高中物理-全反射练习题
高中物理-全反射练习题
基础·巩固
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，一定会发生全反射现象
C.光从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射现象
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，在界面发生全反射 解析：全反射发生的条件是当光从光密介质射向光疏介质时，且入射角大于或等于临界时发生的现象，发生全反射时全部光线均不进入光疏介质. 答案：CD
2.光线由空气透过半圆形玻璃砖，再射入空气的光路图中，如图13-7-19所示，正确的是（玻璃的折射率为1.5）（ ）
图13-7-19
A.图乙、丙、丁
B.图甲、丁
C.图乙、丙
D.图甲、丙
解析：光线由空气进入玻璃砖中时，入射角大于折射角，由玻璃砖射入空气时，入射角小于折射角，由临界角计算公式得C=arcsin n
1
=arcsin 5.11=41°49′,入射角50°大于临界角，
将发生全反射，故正确答案是A. 答案：A
3.如图13-7-20所示，光线从空气垂直射入折射率为2的棱镜界面的BC 上，出射光浅与所在界面的夹角为( )
图13-7-20
A.30°
B.45°
C.60°
D.90° 解析：光路图如图所示，设此棱镜的临界角为C ，则sinC=
n 1=2
2,故C=45°.光线在AB 面上发生全反射，又n=
?
30sin sin α
=2,所以sinα=22,所以α=45°.
答案：B
4.用折射率为1.5的玻璃制成等边三棱镜，一束光线垂直于棱镜的一个表面入射.图13-4-21中光路正确的是（ ）
图13-4-21
解析：求玻璃的临界角：sinC=
n 1=3
25.11
，光射向棱镜的另一侧面时，入射角为60°，sin60°=23＞3
2
，则C ＜60°，必发生全反射，D 选项正确. 答案：D
5.截面为等腰三角形的三棱镜，它的两个底角都为30°，棱镜的折射率为2.两条平行光线垂直于棱镜底面入射，如图13-4-22所示，两条光线由棱镜射出时所成的角度为（ ）
图13-4-22
A.30°
B.60°
C.90°
D.120° 解析：棱镜材料的临界角：sinC=
n 1=2
1
=22，则C=45°，从题图可知光线从棱镜内射向
另一侧面的入射角i=30°＜C ，光线从侧面折射出，根据折射定律n=
i
r
sin sin ,sinr=nsini=2×sin30°=22，则r=45°，同理可知第二条出射光线偏离法线
也是45°，从图中的四边形可求出α=360°-120°-90°-90°=60°，
β=360°-135°-135°-α=90°-60°=30°，A 选项正确.
答案：A
6.（1）用简明的语言表述临界角的定义.（2）玻璃和空气相接触，试画出入射角等于临界角时的光路图，并标明临界角.（3）当透明介质处在真空中时，根据临界角的定义导出透明介质的折射率n 为临界角C 的关系式. 解析：（1）光从光密介质射到光疏介质中，折射角为90°时的入射角叫做临界角. （2）如右图，C 为临界角.
（3）用n 表示透明介质的折射率，C 表示临界角，由折射定律n=
C sin 90sin ?得sinC=n
1
.
7.有人在河中游泳，头部露出水面，在某一些位置当他低头向水中观察时，看到河底有一静止物体跟他眼睛正好在同一竖直线上.这个人再向前游10 m ，正好不能看见此物体，河水深________________m （水的折射率为4/3）. 解析：由题意作图，知C 为临界角，
则sinC=
n 1=4
3
.① 从图可得sinC=2
2
1212h
+.②
联立①②得：
43=221212h
+，解之得：h≈10.6 m.
答案：10.6 m
8.为了测定某种材料制成的长方体的折射率，用一束光线从AB 面以60°入射角射入长方体时光线刚好不能从BC 面射出，如图13-7-23所示.该材料的折射率是____________________.
图13-7-23
解析：如右图所示，根据折射定律：
n=
r
sin 60sin ?
