高中物理 课件第2章-章末分层突破

【解析】 组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子，这些物质微粒 也就是分子动理论所说的分子．显然，组成晶体的物质微粒处在永不停息的无 规则的热运动之中．物质微粒之间还存在相互作用，晶体的物质微粒之所以能 构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间的相互作用力很强，物质微粒的热 运动不足以克服这种相互作用而彼此远离，所以选项 B、C 的说法错误．
3．非晶体没有确定熔点的原因 由于非晶体没有空间点阵结构，熔化时不需要去破坏空间点阵结构，吸收的 热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升，所以非晶体没有固定 的熔点．
如图 2-1 所示，试说明晶体从开始加热到全部熔化为液体的过程中 能量的转化情况(分熔化前、熔化时、熔化后三个阶段说明)．
【解析】 晶体在熔化过程中温度保持不变，食盐具有这样的特点，则说 明食盐是晶体，选项 A 正确；蜂蜡的导热特点是各向同性的，烧热的针尖使蜂 蜡熔化后呈椭圆形，说明云母片的导热特点是各向异性的，故云母片是晶体， 选项 B 错误；天然石英表现为各向异性，则该物质微粒在空间的排列是规则的， 选项 C 错误；石墨与金刚石皆由碳原子组成，但它们的物质微粒排列结构是不 同的，选项 D 正确．
【答案】 BCD
2．(2015·福建高考)下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是
()
【导学号：30110026】
A．分子间距离减小时分子势能一定减小
B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈
C．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关
D．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性
【解析】 由图象可知曲线 M 表示晶体，bc 段表示晶体熔化过程，处于固 液共存状态，B 对；N 表示非晶体，没有固定的熔点，A 错；由于非晶体没有一 定的熔点，是逐步熔化的，因此 C、D 错．
【答案】 B
知
识
点
一
第2节 光的全反射
学 业
分
第3节 光导纤维及其应用
层 测
评
知 识 点 二
全反射及其产生条件
1.一束光从某介质进入真空，方向如图4-2-1所示，则下列判断中正确的是 ()
【导学号：78510045】
图4-2-1
A．该介质的折射率是
3 3
B．该介质的折射率是 3
C．该介质相对真空发生全反射的临界角小于45 °
D．光线按如图所示的方向入射，无论怎样改变入射方向都不可能发生全反
射现象
E．如果光从真空射向介质，则不可能发生全反射现象
【答案】 AD
4．如图 2-2 所示，曲线 M、N 分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化 过程，图中横轴表示时间 t，纵轴表示温度 T，从图中可以确定的是( )
图 2-2 A．晶体和非晶体均存在固定的熔点 T0 B．曲线 M 的 bc 段表示固液共存状态 C．曲线 M 的 ab 段、曲线 N 的 ef 段均表示固态 D．曲线 M 的 cd 段、曲线 N 的 fg 段均表示液态
(3)熔化后，液体吸收的能量主要转变为分子动能，只要继续加热，温度就会升 高．
【答案】 见解析
1．(2015·全国卷Ⅰ)下列说法正确的是( ) A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学 性质 C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的 晶体 D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变 为晶体 E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
对全反射现象的解释和光导纤维
[先填空] 1．解释全反射现象 (1)水或玻璃中的气泡看起来特别亮，是由于光射到气泡上发生了全反射． (2)在沙漠里，接近地面的热空气的折射率比上层空气的折射率 小 ，从远处 物体射向地面的光线的入射角 大于 临界角时，发生全反射，人们就会看到远处 物体的倒影．
2．全反射棱镜 (1)形状：截面为 直角等腰 三角形的棱镜． (2)光学特性： ①当光垂直于截面的直角边射入棱镜时，光在截面的斜边上发生 全反射 ， 光射出棱镜时，传播方向改变了 90° . ②当光垂直于截面的斜边射入棱镜时，在 直角边 上各发生一次全反射，使 光的传播方向改变了 180° .
