铁丝穿过单摆小金属球，使其一端伸出作为把手，然后捏住把手，用蜡烛火焰的内焰将金属球熏黑，让学生观察。然后将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中，现象发生了，放在水中的铁球变亮了。好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物，当老师从水中取出时，发现熏黑的铁球依然如故，将其再放入水中时，出现的现象和刚才一样，学生大惑不解，让学生带着这个疑问开始学习新的知识——全反射。 2、新课教学 2.1实验探究 演示二：实验1：一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的半圆面(如图1)。 实验2：一束激光从空气射向半圆形玻璃砖直边的圆心O（如图2）。 图1 图2 教师演示两遍实验后，让学生分组讨论后回答。 实验1现象：①当光沿着玻璃砖的半径射到直边上时，一部分光从玻璃砖的直边上折射到空气中，一部分光反射回玻璃砖内。 ②逐渐增大入射角，看到折射光远离法线，且越来越弱，反射光越来越强。 ③当入射角增大到某一角度，使折射角达到900时，折射光完全消失，只剩下反射光。

光的反射习题(含答案)

. 光的反射习题（含答案） 一、单选题(本大题共7小题，共14.0分) 1.如图所示，平面镜OM与ON的夹角为θ，一条平行于 平面ON的光线经过两个平面镜的多次反射后，能够沿着 原来的光路返回，则两平面镜之间的夹角不可能是（） A.20° B.15° C.10° D.5° 2.如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路 面上行驶时大灯部分光路简图，在晚上开车时（） A.对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗 B.潮湿的路面更容易发生光漫反射 C.干燥的路面发生光的折射 D.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律 3.入射光线与反射光线间的夹角为60°，则反射角是（） A.30° B.60° C.120° D.150° 4.如图所示的现象中，属于光的反射现象的是（） A. 水中的手指“变粗” B. 金环日食 C. 石门大桥在嘉陵江面的倒影 D. 地面上树的影子 5.放映电影时，银幕用的是粗糙的白布，这是因为（） A.白布能发生镜面反射，使人从四面八方看到银幕上的像 B.白布能发生漫反射，使人从四面八方看到银幕上的像 C.白布能使光线发生弯曲，使人从四面八方看到银幕上的像 D.白布能使光沿直线传播，使人看到银幕上的像

6.如图所示，若入射光线与平面镜成30°夹角，则（） A.入射角是30° B.反射光线与镜面的夹角 是60° C.入射角增大5°，反射角增大 10° D.反射角是60° 7.如图所示的现象中，由光反射形成的是（） A. 日食美景 B. 天空彩虹 C. 耀眼幕墙 D. 林间光柱 二、多选题(本大题共1小题，共3.0分) 8.小琳用如图所示的装置探究光的反射规律（平面镜M水 平放置，白硬纸板可沿ON折叠）．则下列结论正确的是（） A.当入射光垂直射向镜面时，入射角为0° B.反射光线、入射光线位于法线的同侧 C.入射角增大时，反射角也增大，且反射光线远离法线 D.以法线ON为轴，将硬纸板的B面向后旋转，这时在B面 上仍能看到反射光 三、填空题(本大题共6小题，共12.0分) 9.生活中一些光现象：①阳光下树的影子②日食③交警身上穿的警用背心在灯光照射下很亮④站在岸边能看到水里的鱼．其中能用光的反射知识解释的是 ______ （填序号）． 10.自行车的尾灯有许多角反射器组成，它实际上是由互成直角的 ______ 组合而成的，当汽车的灯光从任何方向射向它时，它都能使光线沿与原光线相反的方向反射回去，以便引起司机的注意，此时， ______ （遵循/不遵循）光的反射定律． 11.如图所示，MM′为平面镜，AO为入射光线，ON为法线，入射角∠AON等于 ______ （已知∠NOB等于30°，∠NOC等于45°，∠NOD等于60°）．则入射光线AO的反射光线将沿着______ （填“OB”“OC”或“OD”）方向射出．

第3课时 光的折射 全反射习题含答案

第3课时 光的折射 全反射 考纲解读 1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律.2.掌握全反射的条件，会进行有关简单的计算． 1．[折射定律的应用]观察者看见太阳从地平线升起时，下列关于太阳位置的叙述中正确的是 ( ) A ．太阳位于地平线之上 B ．太阳位于地平线之下 C ．太阳恰位于地平线 D ．大气密度不知，无法判断 答案 B 解析 太阳光由地球大气层外的真空射入大气层时要发生折射，根据折射定律，折射角小于入射角，折射光线进入观察者的眼睛，观察者认为光线来自它的反向延长线．这样使得太阳的实际位置比观察者看见的太阳位置偏低． 2．[折射定律与折射率的理解和应用]如图1所示，光线以入射角θ1从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面． 当入射角θ1＝45°时，求反射光线与折射光线间的夹角θ. 答案 105° 图1 解析 设折射角为θ2，由折射定律得sin θ2＝sin θ1n ＝sin 45°2＝12，所以，θ2＝30°. 因为θ1′＝θ1＝45°，所以θ＝180°－45°－30°＝105°. 3．[全反射问题分析]很多公园的水池底都装有彩灯，当一束由红、蓝两色光组成的灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是 ( )