①
由题意可知：sinC=n
1② 而C=90°-r③ 由②③得cosr=
n
1④ 而cosr=r 2sin 1-代入④得r 2sin 1-⑤ 联立①和⑤得，n=
2
7. 答案：
2
7 综合·应用
9.图13-7-24中的等腰直角三角形表示三棱镜，光线垂直于一个面入射，在底面上发生全反射，由此看出棱镜的折射率不可能是（ ）
图13-7-24
A.1.7
B.1.8
C.1.5
D.1.36
解析：光线射向底边的入射角为45°，因为发生全反射，所以临界角要小于45°，故n ＞2，D 选项不可能. 答案：D
10.三棱镜ABC 的顶角θ=41.30°，一束白光以较大的入射角从棱镜的一个侧面射入，通过棱镜后从另一侧面射出，在光屏上形成由红到紫的彩色光带如图13-7-25所示，已知各色光在棱镜中的折射率和临界角如下表所表：
色光 红 橙 黄 绿 蓝 紫 折射率
1.513
1.514
1.517
1.519
1.528
1.532
临界角 41.37° 41.34° 41.25° 41.17° 40.88° 40.75°
当入射角α逐渐减小到零的过程中，彩色光带的变化情况是（ ） A.紫光最先消失，最后只剩橙、红光 B.紫光最先消失，最后只剩黄、橙、红光 C.红光最先消失，最后只剩紫、蓝光 D.红光最先消失，最后只剩紫、蓝、绿光
解析：当入射角α减小时，进入AB 面内的折射角γ也减小，射至另一侧面AC 上的入射角β=θ=41.30°,由题中的临界角表可知，此时β已超过黄、绿、蓝、紫各色光的临界角，表示这四种色光不会从AC 面出射，由于紫光的临界角最小，在α减小到零的过程中必将最先消失.所以最后仅剩橙光、红光从AC 射出. 答案：A
11.图13-7-26所示的直角三棱镜中∠A=70°，入射光线垂直于AB 面，求光线从棱镜第一次折射入空气时的折射角，并作出光路图，已知折射率n=2.
图13-7-26
解析：由sinC=
n
1
得，临介角C=45°，作垂直AB 的入射光线OO 1，在AC 界面上入射点为O 1，由图中几何关系可知∠1=70°，由反射定律得∠2=70°，作出反射光线O 1、O 2，在BC 上的入射点O 2，由图中的几何关系知，∠3=50°＞45°，光线还发生全反射，由反射定律知∠4=50°，作出反射光线O 2O 3，在AC 上的入射点为O 3，由几何关系可知∠5=30°＜45°，不能发生全反射，光线由O 3点折射出，根据折射定律n=
i
r
sin sin ，得sinr=nsini=2×sin30°=2×
21=2
2，则∠6=45°.
答案：45° 光路图如图所示.
12.在厚度为d 、折射率为n 的大玻璃板下表面，有一个半径为r 的圆形发光面.为了从玻璃板的上方看不见这个圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片，问所贴纸片的最小半径应为多大？
解析：根据题述，光路如图所示，S 点为圆形发光面边缘上一点.由该点发出的光线能射出
玻璃板的范围由临界光线SA 确定，当入射角大于临界角C 时，光线就不能射出玻璃板了.
答案：图中Δr=dtanC=d C C cos sin ,而sinC=n 1
，则cosC=n n 12-,所以Δr=1
2-n d
故应贴圆纸片的最小半径R=r+Δr=r+
1
2
-n d
高考物理超经典力学题集萃
高考物理经典力学计算题集萃 ＝10ｍ／ｓ沿ｘ1．在光滑的水平面内，一质量ｍ＝1ｋｇ的质点以速度ｖ ０ 轴正方向运动，经过原点后受一沿ｙ轴正方向的恒力Ｆ＝5Ｎ作用，直线ＯＡ与ｘ轴成37°角，如图1-70所示，求（1）如果质点的运动轨迹与直线ＯＡ相交于Ｐ点，则质点从Ｏ点到Ｐ点所经历的时间以及Ｐ的坐标；（2）质点经过Ｐ点 时的速度． 2．如图1-71甲所示，质量为1ｋｇ的物体置于固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力Ｆ，1ｓ末后将拉力撤去．物体运动的ｖ-ｔ图象如图1-71乙，试求拉力Ｆ． 3．一平直的传送带以速率ｖ＝2ｍ／ｓ匀速运行，在Ａ处把物体轻轻地放到传送带上，经过时间ｔ＝6ｓ，物体到达Ｂ处．Ａ、Ｂ相距Ｌ＝10ｍ．则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率，物体能较快地传送到Ｂ处．要让物体以最短的时间从Ａ处传送到Ｂ处，说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍，则物体从Ａ传送到Ｂ的时间又是多少? 4．如图1-72所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面起动后，以加速度ｇ／2竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为起动前压力的17／18，已知地球半径为Ｒ，求火箭此时离地面的高度．（ｇ为地面附近的重力加速度） 5．如图1-73所示，质量Ｍ＝10ｋｇ的木楔ＡＢＣ静止置于粗糙水平地面上，摩擦因素μ＝0．02．在木楔的倾角θ为30°的斜面上，有一质量ｍ＝1．0ｋｇ的物块由静止开始沿斜面下滑．当滑行路程ｓ＝1．4ｍ时，其速度ｖ＝1．4ｍ／ｓ．在这过程中木楔没有动．求地面对木楔的摩擦力的大小和方向．（重力加速度取ｇ＝10／ｍ·ｓ２） 6．某航空公司的一架客机，在正常航线上作水平飞行时，由于突然受到强大垂直气流的作用，使飞机在10ｓ内高度下降1700ｍ造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究飞机在竖直方向上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动．试计算： （1）飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样? （2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力，才能使乘客不脱离座椅？（ｇ取10ｍ／ｓ２） （3）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人
光的折射和全反射