图 2-1
【解析】 (1)熔化前，晶体从外界吸收能量，主要用来增加组成点阵结构的微 粒的平均动能，使物体的温度升高，其体积一般也有所增大，只有小部分能量用来 增加微粒的势能．
(2)熔化时，当温度升高到熔点时，点阵结构中的一部分微粒已有足够的动能， 能够克服其他微粒的束缚离开平衡位置，破坏点阵结构，开始熔化．继续加热，微 粒所吸收的热量不再用来增加其平均动能，而完全消耗在破坏点阵结构所需的能量 上，即用来增加势能．
巩
拓
固
展
层
层
章末分层突破
章
提 升 层
末 综 合 测
评
[自我校对] ①几何外形 ②各向异性 ③熔点 ④几何外形 ⑤各向同性 ⑥熔点
⑦几何外形 ⑧各向同性 ⑨熔点 ⑩一定规律 ⑪离子 ⑫原子 ⑬金属
⑭结构 ⑮功能 ⑯信息 ⑰能源 ⑱生物 ⑲金属 ⑳无机非金属
单晶体、多晶体和非晶体的区别及微观解释
【解析】 A．当分子间距 r＜r0 时，分子间距 r 减小，分子势能增大，选 项 A 错误．
B．分子热运动的剧烈程度只与温度有关，温度越高，运动越剧烈，选项 B 正确．
C．温度越高，热运动速率大的分子数占总分子数的比例越大，选项 C 错误． D．多晶体的物理性质为各向同性，选项 D 错误．
【答案】 B
(2)光线在半圆形透明介质中传播的速度v＝nc＝
c 3
光线在半圆形透明介质中传播的距离L＝3R
光线在半圆形透)由sin C＝1n
得C＝arcsin
3 3
【答案】 (1) 3
(2)3
3R c
(3)arcsin
3 3
全反射定律的应用技巧 1．首先判断是否为光从光密介质进入光疏介质，如果是，下一步就要再利 用入射角和临界角的关系进一步判断，如果不是则直接应用折射定律解题即可． 2．分析光的全反射时，根据临界条件找出临界状态是解决这类题目的关 键． 3．当发生全反射时，仍遵循光的反射定律和光路可逆性． 4．认真规范作出光路图，是正确求解这类题目的重要保证．
【答案】 BCE
2．如图4-2-2所示，半圆形透明介质的横截面，其半径为R.一束光从半圆形 透明介质的左边缘以入射角60°射入透明介质，光束在半圆形透明介质的弧形面发 生两次反射后刚好从半圆形透明介质的另一边缘射出．已知光在真空中传播的速 度为c.求：
图4-2-2
(1)半圆形透明介质的折射率． (2)光线在半圆形透明介质中传播的时间． (3)半圆形透明介质的全反射临界角． 【解析】 (1)由图中几何关系可知，光束折射角r＝30°，由折射定律，玻璃 砖的折射率n＝ssiinn ri＝ 3
叫做光密介质．
4．全反射的条件 (1)光从光密介质射入 光疏 介质． (2)入射角 大于等于 临界角．
[再判断] 1．光从空气射入水中时可能发生全反射现象．( × ) 2．光密介质，是指介质的折射率大，密度不一定大．( √ ) 3．只要是光从光密介质射向光疏介质，就一定发生全反射．( × )
[后思考] 通过比较什么可以知道两种介质哪个是光密介质，哪个是光疏介质？ 【提示】 可以通过比较光在两种介质中传播速度的大小或折射率的大小来 确定光密介质和光疏介质，也可通过光线射入不同介质时的偏折程度判断．
光疏介质 光密介质
光的传播速度 大 小
折射率 小 大
(2)相对性：光疏介质、光密介质是相对的．任何两种透明介质都可以通过比 较光在其中传播速度的大小或折射率的大小来判断谁是光疏介质或光密介质．
3．不同色光的临界角：不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时，频率 越高的光的临界角越小，越易发生全反射．
3．(2015·江苏高考)对下列几种固体物质的认识，正确的有( ) A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说 明蜂蜡是晶体 C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则 D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不 同
3．光导纤维及其应用 (1)原理 利用了 全反射 ． (2)构造 光导纤维是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外层透明介质两层组成．内芯的 折射率比外层的 大 ，光传播时在内芯与外层的界面上发生 全反射 ． (3)主要优点 容量大， 能量 损耗小、抗干扰能力强， 保密 性好等．
