沪科版八年级物理光的传播教案

光的传播
【考点透视】
一、考纲指要
光的直线传播、本影和半影。

（I ）
光的反射，反射定律，平面镜成像作图法。

（Ⅱ）
光的折射、折射定律，折射率，全反射和临界角。

（Ⅱ）
光导纤维、棱镜、光的色散。

（I ）
二、命题落点
1．光的直线传播方面的计算题（包括日食、月食、本影、半影问题）画好示意图，利用数学中的相似形等几何知识计算。

如例1。

2．光的折射定律，全反射和临界角的应用。

如例2。

3．光导纤维的应用。

如例3。

4．分析不同颜色的光的折射情况。

如例4。

【典例精析】
例1：如图图14—1—1所示，在A 点有一个小球，紧靠小球的左方有一个点光源S 。

现将小球从A 点正对着竖直墙平抛出去，打到竖直墙之前，小球在点光
源照射下的影子在墙上的运动是
A.匀速直线运动
B.自由落体运动
C.变加速直线运动
D.匀减速直线运动
解析：小球抛出后做平抛运动，时间t 后水平位移是
vt ，竖直位移是h=gt2，根据相似形知识可以由比例求得，因此影子在墙上的运动是匀速运动。

例2.直角三棱镜的顶角α=15°， 棱镜材料的折射率n=1.5，一细束单色光如图图14—1—2所示垂直于左侧面射入，试用作图法求出该入射光第一次从棱镜中射出的光线。

解析：由n=1.5知临界角大于30°小于45°，边画边算可知该光线在射到A 、B 、C 、D 各点时的入射角依次是75°、60°、
45°、30°，因此在A 、B 、C 均发生全反射，到D 点入射角才第一次小于临界角，所以才第一次有光线从棱镜射出。

l S A h x vt 图14—1—1 α A B
C D 图14—1—2
例 3.如图图14—1—3所示，一条长度为
L=5.0m 的光导纤维用折射率为n=的材料制成。

一细束激光由其左端的中心点以α
= 45°的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。

求：⑴该激光在光导纤维中的速度v 是多大？⑵该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少？ 解析：⑴由n=c/v 可得v=2.1×108m/s
⑵如图图14—1—4所示。

由n=sin α/sinr
可得光线从左端面射入后的折射角为
30°，射到侧面时的入射角为60°，大于
临界角45°，因此发生全反射，同理光线
每次在侧面都将发生全反射，直到光线达到右端面。

由三角关系可以求出光线在光纤中通过的总路程为s=2L/，因此该激光在光导纤维中传输所经历的时间是t=s/v=2.7×10-8s 。

例4.如图图14—1—5所示，一细束红光和一细束蓝光平行射
到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M ，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是 （ ）
A.n1<n2，a 为红光，b 为蓝光
B.n1<n2，a 为蓝光，b 为红光
C.n1>n2，a 为红光，b 为蓝光
D.n1>n2，a 为蓝光，b 为红光
解析：由图可知，b 光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射率较小，是红光。

答案：B
【常见误区】
1．不能确定不同单色光的反射、全反射情况;不能深入分析不同单色光的折射情况。

2．对于光的可逆性不能灵活的应用;光在不同的介质中传播，频率保持不变认识不清。

3．数学几何知识的利用不灵活。

【基础演练】
1．（03年江苏）如图图14—1—7，一玻璃柱体的横截
面为半
圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O 点（半圆的
圆
心），产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率
α
图14—1—3 图14—1—4 a b
M 图14—1—5 图14—1—7
为 3，入射解为
45°（相应的折射角为24°），现保持入
射光不变，将半圆柱绕通过O 点垂直于图面的轴线顺时
针转过15°，如图中虚线所示，则 （ ） （ ）
A ．光束1转过15°
B ．光束1转过30°
C ．光束2转过的角度小于15°
D ．光束2转过的角度大于15°
2．如图14—1—8所示是一束光线穿过介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时的光路，则 （ ）
A.介质Ⅰ的折射率最大
B.介质Ⅱ的折射率最大
C.介质Ⅲ的折射率最大
D.光在介质Ⅱ中传播速度最大
3．（03年江苏）如图14—1—9，b a 和都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为ϕ，一细光束以入射角θ从P 点射入，.ϕθ>已知此光束由红光和蓝光组成，则当光束透过b 板后，
（ ）
A ．传播方向相对于入射光方向向左偏转ϕ角
B ．传播方向相对于入射光方向向右偏转ϕ角
C ．红光在蓝光的左边 .
D ．红光在蓝光的右边
4．如图14—1—10所示，两个同种玻璃制成的棱镜，顶角θ1 略大于θ2 ，两单色光A 和B 分别垂直入射三棱镜，其出射光线与第二界面
的夹角φ1 =φ2，则 （ ）
A.A 光的频率比B 光的频率高
图14—1—8 图14—1—9
图14—1—10
B.在棱镜中A 光的波长比B 光的短
C.在棱镜中B 光的传播速度比A 光的大
D.把此两光由水中射向空气，产生全反射时，A 光的临
界角比B 光的临界角大
5．某棱镜顶角θ=41.30°，一束白光以较大的入射角从棱镜的一个侧面射入，通过棱镜后从另一个侧面射出，在光屏上形成由红到紫的彩色光带（如图示）。

当入射角i 渐渐减小到零的过程中彩色光带变化情况是：
色光 紫 蓝 绿 黄 橙 红
折射率 1.532 1.528 1.519 1.517 1.514 1.513
临界角 40.75°
40.88° 41.17° 41.23° 41.34° 41.37° A.紫光最先消失，最后只剩下橙光、红光
B.紫光最先消失，最后只剩下黄、橙、红光
C.红光最先消失，最后只剩下紫、靛、蓝光
D.红光最先消失，最后只剩下紫、靛、蓝光和绿光
6．单色光束射到折射率n=1.414的透明球表面，
光束在过 球心的平面内，入射角i=45°。

研究经折射进入球
内
后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的
光
线，如图14—1—11所示。

（图中已画出入射光和
出 射光）.
（1）在图中画出光线在球内的路径和方向。

（2）求入射光和出射光之间的夹角；
（3）如果入射的是一束白光，透明球的色散情况与玻璃相仿，问那种颜色光的θ角最大？哪种颜色的θ角最小？ 图14—1—14 图14—1—11。