页脚内容1 考点一 光的折射和全反射 13．[2015·江苏单科,12B(3)](难度★★)人造树脂是常用的眼镜镜片材料．如图所 示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P 点．已知光 线的入射角为30°，OA ＝5 cm ，AB ＝20 cm ，BP ＝12 cm ，求该人造树脂材 料的折射率n . 14．[2015·山东理综，38(2)](难度★★★)半径为R 、介质折射率为n 的透明圆柱体，过其轴线OO ′的截面如图所示．位于截面所在平面内的一细束光线，以角i 0由O 点入射,折射光线由上边界的A 点射出．当光线在O 点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B 点恰好发生全反射．求A 、B 两点间的距离． 15. [2015·海南单科，16(2)，8分](难度★★★)一半径为R 的半圆柱形玻璃砖，横 截面如图所示．已知玻璃的全反射临界角γ(γ＜π3 )．与玻璃砖的底平面成 (π 2 －γ)角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上．经 柱面折射后，有部分光(包括与柱面相切的入射光)能直 接从玻璃砖底面射 出．若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光．求底面透光部分的宽度． 16．[2014·新课标全国Ⅱ，34(2)，10分](难度★★★)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挡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．
17．[2014·新课标全国Ⅰ，34(2)，9分](难度★★★)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n＝ 2. (1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？ (2)一细束光线在O点左侧与O相距 3 2 R处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃 砖射出点的位置． 18．[2014·山东理综，38(2)](难度★★★)如图，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： (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)． 19．[2014·江苏单科，12B(3)](难度★★★)Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉．电子显微镜下鳞片结构的示意图见题图．一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射．设鳞片的折射率为n，厚度为d， 页脚内容2
高中物理—光的折射与全反射测试
光的折射与全反射（一）测试 A 卷 一、选择题 1、目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络，光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务. 关于光纤通信的下列说法, 正确的是（） A．光纤通信利用光作为载体来传递信息B．光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理 C．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝2、如图所示，两束单色光a、b分别照射到玻璃三棱镜AC面上的同一点，且都垂直AB边射出三棱镜（） A．a光的频率高B．b光的波长大C．a光穿过三棱镜的时间短D．b光穿过三棱镜的时间短 3、两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2，已知θ1>θ2 , 用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2 分别表示两单色光在水中的传播速度，则（） A．n1< n2，v1
高考物理全反射试题经典
高考物理全反射试题经典 一、全反射 选择题 1．如图所示。有一束平行于等边三棱镜横截面ABC 的红光从空气射向E 点，并偏折到F 点。已知入射方向与边AB 的夹角45θ?=，E ．F 分别为边AB ．BC 的中点，则（ ） A ．该三棱镜对红光的折射率为2 B ．光在F 点发生全反射 C ．从F 点出射的光束与入射到E 点的光束的夹角为30? D ．若改用紫光沿相同角度从 E 点入射，则出射点在 F 点左侧 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．很多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色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 ( ) A ． B ．
C ． D ． 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，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( )
光的折射、全反射
学案正标题 一、考纲要求 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． 二、知识梳理 1.折射定律 (1)内容：如图所示，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． (2)表达式：＝n. (3)在光的折射现象中，光路是可逆的． 2.折射率 (1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量． (2)定义式：n＝. (3)计算公式：n＝，因为v ①含义：截面是三角形的玻璃仪器，可以使光发生色散，白光的色散表明各色光在同一介质中的折射率不同． ②三棱镜对光线的作用：改变光的传播方向，使复色光发生色散． 三、要点精析 1.折射定律及折射率的应用 （1）折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关． （2）折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质． （3）同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小 （4）公式n＝中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中 的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角． 