[再判断] 1．在沙漠里看到的蜃景是一种全反射现象．( √ ) 2．鱼缸中上升的气泡亮晶晶的，是由于光射到气泡上发生了全反射．( √ ) 3．光纤一般由折射率小的玻璃内芯和折射率大的外层透明介质组成．( × )
[核心点击] 1．全反射现象 (1)全反射的条件： ①光由光密介质射向光疏介质． ②入射角大于或等于临界角． (2)全反射遵循的规律：发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光 遵循光的反射定律，由于不存在折射光线，光的折射定律不再适用．
2．对光疏介质和光密介质的理解 (1)光疏介质和光密介质的比较：
【解析】 A．将一晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故选项 A 错误． B．单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，故选 项 B 正确． C．例如金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为 不同的晶体，故选项 C 正确． D．晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化．如天然水晶是晶体，熔融过 的水晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，故选 项 D 正确． E．熔化过程中，晶体的温度不变，但内能改变，故选项 E 错误．
同方向上的微粒排列 同方向上的微粒排列
方向上的微粒排列及
及物质结构情况基本 及物质结构情况基本
物质结构情况不一样
相同
相同
下列关于晶体空间点阵的说法，正确的是( ) A．构成晶体空间点阵的物质微粒，可以是分子，也可以是原子或离子 B．构成晶体空间点阵的物质微粒只能是离子 C．晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间的 相互作用力很强，所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动 D．所谓空间点阵与空间点阵的结点，都是抽象的概念；结点是指组成晶体 的物质微粒做永不停息的微小振动的平衡位置；物质微粒在结点附近的微小振 动，就是热运动 E．相同的物质微粒，可以构成不同的空间点阵；也就是同一种物质能够生 成不同的晶体，从而能够具有不同的物理性质
【答案】 ADE
如何理解晶体有确定的熔点而非晶体没有确定的熔点 1.固体熔化吸热的原因 由于固体分子间的强大作用，使得固体分子只能在各自的平衡位置附近振 动，对固体加热，在其开始熔化之前，获得的能量主要转化为分子的动能，使 物体温度升高，当温度升高到一定程度时，一部分分子的能量足以克服其他分 子的束缚，从而可以在其他分子间移动，固体开始熔化． 2．晶体有确定熔点的原因 晶体熔化过程，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵结 构，增加分子势能，而分子的平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点．
【解析】 上面是介质，下面是真空，入射角i＝30°，折射角r＝60°，则折 射率n＝ssiinn ri＝ssiinn 3600°°＝ 3，故选项A错误，选项B正确；sinC＝1n＝ 33＜ 22，则C ＜45°，故选项C正确；光线按如图所示的方向入射，当入射角大于临界角时，就 会发生全反射现象，故选项D错误．光从真空射向介质，不可能发生全反射现 象，E正确．
外形 物理性质
熔点 典型物质
单晶体
多晶体
非晶体
有规则的几何形状 没有规则的几何形状 没有规则的几何形状
各向异性
各向同性
各向同性
固定
固定
不固定
盐、味精、雪花
金属、岩石
玻璃、橡胶、沥青
微观解释
内部物质微粒的排列 内部物质微粒的排列
内部物质微粒的排列
没有一定规律，在不 没有一定规律，在不
有一定规律：在不同
[先填空]
1．全反射
光从玻璃射入到空气中时，折射角 大于 入射角，当入射角增大到一定程
度时， 折射光线 完全消失，全部光线都被反射回玻璃内，这种现象称为全反射
现象．
2．临界角
刚好发生全反射(即折射角等于90°)时的 入射角 折射率的关系是 sin C＝1n .
．用字母C表示．临界角和
3．光疏介质和光密介质 两种介质比较，折射率 较小 的介质叫做光疏介质，折射率 较大 的介质