答案 C 解析 红光、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，所以蓝光发生全反射的临界角较红光小，蓝光发生全反射时，红光不一定发生，故只有C 正确． 4．[光的色散现象分析]实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n 随波长λ的变化符合科西经验公式：n ＝A ＋B λ2＋C λ4，其中A 、B 、C 是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生 色散的情形如图2所示，则 ( ) 图2 A ．屏上c 处是紫光 B ．屏上d 处是红光 C ．屏上b 处是紫光 D ．屏上a 处是红光 答案 D 解析 可见光中红光波长最长，折射率最小，折射程度最小，所以a 为红光，而紫光折射率最大，所以d 为紫光． 1．折射定律 (1)内容：如图3所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比． 图3 (2)表达式：sin i sin r ＝n . (3)在光的折射现象中，光路是可逆的．

光的反射、折射、全反射

光的反射、折射、全反射 【学习目标】 1．通过实例分析掌握光的反射定律与光的折射定律． 2．理解折射率的定义及其与光速的关系． 3．学会用光的折射、反射定律来处理有关问题． 4．知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念． 5．能判定是否发生全反射，并能分析解决有关问题． 6．了解全反射棱镜和光导纤维． 7．明确测定玻璃砖的折射率的原理． 8．知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤． 9．会进行实验数据的处理和误差分析． 【要点梳理】 要点一、光的反射和折射 1．光的反射现象和折射现象 如图所示，当光线入射AO 到两种介质的分界面上时，一部分光被反射回原来的介质，即反射光线OB ，这种现象叫做光的反射．另一部分光进入第二种介质，并改变了原来的传播方向，即光线OC ，这种现象叫做光的折射现象，光线OC 称为折射光线．折射光线与法线的夹角称为折射角（2θ）． 2．反射定律 反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角． 3．折射定律 （1）内容：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧．入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．即 1 2 sin sin θθ=常数．如图所示．

也可以用 sin sin i n r =的数学公式表达，n 为比例常数．这就是光的折射定律． （2）对折射定律的理解： ①注意光线偏折的方向：如果光线从折射率（1n ）小的介质射向折射率（2n ）大的介质，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角，并且随着入射角的增大（减小）折射角也会增大（减小）；如果光线从折射率大的介质射向折射率小的介质，折射光线偏离法线，入射角小于折射角，并且随着入射角的增大（减小）折射角也会增大（减小）． ②折射光路是可逆的，如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的人射光线发生折射，定律中的公式就变为 12sin 1 sin n θθ=，式中1θ、2θ分别为此时的入射角和折射角． 4．折射率——公式中的n （1）定义． 实验表明，光线在不同的介质界面发生折射时．相同入射角的情况下．折射角不同．这意味着定律中的n 值是与介质有关的，表格中的数据，是在光线从真空中射向介质时所测得的n 值，可以看到不同介质的n 值不同，表明n 值与介质的光学性质有关，人们把这种性质称为介质的折射率．实际运用中我们把光从真空斜射人某种介质发生折射时，入射角1θ的正弦跟折射角2θ的正弦之比。，叫做这种介质的折射率：1 2 sin sin n θθ= ． （2）对折射率的理解． ①折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c 跟光在这种介质中传播速度v 之比，即c n v = ，单色光在折射率较大的介质中光速较小． ②折射率n 是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及人射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关，“折射率与sin i 成正比，跟sin r 成反比”的说法和“折射率n 跟光速”成反比的说法是错误的． 5．视深问题 （1）视深是人眼看透明物质内部某物点时像点离界面的距离．在中学阶段，一般都是沿着界面的法线方向去观察，在计算时，由于入射角很小，折射角也很小，故有：111 222 sin tan sin tan θθθθθθ≈≈，这是在视深问题中经常用到的几个关系式． （2）当沿竖直方向看水中的物体时，“视深”是实际深度的 1 n 倍，n 为水的折射率． 6．玻璃砖对光的折射 常见的玻璃砖有半圆形玻璃砖和长方形玻璃砖．对于半圆形玻璃砖，若光线从半圆面射入，且其方向指向圆心，则其光路图如图甲所示．对于两个折射面相互平行的长方形玻璃砖，其折射光路如图乙所示，光线经过两次折射后，出射光线与入射光线的方向平行，但发生了侧移．物点通过玻璃砖亦可以成虚像．如图丙所示为其示意图．