2.对全反射现象的四点提醒 （1）光密介质和光疏介质是相对而言的．同一种介质，相对于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质． （2）如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象．（3）在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律，光路均是可逆的． （4）当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射． 3.全反射的有关现象及应用 （1）海水中浪花呈白色、玻璃(水)中气泡看起来特别亮、沙漠蜃景、夏天的柏油路面看起来“水淋淋”的、海市蜃楼、钻石的夺目光彩、水下灯照不到整个水面、全反射棱镜等都与光的全反射有关． （2）光导纤维 ①结构：简称光纤，是一种透明的玻璃纤维丝，直径在几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，即内芯是光密介质，外套是光疏介质； ②原理：光在光纤的内芯中传播，每次射到内、外层的界面上时，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射． 4.解决全反射问题的一般方法 （1）确定光是从光密介质进入光疏介质． （2）应用sin C＝确定临界角． （3）根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射． （4）如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图． （5）运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算，解决问题．5.测定玻璃的折射率 （1）实验原理：用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O′B，确定出O′点，画出折射光线OO′，然后测量出角θ1和θ2，代入公式计算玻璃的折射率． （2）实验器材：白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖．（3）实验过程： ①铺白纸、画线． 全反射问题 一、．全反射 当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射全反射临界角：（1）光从光密介质射向光疏介质，当折射角变为90°时的入射角叫临界角；（2）光从折射率为n 的介质射向真空时 临界角的计算公式: n A sin 1 = 产生全反射的条件： （1）光必须从光密介质射向光疏介质；（2）入射角必须等于或大于临界角． 二、光导纤维 利用光的全反射，可制成光导纤维。光从光导纤维一端射入后，在传播过程中经过多次全反射，最终从另一端射出。由于发生的是全反射，因此传播过程中的能量损耗非常小。用光导纤维传输信息，既经济又快捷。 029.连云港2007-2008学年度第一学期期末调研考试12、（3）一个等腰直角三棱镜的截面如图所示，一细束绿光从AC 面的P 点 沿平行底面AB 方向射入棱镜后，经AB 面反射， 再从BC 面的Q 点射出，且有PQ ∥AB （图中未画光 在棱 镜内的光路）．如果将一细束蓝光沿同样的路径从P 点射入三棱镜，则从BC 面射出的光线是_ _ A ．仍从Q 点射出，出射光线平行于A B B ．仍从Q 点射出，出射光线不平行于AB C ．可能从Q '点射出，出射光线平行于AB D ．可能从Q ''点射出，出射光线平行于AB 答：C ；（3分） 061.北京西城区2008年5月抽样15．如图所示，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab 面入射，有光线从ab 面射出。以O 点为圆心，将玻璃砖缓慢转过θ角时，恰好没有光线从ab 面射出。则该玻璃砖的折射率为 ( B ) A ．2 1 θ sin B ．θsin 1 C ． θsin 21 D ．θ sin 21 054.08年北京市海淀区一模试卷16．彩虹是悬浮于空气中的 大量小水珠对阳光的色散造成的，如图所示为太阳光照射到空气中的一个小水珠发生全反射和色散的光路示意图，其中a 、 b 为两束频率不同的单色光。对于这两曙光，以下说法中正确 的是 （ B ） A ．单色光a 比单色光b 的频率高 B ．由水射向空气，a 光发生全反射的临界角大于b 光发生全反射的临界角 C ．在水中a 光的传播速度小于b 光的传播速度 D ．如果b 光能使某金属发生光电效应，则a 光也一定能使该金属发生光电效应 036.江苏泰州市07～08学年度第二学期期初联考 a 高考物理物理学史知识点经典测试题含答案(2) 一、选择题 1．下列叙述正确的是（） A．开普勒三定律都是在万有引力定律的基础上推导出来的 B．爱伊斯坦根据他对麦克斯韦理论的研究提出光速不变原理，这是狭义相对论的第二个基本假设 C．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 D．红光由空气进入水中，波长变长，颜色不变 2．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合史实的是( ) A．焦耳发现了电流的磁效应 B．法拉第发现了电磁感应现象，并总结出了电磁感应定律 C．惠更斯总结出了折射定律 D．英国物理学家托马斯杨利用双缝干涉实验首先发现了光的干涉现象 3．在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是() A．古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断，使亚里士多德的理论陷入了困境 B．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了万有引力定律 C．英国物理学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确的测定了静电力常量 D．牛顿首次提出“提出假说，数学推理实验验证，合理外推”的科学推理方法 4．科学发现或发明是社会进步的强大推动力，青年人应当崇尚科学在下列关于科学发现或发明的叙述中，存在错误的是 A．安培提出“分子电流假说”揭示了磁现象的电本质 B．库仑发明了“扭秤”，准确的测量出了带电物体间的静电力 C．