4.1 光的折射 导学案 —2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（word版学案）

光的折射
【学习目标】
1．知道色散现象；
2．知道折射率。
3．理解并掌握光的折射定律。
【学习重点】
知道色散现象。
【学习难点】
理解并掌握光的折射定律。
【学习过程】
一、课前预习
1．结合自己的生活经验，说出你对光的折射定律的理解。
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二、新课学习
（一）光的折射定律
1．什么是光的折射定律？
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2．光的折射定律有什么特点？
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（二）折射率
1．折射率的定义？
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2．折射率的表达式是什么？
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三、课堂小结
1．这节课我们主要学习了哪些物理概念？
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2．这节课我们主要学习了哪些物理的生活应用场景？都是如何解释的？
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四、随堂练习
一、单选题
1．一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角射入，穿过玻璃砖自下表面射出，已知该玻璃砖对红光的折射率为1.5。设红光与蓝光穿过该玻璃砖所用的时间分别为和，则在从逐渐增大至的过程中（　　）
A．始终大于 B．始终等于
C．始终小于 D．先小于后大于
2．如图所示，截面为直角三角形的透明介质，，一单色光从边的中点D垂直边射入透明介质，通过透明介质后与的延长线交于E点．若．则透明介质对该光的折射率为（　　）
A． B． C．1.5 D．2
3．如图所示的平面内，光束经圆心射入半圆形玻璃砖，进入玻璃砖后分成、两束单色光。下列说法正确的是（　　）
A．玻璃对光的折射率小于对光的折射率
B．在真空中光的波长小于光的波长
C．在真空中光的频率小于光的频率
D．在玻璃砖中光的传播速度大于光的传播速度
4．在2021年12月9日的“天宫课堂”上，王亚平在叶光富的帮助下，把一个带柄圆环伸入水袋中，再小心翼翼地拉出来时，圆环上就附着了一层水膜。当王亚平继续向水膜上加水时，水膜逐渐变厚，最后变成了一个球，王亚平往水球中间轻轻注入一些气体，水球中间就出现了一个气池（气体球）。如图乙所示。则以下说法正确的是（　　）
A．气泡会“浮出”水面
B．气泡处于平衡状态
C．水球表面水分子间作用力表现为引力
D．通过水球和气泡看到的都是王亚平倒立的像
5．光刻机是制造芯片的核心装备，利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机清晰投影最小图像的能力，在透镜组和硅片之间充有液体。紫外线进入液体后与其在真空中相比（　　）
A．波长变短 B．周期降低 C．频率降低 D．传播速度增大
6．高速公路上的标志牌都使用“回归反光膜”，这种膜是用球体反射元件制成的。如图所示，反光膜内均匀分布着球形的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为1.6，入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→折射后恰好和入射光线平行，则光进入玻璃珠后的折射角的正弦值为（　　）
A．0.96 B．0.8 C．0.6 D．0.3
7．如图所示，两块相同的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质。一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中（　　）
A．1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能
B．7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能
C．4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能
D．1、2、3、4、5、6、7、8、9中的任一条都有可能
二、填空题
8．如图所示，直线代表平静的水面，一束由红光和紫光组成的复色光射到水面上，折射光线与直线的夹角分别为α和β。如果水对紫光的折射率为nβ，则水对红光的折射率为_____，红光和紫光在水中的传播速度之比为_____。
9．光线从空气射到某种介质的表面上，一部分发生反射，一部分发生折射。已知入射角为30°，介质的折射率为1.5，则反射光线与法线的夹角为______，折射光线与法线的夹角为_____。
10．入射角增大为原来的2倍，折射角和反射角也都增大为原来的2倍。 _____（判断对错）
三、解答题
11．某种透明材质制成的物体，上边部分为半圆柱体，半径为R，下边部分为长方体，高也为R，其横截面如图所示，圆心为O，过O点的竖直线分别交于半圆上的A点和底边上的B点。一束红光沿截面射向圆柱面的P点，方向与底面垂直，∠AOP=60°，然后从B点射出。已知光在真空中的传播速率为c，不考虑红光在界面上的反射。求：
（1）该透明材质对红光的折射率；
（2）该束红光在物体内传播的时间。
12．如图甲所示，2022年5月9日上午，河北省承德市宽城满族自治县天空出现日晕景观。日晕是一种大气光学现象，在一定的气象条件下，空气中的水蒸气会变成正六棱柱状的小冰晶。太阳光穿过小冰晶时发生折射，在太阳的周围出现一个圆形的光圈，这就是日晕。日晕半径的视角最常见的是22°，如图乙所示，太阳光中的一条光线沿截面方向射向正六棱柱状的小冰晶一侧面，从另一侧面射出，当最后的出射角等于最初的入射角时，偏向角D（光线经过冰晶折射偏转的角度）最小，这时出射光线若到达人的眼睛，人看到的就是22°晕（偏向角为22°），若正六棱柱状的小冰晶截面为边长a=1mm的正六边形，该光线的入射点为边长的中点。已知，。求：
（1）冰晶的折射率n；
（2）该光线穿过冰晶所用的时间（不考虑反射）。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．C
5．A
6．C
7．C
8．
9． 30° arcsin
10．错
11．（1）；（2）
12．（1）；（2）
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