光的全反射

第2节光的全反射 三维目标 知识与技能 1、知道什么是光疏介质和光密介质，理解光的全反射现象，掌握发生全反射的条件． 2、理解临界角的物理意义，会根据公式确定光从介质射入真空（空气）时的临界角．过程与方法 能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题． 能运用全反射的知识分析和解释一些简单的现象了解光的全反射在光导纤维上的应用．情感态度价值观 1、通过这部分知识的学习，使学生对自然界中许多美好的现象进行充分的认识，学会用科学知识来解释自然现象． 2、了解我国光纤技术的进展以及光导纤维在现代科技中的应用，培养爱国主义热情和科学态度． 教学重点临界角的物理意义，会确定光从介质射入真空（空气）时的临界角． 教学难点临界角的计算 教学方法探究法 教具多媒体课件 教学过程设计 一．（－）引入新课 复习提问：当一束平行光射入两种介质的分界面，能够发生反射和折射，反射光线、折射光线和入射光线各满足什么关系？（反射定律、折射定律） （二）教学过程 设问：若一束光线从玻璃中射入水中，折射光线、反射光线分别该如何画出？ 如果入射光线与法线的夹角逐渐增大，那么折射角也将逐渐增大，因为折射角总是要大于入射角；所以入射角增大到一定程度，折射角一定会先达到90度。此时若再增大入射角，折射光线将怎么变化？（让学生猜测，推敲） 1．通过全反射演示仪演示入射角逐渐增大时，反射光线和折射光线的变化关系。

2．通过电视录象更清晰的演示各光线的强弱变化关系。 导入定义： 全反射：当入射角增大到某一角度，折射角正好90度即刚刚消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。 临界角：刚刚能够发生全反射时的入射角。 补充现象：入射角越大，则反射光线越强，折射光线越弱，直到没有。 1、做好演示实验：光的折射和光的全反射实验． 2、带领学生分析发生全反射的条件： 光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角，不会发生全反射，而光由光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角，随着入射角的增大，折射角先达到90°，就发生了全反射现象． 入射角必须大于一定的角度：临界角 强调： 全反射：光照射到两种介质的界面上，光线全部反射回原介质的现象叫全反射． A、产生全反射的条件：①光线从光密介质射向光疏介质；②入射角大于或者等于临界角． B、当光线从光密介质射入光疏介质，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，发生了全反射． C、当光由光密介质射火光疏介质时，应先判断会不会发生全反射．为此应画出入射角等于临界角的光路，然后再根据折射定律或反射定律进行定量计算或动态分析． 学生探究：一束光线射到两种介质界面时，是否一定会发生全反射现象？（学生回答） 总结全反射条件； 1．光从光密介质传播到光疏介质 2．入射角大于临界角 临界角的计算：sin I=1/n 说明：介质的折射率越大，那发生全反射的临界角越小 应用：多媒体课件放映 1．全反射棱镜 望远镜中利用全反射可缩短镜筒长度 2．光导纤维 光纤是光导纤维的简称，它是一种非常细的玻璃丝，直径只有几微米到一百微米，而且分为内芯和薄薄的外套两部分。内芯的折射率比外套大，因此光在内芯中传播时会在内芯和外套的界面上发生全反射。光波实际上也是一种电磁波，它象无线电波那样也能用来传递信息。载有话音、图像及各种数字信号的激光从光纤的一端输入，就可以沿光纤传到千里以外的另一端，实现光纤通信。 光纤通信的主要优点是能同时传送大量信息，数以万记的电话机可以使用同一条光纤进行通话而不互相干扰。我国我国目前已经在省会城市间基本建成全国性的光纤通信网。北京有线电视台则于1999年在北京全市范围内铺设了有限电视光缆。 把一束玻璃纤维的两端按相同规律排列，具有不同亮暗和色彩的图像就能从一端传到另一端。用玻璃纤维也可以制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等内脏的内部。实际的内窥镜装有两组光纤，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察。

高中物理第四章光4.3光的全反射现象练习含解析教科版选修3_4

光的全反射现象 基础夯实 1.(多选)下列说法正确的是() A.因为水的密度大于酒精的密度,所以水是光密介质 B.因为水的折射率小于酒精的折射率,所以水对酒精来说是光疏介质 C.同一束光,在光密介质中的传播速度较大 D.同一束光,在光密介质中的传播速度较小 答案BD 解析因为水的折射率为1.33,酒精的折射率为1.36,所以水对酒精来说是光疏介质;由v=可知,光在光密介质中的速度较小。 2.关于全反射,下列所述中正确的是() A.发生全反射时仍有折射光线,只是折射光线非常弱,因此可认为不存在折射光线,而只有反射光线 B.光从光密介质射向光疏介质时有可能不发生全反射现象 C.光从光密介质射向光疏介质时一定产生全反射现象 D.光从光疏介质射向光密介质时有可能发生全反射现象 答案B 解析发生全反射现象必须同时满足两个条件:一是光由光密介质射向光疏介质;二是入射角大于或等于临界角。两个条件缺一不可。故正确答案为B。 3.(多选)如图所示,ABCD是两面平行的透明玻璃砖,AB面和CD面平行,它们分别是玻璃和空气的界面,设为界面Ⅰ和界面Ⅱ,光线从界面Ⅰ射入玻璃砖,再从界面Ⅱ射出,回到空气中,如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角,则() A.只要入射角足够大,光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象 B.只要入射角足够大,光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象 C.不管入射角多大,光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象 D.不管入射角多大,光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象 答案CD 解析在界面Ⅰ光由空气进入玻璃砖,是由光疏介质进入光密介质,不管入射角多大,都不能发生全反射现象,则选项C正确;在界面Ⅱ光由玻璃进入空气,是由光密介质进入光疏介质,但是,由于界面Ⅰ和界面Ⅱ平行,光由界面Ⅰ进入玻璃后再达到界面Ⅱ,在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角,因此入射角总是小于临界角,也不会发生全反射现象,选项D正确。 4.如图所示,光线由空气射入半圆形玻璃砖,或由玻璃砖射入空气的光路图中,正确的是(玻璃的折射率为1.5)() A.图乙、丁 B.图甲、丁