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系 D．法拉第经历了十年的探索，实现了“电生磁”的理想 5．关于物理学家做出的贡献，下列说法正确的是（） A．奥斯特发现了电磁感应现象 B．韦伯发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 C．洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律 D．安培观察到通电螺旋管和条形磁铁的磁场很相似，提出了分子电流假说 6．理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。 ①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来原来释放时的高度。 ②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。 ③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。 ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动。 第二节光的折射全反射棱镜 一、考点聚焦 ?光的折射，折射定律，折射率。全反射和临界角Ⅱ级要求 ?光导纤维Ⅰ级要求 ?棱镜，光的色散Ⅰ级要求 二、知识扫描 1．光射到两种介质的界面上后从第一种介质进入第二种介质时，其传播规律遵循折射定律．折射定律的差不多内容包含如下三个要点：①折射光线、法线、入射光线共面；②折射光线与入射光线分居法线两侧；③入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之 比，即：。 当光从空气〔折射率为1〕射入折射率为的介质时，上式变为： 。折射现象中光路是可逆的。 2．对两种介质来讲，n较大〔即v较小〕的介质称光密介质。光从光密介质 光疏介质，折射角大于入射角。注意：〔1〕光从一种介质进入另一介质时，频率不变，光速和波长都改变。 〔2〕同一介质对频率较大〔速度较小〕的色光的折射率较大。〔3〕光的颜色由频率决定。 3．当光从光密介质射向光疏介质，且入射角不小于临界角时，折射光线将消逝，这一现象叫做光的全反射现象．应用全反射现象举例：〔1〕光导纤维。〔2〕全反射棱镜。 4．假设光从光密介质〔折射率为n〕射向光疏介质〔折射率为 〕时，发生全反射的临界角C可由如下公式求得：。当光从光密介质射向空气〔折 射率为1〕时，求得全反射的临界角的公式又可表为： 5．玻璃制成的三棱镜，其光学特性是：〔1〕单色光从棱镜的一个侧面入射而从另一侧面射出时，将向棱镜的底面偏折。隔着棱镜看到物体的虚像比实际位置向顶角方向偏移。〔2〕复色光通过棱镜，由于各种单色光的折射率不同而显现色散现象，白光色散后形成由红到紫按一定次序排列的光谱。红光通过棱镜时偏折角较小〔因对红光折射率较小〕，紫光偏折射角较大。 三、好题精析 例1：假设地球表面不存在大气层，那么人们观看到的日出时刻与实际存在大气层的情形相比〔〕 A．将提早 B．将延后 C．在某些地区将提早，在另一些地区将延后 D．不变 解析：如图，a是太阳射出的一束光线，由真空射向大气层发生 折射，沿b方向传播到P点，在P处的人便看到太阳。假如没有 大气层，光束使沿a直线传播，同样的时刻在P点便看不到太 阳，须等太阳再上升，使a光束沿b线方向时才能看到太阳， 故没有大气层时看到日出的时刻要比有大气层时延迟． 点评：此题要求考生能够联系实际建立物理模型，并依照光的折 射定律分析推理。 例2：如下图，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45o，下面四个光路图中，正确的选项是〔〕 高考物理全反射试题经典(1) 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．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 3．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 B．玻璃砖对a 光的折射率为 2 2 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 4．如图所示，EOFGC 为某种透明介质的截面图，EC 是半径为R 的四分之一圆弧，OFGC 是一个正方形AB 为足够大的水平屏幕并紧贴介质的底面，由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O ，该介质对红光和紫光的折射率分别为1223 ,23 n n ==，设光在真空中的速度为c ，则 A ．红光在介质中的传播速度为22 红= v c B ．随着角度α逐渐变大的过程中，紫光和红光依次发生全反射 C ．当53α?=时，光在屏幕AF 上出现了两个亮斑，则这两个亮斑之间的距离为 3914 -R D ．红光在玻璃中的频率比空气中的频率大 5．如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M 。则下列说法中正确的是（ ） A ．如果a 为蓝色光，则b 可能为红色光 B ．在该三棱镜中b 色光的传播速率比a 光的传播速率小 C ．棱镜射向空气中a 色光的临界角比b 色光的临界角大 D ．a 光的折射率小于b 光折射率 6．如图所示，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab 面入射，有光线从ab 面射出。以O 点为圆心，将玻璃砖缓慢转过θ角时，恰好没有光线从ab 面射出，则该玻璃砖的折射率为( ) 图14-2-1 图 14-2-2 第二节 光的折射、全反射 【基础知识再现】 一、光的折射现象 光传播到两种介质的分界面上，一部分光进入另一种介质中，并且改变了原来的传播方向，这种现象叫光的折射。 1、光的折射定律：同样要抓住“三线（入射光线、折射光线、法线）二角（入射角、折射角）。 如图14-2-1所示，光从真空（或空气）进入介质有：n r i =sin sin 2、折射率（n ） 定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i 的正弦跟折射角r 的正弦之比n ，叫做这种介质的折射率。 r i n sin sin = 说明：①折射率是表示光线在透明介质界面上发生偏折程度的物理量，与入射角i 及折射角r 无关。在入射角相同时，对同一种光线、折射率越大，折射光线偏离原方向的程度越大。 ②折射率和光在介质中传播的速度有关。 v c n = 其中s m c /1038?=，v 为介质中光速，n 为介质折射率，总大于1，故光在介质中的速度必小于真空中的光速。 ③在折射现象中，当入射角为?0，折射角也为?0，这是个特殊现象，但仍是折射现象。 二、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。 发生全反射的条件： 1、从光密介质射向光疏介质。 2、入射角大于或等于临界角C 。n C 1sin = 。 说明：①光密介质和光疏介质是相对的，如酒精相对于水为光密介质，酒精相对于水晶来说是光疏介质。 ②光从光密介质到光疏介质时，折射角大于入射角。光从光疏介质射入到光密介质时，折射角小于入射角。 ③发生全反射时，遵从反射定律及能量守恒。此时折射光的能量已经减弱为零，反射光能量与入射光能量相等。 ④全反射的应用：光导纤维。 三、棱镜、光的色散 1、三棱镜可以改变光的行进方向，起控制光路的作用。三棱镜通过二次折射使光产生较大的偏向角，由于介质对不同的单色光的折射率不同，其中紫光折射率最大，红光折射 率最小，因此当白光射向三棱镜时，紫光偏折最明显，而红光偏折最小，这就形成了如图14-2-2所示的光的色散现象。 高三物理二轮复习知识点精讲：全反射问题 一、．全反射 当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消逝，只剩下反射光，这种现象叫做全反射全反射临界角：〔1〕光从光密介质射向光疏介质，当折射角变为90°时的入射角叫临界角；〔2〕光从折射率为n 的介质射向真空时 临界角的运算公式: n A sin 1= 产生全反射的条件： 〔1〕光必须从光密介质射向光疏介质；〔2〕入射角必须等于或大于临界角． 二、光导纤维 利用光的全反射，可制成光导纤维。光从光导纤维一端射入后，在传播过程中通过多次全反射，最终从另一端射出。由于发生的是全反射，因此传播过程中的能量损耗专门小。用光导纤维传输信息，既经济又快捷。 029.连云港2007-2018学年度第一学期期末调研考试12、〔3〕一个等腰直角三棱镜的截面如下图，一细束绿光从AC 面的P 点沿平行底面AB 方向射入棱镜后，经AB 面反射，再从BC 面的Q 点射出，且有PQ ∥AB 〔图中未画光在棱镜内的光路〕．假如将一细束蓝光沿同样的路径从P 点射入三棱镜，那么从BC 面射出的光线是_ _ A ．仍从Q 点射出，出射光线平行于AB B ．仍从Q 点射出，出射光线不平行于AB C ．可能从Q '点射出，出射光线平行于AB D ．可能从Q ''点射出，出射光线平行于AB 答：C ；〔3分〕 061.北京西城区2018年5月抽样15．如下图，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab 面入射，有光线从ab 面射出。以O 点为圆心，将玻璃砖缓慢转过θ角时，恰好没有光线从ab 面射出。那么该玻璃砖的折射率为 ( B ) A ．21θ sin B ．θsin 1 C ．θsin 21 D ．θsin 21 054.08年北京市海淀区一模试卷16．彩虹是悬浮于空气中的大量小水珠对阳光的色散造成的，如下图为太阳光照耀到空气中的一个小水珠发生全反射和色散的光路示意图，其中a 、b 为两 束频率不同的单色光。关于这两曙光，以下讲法中正确的选项是 〔 B 〕 A ．单色光a 比单色光b 的频率高 B ．由水射向空气，a 光发生全反射的临界角大于b 光发生全反射的临界角 C ．在水中a 光的传播速度小于b 光的传播速度 D ．假如b 光能使某金属发生光电效应，那么a 光也一定能使该金属发生光电效应 036.江苏泰州市07～08学年度第二学期期初联考10.〔2〕如图为一平均的柱形透亮体，折射率2n =。 ①求光从该透亮体射向空气时的临界角； a 14．（7分）如图14所示，两平行金属导轨间的距离 L=0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在 导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于 导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势 E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源．现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒 与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接图14 触的两点间的电阻R0＝2.5 Ω,金属导轨电阻不计，g取 10 m/s2．已知sin 37°=0.60，cos 37°=0.80，求： （1）通过导体棒的电流； （2）导体棒受到的安培力大小； （3）导体棒受到的摩擦力 15．（7分）如图15所示，边长L=0.20m的正方形导线框ABCD 由粗细均匀的同种材料制成，正方形导线框每边的电阻R0＝1.0 Ω， 金属棒MN与正方形导线框的对角线长度恰好相等，金属棒MN的电 阻r=0.20 Ω．导线框放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.50 T,方向垂直导线框所在平面向里．金属棒MN与导线框接触良好，且 与导线框的对角线BD垂直放置在导线框上，金属棒的中点始终在BD 连线上．若金属棒以v=4.0 m/s的速度向右匀速运动，当金属棒运动 至AC的位置时，求（计算结果保留两位有效数字）： 图15 （1）金属棒产生的电动势大小； （2）金属棒MN上通过的电流大小和方向； （3）导线框消耗的电功率． 16．（8分）如图16所示，正方形导线框abcd的质量为m、边长为l， 导线框的总电阻为R．导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上 方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直 平面内，cd边保持水平．磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向 里，磁场上、下两个界面水平距离为l已．知cd边刚进入磁场时线框 恰好做匀速运动．重力加速度为g． （1）求cd边刚进入磁场时导线框的速度大小． （2）请证明：导线框的cd边在磁场中运动的任意瞬间，导线框克 服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率．