光全反射临界角

课题：§光的全反射 临界角 [教学目标] 一、知识目标：1、了解光的全反射现象及全反射的应用； 2、理解临界角的意义及发生全反射的条件。 二、能力目标：会根据发生全反射的条件判断光在两种介质界面能否发生全反射，并会计算临界角。现象 三、素质目标：通过学习全反射现象的应用，培养学生把理论知识和生产技术相结合的能力。 [教学重点] 临界角的意义，临界角的计算。 [难点分析] 光在两种介质界面能否发生全反射的判断及全反射的光路图。 [分析学生] 全反射是学生以前没有接触过的知识。弄不清根据两种介质折射率大小的比较，判断发生全反射的方向。 [教学设计思路] 因学生以前没有接触过全反射知识，所以要复习光疏、光密介质的意义，并根据公式n 1sin α =n 2sinγ 说明光线由光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角，引入课题。再通过演示实验分析发生全反射的条件，总结出全反射规律。 [教学资源] 实验仪器：激光器、光具盘。 参考资料：蜃景的成因和规律 夏天，在气压恒定的海面上，空气密度随高度增加而减小，对光的折射率也随之减小 从而形成具有折射率梯度的空气层。当光线通过此空气层时，将发生偏转。如图所示，设一束从远处景物A 发出的光线a 以入射角α由折射率为n 处射入空气层。由折射定律有： n sin α=n 1sin γ1 (1) n 1sin γ1=n 2sin γ2 (2) 联立（1）、（2）式可得：n sinα=n 2sin γ2依此类推：n sinα=n i sin γi , αγsin sin i i n n = 可见，当n 、α一定时，从下层空气进 入上层空气的入射角不断增大，当入射角 增大到等于由某两层（n i 层和n i +1层）空 气的折射率决定的临界角时，i i i n n 1sin +=γ， 就会发生全反射。 人在C 处逆着C 光线看，可看到经全 反射形成的倒立虚像；在B 处逆着b 光线 看，也可看到经折射形成的正立虚像。 总之。若人在较高处，看到的蜃景是 由折射形成的正立虚像；若人在较低处， 看到的蜃景是由折射和全反射形成的倒立 虚像。 图1 蜃景的成因 [课时安排] 1课时 C 1 i

河北衡水金卷 《全反射》单元测试题含答案

河北衡水金卷 《全反射》单元测试题含答案 一、全反射 选择题 1．如图所示，一束光从空气中射向折射率n =2的某种玻璃的表面，i 表示入射角，光在真空中的传播速度c =3×108m/s ，则下列说法中正确的是（ ） A ．当i ＞45°时会发生全反射现象 B ．无论入射角是多大，折射角r 都不会超过45° C ．欲使折射角r =30°应以i =45°的角度入射 D ．当入射角tani=2时，反射光线跟折射光线恰好垂直 E.光在该玻璃中的传播速度v =1.5×108m/s 2．如图为一玻璃球过球心的横截面，玻璃球的半径为R ，O 为球心，AB 为直径，来自B 点的光线BM 在M 点射出，出射光线平行于AB 。另一光线BN 恰好在N 点发生全反射，已知30ABM ∠=?，则（ ） A ．光在玻璃球中的传播速度3 v c = ，c 为光速 B ．发生全反射时的临界角60C =? C ．球心到BN 的距离为3d R = D ．球心到BN 的距离为3d R = 3．水下一点光源，发出a 、b 两单色光。人在水面上方向下看，水面中心I 区域有a 光、b 光射出，Ⅱ区域只有a 光射出，如图所示。下列判断不正确的是（ ） A ．a 、b 光从I 区域某点倾斜射出时，a 光的折射角小