图16 （3）求从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中，导 线框克服安培力所做的功． 17．（8分）图17（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10 Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90 Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量φ随时间t按图17（乙）所示正弦规律变化．求： （1）交流发电机产生的 电动势最大值； 19.3全反射 【教学目的】 1、全反射现象及其发生条件 2、临界角的计算 3、全反射的应用 【教学重点】全反射现象及其发生条件 【教学难点】综合光路可逆知识和三角函数常识求解临界角、理解发生全反射的条件 【教学难点】激光器、半圆形玻璃砖、模拟光导纤维 【教学过程】 ○、复习&引入 复习启发：我们才作过“测定玻璃折射率”的实验，请同学们回忆一下，当入射角非常接近90°时，我们做实验观察时有什么感觉？ ☆学生：比较难以看清P1和P2两颗针。 为什么会出现这种现象呢？还是让我们回到相关的物理学史。原来，物理学家们在探讨光的折射的方向规律时，也探讨过能量分配的规律。下表是斯涅尔测量的、光线从空气射入玻璃界面时，反射光和折射光的能量分配情况—— 入射角入射光线能量为(100％) 反射光线能量折射光线能量 0°100％ 4.7％95.3％ 30°100％ 4.9％95.1％ 60°100％9.8％90.2％ 80°100％39％61％ 90°100％100％0％从这个表格的数据，同学们可以发现什么规律？ ☆学生：随着入射角的增大，反射光的能量分配加大，而折射光的能量分配减小。 事实上，这种能量的分配情况在交换介质之后，还会出现更加有趣的情形—— 一、全反射 为了方便表达全反射的规律，这里先介绍两个新的名词—— 1、光疏介质和光密介质 光疏介质：两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质。 光密介质：两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质。 很显然，这是一个通过相互比较得出的概念，所以没有绝对的光疏介质和绝对的光密介质。 示例：水和空气比较；水和金刚石比较… 提问1：光线从光疏介质传播到光密介质比较，传播速度会怎样变化？ ☆学生：v疏＞v密 提问2：光线从光疏介质传播到光密介质比较，传播方向有什么规律？ ☆学生：折射角小于入射角。（反之，折射角大于入射角。） 提问3：光密介质的密度是不是一定比光疏介质大？ 一、计算题(解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。本题包含55小题，每题？分，共？分) 1．如图所示，在光滑的水平面上，有两个质量都是M 的小车A 和B ，两车间用轻质弹簧相连，它们以共同的速度向右运动，另有一质量为 0M 的粘性物体，从高处自由下落，正好落 至A 车并与之粘合在一起，在此后的过程中，弹簧获得最大弹性势能为E ，试求A 、B 车开始匀速运动的初速度 0v 的大小． 解析：物体 0M 落到车A 上并与之共同前进，设其共同速度为1v ， 在水平方向动量守恒，有 100)(v M M M v += 所以 0 01v M M M v += 物体0M 与A 、B 车共同压缩弹簧，最后以共同速度前进，设共同速度为2v ，根据动量守 恒有 200)2(2v M M Mv += 所以 0222v M M M v += 当弹簧被压缩至最大而获得弹性势能为E ，根据能量守恒定律有： ()()202102202121221 Mv v M M v M M E ++=++ 解得 ()()002 0022M M M M MM E v ++= ． 2．如图所示，质量为M 的平板小车静止在光滑的水平地面上，小车左端放一个质量为m 的木块，车的右端固定一个轻质弹簧．现给木块一个水平向右的瞬时冲量I ，木块便沿小车向右滑行，在与弹簧相碰后又沿原路返回，并且恰好能到达小车的左端．试求： (1)木块返回到小车左端时小车的动能． (2)弹簧获得的最大弹性势能． 解：(1)选小车和木块为研究对象．由于m 受到冲量I 之后系统水平方向不受外力作用，系统动量守恒．则v m M I )(+= 第99节 全 反 射 1.【2019年物理江苏卷】如图所示，某L 形透明材料的折射率n =2．现沿AB 方向切去一角，AB 与水平方向的夹角为θ．为使水平方向的光线射到AB 面时不会射入空气，求θ的最大值． 【答案】60θ?= 【解析】 【详解】要使光线不会射入空气，即发生全反射，设临界角为C ，即有： 1sin C n = 由几何关系得： 90C θ?+= 联立解得：60θ?= 。 2. 2014年理综四川卷 3．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形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 【答案】D 【解析】光从水中进入空气，只要在没有发生全反射的区域，都可以看到光线射出，所以A 、B 错误；光的频率是由光源决定与介质无关，所以C 错误；由n=c/v 得，光从水中进入空气后传播速度变大，所以D 正确。 3. 2014年理综福建卷 13．如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O 点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路图的是 （ ） O O C O O 答案：A 解析：光从空气进入玻璃，在分界面上会发生折射，且折射角小于入射角，故选项B 、D 错误；光从玻璃进入空气，折射角应大于入射角，所以C 错；若满足入射角大于临界角的情况，则会发生全反射，故A 正确。 4.2013年浙江卷 16．与通常观察到的月全食不同，小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时，看到整个月亮是暗红的。小虎画了月全食的示意图，并提出了如下猜 想，其中最为合理的是 A ．地球上有人用红色激光照射月球 B ．太阳照射到地球的红光反射到月球 C ．太阳光中的红光经地球大气层折射到月球 D ．