B．在真空中，a光的波长大于b光的波长 C．水对a光的折射率大于对b光的折射率 D．水下a、b光能射到图中I区域以外区域 4．如图所示，一束复色光从空气中沿半圆玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光，则（） A．玻璃砖对a 光的折射率为1.5 2 B．玻璃砖对a 光的折射率为 C．b 光在玻璃中的传播速度比a 光大 D．b 光在玻璃中发生全反射的临界角比a光小 5．如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，从空气中沿半径方向射入玻璃半圆柱后，一部分光沿OA方向射出，另一部分光沿OB方向射出。则（） A．OA为黄光，OB为紫光 B．OA为紫光，OA为黄光 C．OA为黄光，OB为复色光 D．OA为紫光，OB为复色光 6．如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向两面平行的玻璃砖上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出。下列说法正确的是（） A．a光的频率小于b光的频率 B．光束a在空气中的波长较大 C．出射光束a、b一定相互平行 D．a、b两色光从同种玻璃射向空气时，a光发生全反射的临界角大 7．如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝60°，一束平行于角平

光的全反射教案

全反射 一、教学目标 1．知识目标： （1）知道什么是光疏介质，什么是光密介质. （2）理解光的全反射. （3）理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题. （4）知道光导纤维及其应用. 2．能力目标： 通过观察演示实验，理解光的全反射现象，概括出发生全反射的条件，培养学生的观察、概括能力；通过观察演示实验引起学生思维海洋中的波澜，培养学生透过现象分析本质的方法、能力． 3．德育目标： 渗透学生爱科学的教育，培养学生学科学、爱科学、用科学的习惯，生活中的物理现象很多，能否用科学的理论来解释它，更科学的应用生活中常见的仪器、物品． 二、教学重点 全反射条件，临界角概念及应用. 三、教学难点 临界角概念、临界条件时的光路图及解题. 四、教学方法 本节课主要采用实验观察、猜想、印证、归纳的方法得出全反射现象的发生条件、临界角概念等. 五、教学用具 玩具光纤 玻璃瓶 激光枪 六、课时安排:1 课时 七、教学过程 （一）设疑引入新课 让学生观察市面上卖的玩具光纤---满天星，提出问题，引入新课。 （二）进行新课 让学生到黑板前完成以下四幅光路图（完整光路图） 1．光密介质和光疏介质 1.1 给出光密介质和光疏介质概念. 1.2 让学生指出以上两个图中的光密介质和光疏介质。让学生自己体会出一种介质是光密介质还是光疏介质其实是相对的. 1.3 （投影片出示填空题） 光从光疏介质进入光密介质，折射角________入射角；光从光密介质进入光疏介质，折射角________ 入射

角.（本题让学生共同回答） 2．全反射 （设置悬念，诱发疑问） ［教师］当光从水中射入空气中时，折射角应该大于入射角。设想，当入射角慢慢增大时，折射角会先增大到90°，如果此时我们再增大入射角，会怎么样呢？ （这时可以让学生自发议论几分钟）然后做实验 2.1 出示实验器材，介绍实验. 玻璃瓶内注入一部分浓茶水，液面上方充满烟雾。让激光枪从玻璃瓶的一侧射入，入射光斜射到茶水的内表面上。在烟雾中就能清晰地看到折射光线，同时在茶水中还可以看到一条微弱的反射光束。 ［问］增大入射角，你们看到了什么现象？ ［学生甲］入射角增大，反射角和折射角都增大. ［学生乙］反射光越来越亮，折射光越来越暗. 当入射角增大到一定程度时，折射光线刚刚冒出水面，沿着水面掠过，这说明折射角已经接近90°。再增大入射角，折射光线完全消失，只剩下反射光线，且反射光线变得更亮.。 （学生恍然大悟） ［教师］什么结果？ ［学生］折射角达到90°时，折射光线没有了，只剩下反射光线. ［教师］这种现象就叫全反射. 3．发生全反射的条件 3.1 临界角C ［要求学生根据看到的现象归纳］ （学生讨论思考） ［学生甲］入射角要大于某一个值. ［教师］对，我们把这“某一值”称为临界角，即折射角等于90°时的入射角。用字母C 表示. ［教师启发］若已知水的折射率为n,那么光从水中射向空气时发生全反射的临界角多大？ 学生领会，列出算式： sin90sin C =n ［教师］这样对吗？错在哪儿？ ［学生甲］光不是从空气进入水。 ［教师］对了.你们自己改正过来. 学生列出正确计算式： sin90sin C =n 1 sin C = n 1 教师点明临界角的计算公式：sin C = n 1 3.2 发生全反射的条件 ［教师］毫无疑问，入射角大于等于临界角是条件之一，还有其他条件吗？ ［学生乙］光从水中进入空气. ［教师］可以概括为… ［学生］光从光密介质进入光疏介质. ［教师］很好，记住，是两个条件，缺一不可. 3.3 巩固练习

《全反射》单元测试题含答案

《全反射》单元测试题含答案 一、全反射 选择题 1．一半圆形玻璃砖，C 点为其球心，直线OO '与玻璃砖上表面垂直，C 为垂足，如图所示。与直线OO '平行且到直线OO '距离相等的ab 两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P 点，以下判断正确的是（ ） A ．两光从空气射在玻璃砖后频率均增加 B ．真空中a 光的波长大于b 光 C ．a 光的频率比b 光高 D ．若a 光、b 光从同一介质射入真空，a 光发生全反射的临界角大于b 光 2．如图为一玻璃球过球心的横截面，玻璃球的半径为R ，O 为球心，AB 为直径，来自B 点的光线BM 在M 点射出，出射光线平行于AB 。另一光线BN 恰好在N 点发生全反射，已知30ABM ∠=?，则（ ） A ．光在玻璃球中的传播速度3 v = ，c 为光速 B ．发生全反射时的临界角60C =? C ．球心到BN 的距离为3d R = D ．球心到BN 的距离为3d R = 3．已知介质对某单色光的临界角为C ，则 A ．此单色光在该介质中的传播速度等于在真空中的传播速度的1 sinC 倍 B ．该介质对单色光的折射率等于 1 sinC C ．此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的 1 sinC 倍

D ．此单色光在该介质中的频率是在真空中的 1 sinC 倍 4．如图所示，AOB 为扇形玻璃砖，一细光束照射到AO 面上的C 点，入射光线与AO 面的 夹角为30°，折射光线平行于BO 边，圆弧的半径为R ，C 点到BO 面的距离为 2 R ，AD ⊥BO ，∠DAO =30°，光在空气中的传播速度为c ，下列说法正确的是（ ） A ．玻璃砖的折射率2 B ．光线在AB 圆弧面上出射时的折射角30° C ．光线会在AB 圆弧面上发生全反射 D ．光在玻璃砖中传播的时间为 2R c 5．如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO ，从空气中沿半径方向射入玻璃半圆柱后，一部分光沿OA 方向射出，另一部分光沿OB 方向射出。则（ ） A ．OA 为黄光，O B 为紫光 B ．OA 为紫光，OA 为黄光 C ．OA 为黄光，OB 为复色光 D ．OA 为紫光，OB 为复色光 6．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则（ ） A ．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B ．小球所发的光能从水面任何区域射出 C ．小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D ．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 7．如图所示，三束细光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a 、b 、c 三束单色光.比较 a 、 b 、 c 三束光，可知( )

光的全反射 临界角

光的全反射 临界角 [教学目标] 一、知识目标：1、了解光的全反射现象及全反射的应用； 2、理解临界角的意义及发生全反射的条件。 二、能力目标：会根据发生全反射的条件判断光在两种介质界面能否发生全反射，并会计算临界角。 三、素质目标：通过学习全反射现象的应用，培养学生把理论知识和生产技术相结合的能力。 [教学重点] 临界角的意义，临界角的计算。 [难点分析] 光在两种介质界面能否发生全反射的判断及全反射的光路图。 [分析学生] 全反射是学生以前没有接触过的知识。弄不清根据两种介质折射率大小的比较，判断发生全反射的方向。 [教学设计思路] 因学生以前没有接触过全反射知识，所以要复习光疏、光密介质的意义，并根据公式n 1sin α =n 2sinγ 说明光线由光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角，引入课题。再通过演示实验分析发生全反射的条件，总结出全反射规律。 [教学资源] 实验仪器：激光器、光具盘。 参考资料：蜃景的成因和规律 夏天，在气压恒定的海面上，空气密度随高度增加而减小，对光的折射率也随之减小 从而形成具有折射率梯度的空气层。当光线通过此空气层时，将发生偏转。如图所示，设一束从远处景物A 发出的光线a 以入射角α由折射率为n 处射入空气层。由折射定律有： n sinα=n 1sin γ1 (1) n 1sin γ1=n 2sin γ2 (2) 联立（1）、（2）式可得：n sinα=n 2sin γ2依此类推：n sinα=n i sin γi , αγsin sin i i n n = 可见，当n 、α一定时，从下层空气进入上层空气的入射角不断增大，当入射角增大到等于由某两层（n i 层和n i +1层）空