太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹 答案：C 解析：因大气层对红光的折射率较小，红光发生全反射的临界角较大，而其他色光的临界角较小，因此在同等条件下，红光比较难发生全反射，红光经大气层折射到月球，再经月球反射回地球，因此月球呈现暗红色。此题考查学生的推理能力和对知识的理解能力。 5.2013年天津卷 8．固定的半圆形玻璃砖的横截面如图。O 点为圆心，OO ′为直径MN 的垂线。足够大的光屏PQ 紧靠玻瑞砖右侧且垂直于MN 。由A 、B 两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O 点，入射光线与OO ′夹角θ较小时，光屏NQ 区城出现两个光斑，逐渐增大θ角．当θ= α时，光屏NQ 区城A 光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ 区域B 光的光斑消失，则 A ．玻璃砖对A 光的折射率比对 B 光的大 B ．A 光在玻璃砖中传播速度比B 光的大 C ．α <θ<β时，光屏上只有1个光斑 D ．β<θ<π/2时，光屏上只有1个光斑 【答案】AD 【解析】本题主要考察几何光学和物理光学的基础知识应用。 根据题干描述“当θ =α时，光屏NQ 区域A 光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ 区域B 光的光斑消失”，结合发生全反射的临界角C 满足：sin C = 1/ n 可知，A 选项“玻璃砖对A 光的折射率比对B 光的大”正确； B 选项错误，由n = c / v ，结合A 选项可知； C 选项错误，当α < θ < β 时，B 光尚未发生全反射现象，故光屏上应该看到2个亮斑，其中包含NP 侧的反射光斑（A 、B 重合）以及NQ 一侧的B 光的折射光线形成的光 Q 月球 1（20分） 如图12所示，PR 是一块长为L =4 m 的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR 的匀强电场E ，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B ，一个质量为m =0．1 kg ，带电量为q =0．5 C 的物体，从板的P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R 端的挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C 点，PC =L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4，取g=10m/s 2 ，求： （1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？ （2）物体与挡板碰撞前后的速度v 1和v 2 （3）磁感应强度B 的大小 （4）电场强度E 的大小和方向 2(10分)如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m 的木板C ，质量m c =5kg ，在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ，m A =1kg ，m B =4kg ，开始时三物都静止．在A 、B 间有少量塑胶炸药，爆炸后A 以速度6m ／s 水平向左运动，A 、B 中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求： (1)当两滑块A 、B 都与挡板碰撞后，C 的速度是多大? (2)到A 、B 都与挡板碰撞为止，C 的位移为多少? 3（10分）为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如图所示实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、小球放在斜面上，用手固定木板时，弹簧示数为F 1，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为F 2，测得斜面斜角为θ，则木板与斜面间动摩擦因数为多少？（斜面体固定在地面上） 4有一倾角为θ的斜面，其底端固定一挡板M ，另有三个木块A 、B 和C ，它们的质 量分别为m A =m B =m ，m C =3 m ，它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A 连接一轻弹簧放于斜面上，并通过轻弹簧与挡板M 相连，如图所示.开始时，木块A 静止在P 处，弹簧处于自然伸长状态.木块B 在Q 点以初速度v 0向下运动，P 、Q 间的距离为L.已知木块B 在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A 相碰后立刻一起向下运动，但不粘连，它们到达一个最低点后又向上运动，木块B 向上运动恰好能回到Q 点.若木块A 静止于P 点，木块C 从Q 点开始以初速度 03 2 v 向下运动，经历同样过程，最后木块C 图 12 《全反射》的教案 ——基于新课程标准和理念的教学设计 马永江苏常州第四中学 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。 实验2现象：①当光沿着空气射向玻璃砖的直边的圆心O时，一部分光从玻璃砖的直边上折射到玻璃砖内，一部分光反射回空气中。 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当入射角增大到接近900时，折射角小于900。 学生归纳不同点：①光从空气→玻璃，入射角＞折射角；光从玻璃→空气，入射角＜折射角； ②光从空气→玻璃，同时存在反射光和折射光；光从玻璃→空气，当入射角达到某个角度时折射角达到900，折射光完全消失。 师：我们考虑直边分界面上光的传播规律，从中可以得出什么结论？ （一）什么是全反射现象？ 引导学生回答：①光从玻璃射入空气时，当入射角大于或等于某一个角度时，折射角达到900，折射光完全消失，只剩下反射光的现象。②临界角：光从玻璃射向空气时，当折射角达到900时的入射角。 （二）产生全反射现象的条件是什么？ 引导学生回答：①光从玻璃→空气；②入射角≥临界角。 师：在实验2中，光从空气射向玻璃，虽然入射角增大，反射角和折射角都增大，反射光增强，折射光减弱，但只有量变过程并没有实现质变。而在实验1中，光从玻璃射向空气，随最新高三物理二轮复习知识点：全反射问题
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