光的全反射教案.doc

《光的全反射》教案 【教学目标】 1、知识与技能 ①知道光疏介质和光密介质，认识光的全反射现象。 ②理解光的全反射现象，掌握临界角的概念和发生全反射的条件，并能用来解释生活中的全反射现象。 ③知道全反射棱镜及应用。 2、过程与方法 ①通过实验演示、讨论、分析过程，让学生掌握物理规律的探究过程，加深对物理规律的理解。 ②启发学生积极思考，培养学生的归纳和语言表达能力。 3、情感态度与价值观 ①让学生在物理学习中感悟理论与实践联系的辨证关系，养成良好的科学态度。 ②培养学生观察、分析、解决问题的能力 【教学重点】理解全反射现象；掌握临界角的概念和发生全反射的条件. 【教学难点】 ①掌握临界角的概念；知道临界角是发生全反射的最小入射角. ②理解全反射现象的应用。 【教学方法】情景激学法、实验探究法 【教具】 玻璃杯 (1 个) 、硬币 (1 枚) 、水 ( 一杯 ) 、小铁球 (1 个) 、试管夹 (1 个) 、蜡烛 (1 根) 、火柴 (1 盒) ，激光演示仪 (1 台 ) 、半圆形玻璃砖（ 1 块） . 【课时】１课时 【教学过程】 一、创设情景，导入新课（让学生参与实验，并让学生知道物理与生活联系很紧密，激发学生学习的兴趣） ①演示实验：熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中，放在水中的铁球变得比在阳光下更亮。 ②问题：生活中还有很多跟光有关的奇妙的自然现象，它们是怎么发生的呢？ 今天我们就来学习与这些问题有关的现象——全反射现象。 二、探究规律，把握真理 ( 一 ) 、实验探究全反射现象及其产生条件 实验 1：一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的平侧面并指向圆心O。 实验 2：一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的圆侧面并指向圆心O。 两个实验的入射角都从0°增大到90°的过程中， 观察两个实验并比较两个实验现象的相同点和不同点。 提示学生观察:①反射角、折射角随入射角的变化 情况；②随入射角增大，反射光线、折射光线的强弱变 化情况；③圆侧界面和平侧界面的现象等。（教师演示 后，让学生讨论并回答） 相同点：①随入射角增大，反射角、折射角都增大； ②随入射角增大，反射光增强，折射光减弱；③在圆侧 界面，入射角皆为0°（即为垂直入射），光不偏离直 线传播；而在平侧界面（直径 AB的分界面），入射角不 为 0°，光偏离原直线传播（即发生了折射）。 由于在圆侧界面，光不发生偏折，沿原方向直线传 播，故可以不考虑，而主要考虑平侧界面上光的传播规 律，即比较平侧界面的两个实验： 实验 1：光从空气射入玻璃

案例：全反射

案例：全反射 该案例是人教版教材选修3-4中第十三章《光》的第七节课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的重点，具有承上启下的作用。承上——通过本节内容总结性地应用直线传播、反射、折射知识，进一步从本质上理解和应用折射定律和折射率，有效体会和熟练应用光路可逆解决光的传播问题；启下——可指导性地研究和学习“棱镜”。同时，本节内容与生产和科技应用联系紧密，是实现课堂知识学习走向课外、走向生产、走向科技的重要教学内容。整节课主要侧重使学生通过合作探究理解全反射现象、发生全反射现象的条件，以及生活中的一些全反射现象，如海市蜃楼现象、生活中熟悉的应用，例如望远镜和光导纤维等，故本节课采用多媒体环境下开展教学是非常适合的，充分地利用多媒体课件的优势让学生自己总结生活中与全反射现象有关的内容。通过不同介质中折射现象的分析和全反射现象视频的观看使学生提高了分析问题、归纳问题的能力。 一、案例背景（基本信息） 设计者：郭勇，清原满族自治县高级中学，中学二级 学生：清原满族自治县高级中学高二（10）班，58人 教材：高中物理（人教版）选修3-4 教学设计指导者：李东风抚顺市教师进修学院中学高级教师 杨薇沈阳师范大学副教授 二、教学内容分析 1．教材的地位与作用 本节内容是学生在初中内容基础上的进一步提高，让学生从定性认识提高到定量研究，是高中物理光现象教学中的重点内容之一，主要介绍了全反射现象、发生全反射现象的条件及全反射现象的应用，是反射和折射的交汇点。全反射现象的研究，既是对反射和折射知识的巩固与深化，又为“棱镜”的学习作了铺垫，同时全反射现象与人们的日常生活以及现代科学技术的发展紧密相关，所以学习这部分知识有着重要的现实意义。 2．知识的特点 本节讲述几何光学的基础知识，主要讲述光的反射、光的折射、全反射和光

《全反射》单元测试题含答案(2)

《全反射》单元测试题含答案(2) 一、全反射选择题 1．如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向两面平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为两束单色光射出， a、b分别为两束单色光的出射点，下列说法正确的是（） A．a光的频率小于b 光的频率 B．在空气中a光的波长小于b光的波长。 C．出射光束a、b一定相互平行 D．a、b两色光从同种玻璃射向空气时，a 光发生全反射的临界角大 2．如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径。M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD=30?，光在真空中的传播速度为c，则（） A．此玻璃的折射率为2 B．光线从B传播到D的时间为3R c C．若增大∠ABD，光线不可能在DM段发生全反射现象 D．若减小∠ABD，从AD段射出的光线仍平行于AB 3．如图所示，置于空气中的厚玻璃板，AB、CD分别是玻璃板的上、下表面,且AB∥CD.光线经AB表面射向玻璃砖，折射光线射到CD表面时，下列说法正确的是( ) A．不可能发生全反射 B．有可能发生全反射 C．只要入射角i足够大就能发生全反射 D．不知玻璃折射率，无法判断

4．右图是一个1 4 圆柱体棱镜的截面图,图中E?F?G?H将半径OM分成5等份,虚线EE1?FF1? GG1?HH1平行于半径O N,O N边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=5 3 ,若平 行光束垂直入射并覆盖OM,则光线( ) A．不能从圆弧NF1射出B．只能从圆弧NG1射出 C．能从圆弧G H 11射出D．能从圆弧1H M射出 5．如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带．若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是（） A．减弱，紫光B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强,红光 6．如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝60°，一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB，以下对该介质的折射率值及折射光线中恰好射到M点的光线能不能发生全反射的说法正确的是( ) A3B3

光的全反射现象分析

光的全反射现象分析 1.如图1所示，光导纤维由内芯和包层两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光从一端进入，从另一端射出，下列说法正确的是( ) A ．内芯的折射率大于包层的折射率 B ．内芯的折射率小于包层的折射率 C ．不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同 D ．若紫光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射 图1 答案 A 解析 光导纤维是依据光的全反射原理工作的，内芯的折射率大于包层的折射率，选项A 正确，B 错误；不同频率的可见光在同一介质中的传播速度不同，从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间一般不相同，选项C 错误；若将紫光改用红光也以同样角度入射时，由于红光临界角大于紫光，所以不能在内芯和包层分界面上发生全反射，选项D 错误． 2．如图2所示，三角形ABC 为某透明介质的横截面，O 为BC 边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O 以角i 入射，第一次到达AB 边恰好发生全反射．已知θ＝15°，BC 边长为2L ，该介质的折射率为2，求： 图2 (1)入射角i ； (2)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c ，可能用到：sin 75°＝6＋2 4 或tan 15°＝2－3)． 答案 (1)45° (2)(6＋2)L 2c

解析 (1)如图所示，根据全反射规律可知，光线在AB 面上P 点的入射角等于临界角C ，由折射定律得 sin C ＝1 n ① 代入数据得C ＝45° ② 设光线在BC 面上的折射角为r ，由几何关系得r ＝30°③ 由折射定律得 n ＝sin i sin r ④ 联立③④式，代入数据得 i ＝45° ⑤ (2)在△OPB 中，根据正弦定理得 OP sin 75°＝L sin 45° ⑥ 设所用时间为t ，光线在介质中的速度为v ，得 OP ＝v t ⑦ v ＝c n ⑧ 联立⑥⑦⑧式，代入数据得t ＝(6＋2) 2c L

知识讲解光的反射折射全反射

光的反射、折射、全编稿：张金虎审稿：吴嘉峰 【学习目标】 1．通过实例分析掌握光的反射定律与光的折射定律． 2．理解折射率的定义及其与光速的关系． 3．学会用光的折射、反射定律来处理有关问题． 4．知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念． 5．能判定是否发生全反射，并能分析解决有关问题． 6．了解全反射棱镜和光导纤维． 7．明确测定玻璃砖的折射率的原理． 8．知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤． 9．会进行实验数据的处理和误差分析． 【要点梳理】 要点一、光的反射和折射 1．光的反射现象和折射现象 如图所示，当光线入射AO到两种介质的分界面上时，一部分光被反射回原来的介质，即反射光线OB，这种现象叫做光的反射．另一部分光进入第二种介质，并改变了原来的传播方向，即光线OC，这种现象叫做光的折射现象，光线OC称为折射光线．折射光线与法线的夹角称为折射角（2?）． 2．反射定律 反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角． 3．折射定律 （1）内容：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧．入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．即12sinsin???常数．如图所示．

也可以用sinsininr?的数学公式表达，n为比例常数．这就是光的折射定律． （2）对折射定律的理解： ①注意光线偏折的方向：如果光线从折射率（1n）小的介质射向折射率（2n）大的介质，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角，并且随着入射角的增大（减小）折射角也会增大（减小）；如果光线从折射率大的介质射向折射率小的介质，折射光线偏离法线，入射角小于折射角，并且随着入射角的增大（减小）折射角也会增大（减小）． ②折射光路是可逆的，如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的人射光线发生折射，定律中的公式就变为12sin1sinn???，式中1?、2?分 别为此时的入射角和折射角． 4．折射率——公式中的n （1）定义． 实验表明，光线在不同的介质界面发生折射时．相同入射角的情况下．折射角不同．这意味着定律中的n值是与介质有关的，表格中的数据，是在光线从真空中射向介质时所测得的n值，可以看到不同介质的n值不同，表明n值与介质的光学性质有关，人们把这种性质称为介质的折射率．实际运用中我们把光从真空斜射人某种介质发生折 射时，入射角1?的正弦跟折射角2?的正弦之比。，叫做这种介质的折射率： 12sinsinn???． （2）对折射率的理解． ①折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c跟光在 这种介质中传播速度v之比，即cnv?，单色光在折射率较大的介质中光速较小． ②折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及人射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关，“折射率与sini成正比，跟sinr成反比”的说法和“折射率n跟光速”成反比的说法是错误的． 5．视深问题 （1）视深是人眼看透明物质内部某物点时像点离界面的距离．在中学阶段，一般都是沿着界面的法线方向去观察，在计算时，由于入射角很小，折 射角也很小，故有：111222sintansintan????????，这是在视深问题中经常用到的