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“高中物理单元教学”课时作业设计单
基本信息
单元名称 光 年级 高二年级 学期 春季
课时题目 光的折射
作业目标
通过作业检测进一步巩固对光的折射概念的理解，进一步检测折射率的求解以及测定玻璃的折射率的掌握情况。
作业设计
精选题目 设计意图
基础巩固（必做题建议二十分钟完成） 一、单选题 1．一束光从空气射入水中，则下列光路图中可能正确的是（ ） A． B． C． D． 2．折射现象中，下列说法正确的是（ ） A．折射角一定小于入射角 B．折射率跟折射角的正弦值成反比 C．折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍 D．折射率大的介质，光在其中传播的速度小 3．一束光线从空气射向某种液体时，入射角为45°，反射光线和折射光线之间的夹角为105°，则光在该液体中的折射率为（ ） A． B．2 C． D． 4．如图所示，一束光从真空射向某种介质时，下列说法正确的是（ ） A．根据可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比直 B．根据可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比 C．不同色光在该介质中的折射率不同 D．不同色光在该介质中的传播速度相同 5．某单色光由玻璃中射入空气时，正确的是（ ） A．频率不变，波长变短，波速不变 B．频率不变，波长变长，波速变大 C．频率变大，波长变短，波速变大 D．频率变小，波长不变，波速变小 6．如图所示，一束由红、蓝两单色光组成的光线从某半球形玻璃砖的A点以入射角射入穿过玻璃砖自下表面射出（不考虑多次反射）。已知该玻璃对红光的折射率为1.5。设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为和，速度分别为和，则下列说法正确的是（ ） A．折射光线AB是红光 B． C．光发生折射时波长不变 D． 7．光在某种玻璃中的传播速度是真空中的，要使光由真空射入玻璃时折射光线与反射光线垂直，则入射角的正弦值为（ ） A． B． C． D． 8．在“测量玻璃折射率”的实验中，通过“插针法”作出的光路图如图所示。关于此实验（ ） A．插大头针时，只须挡住即可 B．相邻两个大头针插得较近可提高测量精度 C．若将玻璃砖的下边画到图中位置，测得折射率偏大 D．也可使用两侧面不平行的玻璃砖 9．两束光M、N以相同入射角由空气入射到水中，折射角分别为和，已知，则在水中（ ） A．M光的折射率大于N光 B．M光的频率大于N光 C．M光的传播速度大于N光 D．M光的波长小于N光 10．如图所示，一条光线从介质M通过介质N进入介质Q。则光在介质M、N、Q中的传播速度（ ） A. B． C． D． 通过完成本组的习题让学生对入射光线、反射光线，折射光线更好的区分，掌握折射率求解方法。
综合运用（必做题，建议十分钟时间完成） 二、多选题 11．如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形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 B．玻璃砖对a光的折射率为1.5 C．b光在玻璃中的传播速度比a光的小 D．b光在玻璃中的传播速度比a光的大 12．一束红紫混合光以（）角射入玻璃砖，a、b光从上方到下方用时分别为、，则（ ） a为红光 B． C．a为紫光 D． 13．光从空气斜射入介质中，入射角和折射角分别为i和r，已知，这个常数（ ） A．与介质有关 B．与光在介质中的传播速度有关 C．与入射角的大小无关 D．与入射角正弦成正比，与折射角的正弦成反比 通过本组的训练更好地检测学生对折射率求解的掌握程度。
拓展提升（选做题，建议十五分钟时间完成） 三、实验题 14．（1）“测量玻璃的折射率”的实验中，某同学在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“×”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和，在插和时，应使 。（选填正确选项前的字母） A．插上大头针，使仅挡住的像 B．插上大头针，使挡住的像和的像 C．插上大头针，使挡住和、的像 D．插上大头针，使仅挡住 （2）在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，下列说法正确的是 。（选填正确选项前的字母） A．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些 B．如果光在界面的入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖 C．不论光以什么角度从射入，经一次折射后到达界面都能射出 （3）另一位同学在“测量玻璃的折射率”实验中，为了防止笔尖碰到玻璃砖面而损伤玻璃砖，该同学画出的玻璃砖界面、如图乙所示。其他操作均正确，该同学测得的折射率与真实值相比 。（填“偏大”“偏小”或“不变”） 四、解答题 15.如图所示，某透明材料的横截面是半径为的半圆，为直径，O为圆心。P为圆周上的一点，P到的距离为；透明材料的折射率为，底面用吸光材料涂黑。入射光平行于射向圆面上的P点，经两次折射后射出。已知真空中的光速为， 求：（1）出射光线与开始的入射光线间的夹角； 光通过透明材料的时间。 16．如图所示是一个透明圆柱体的横截面，其半径为R，折射率是，AB是一条直径。今有一束光，平行AB方向射向圆柱体。若有一条入射光线经折射后恰好经过B点。 （1）请用直尺画出该入射光线经折射到B点的光路图； （2）求这条入射光线到AB的距离。 检测对知识的迁移应用，测定玻璃的折射率及误差分析。
作业展示与评估
1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的典型作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。 2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过师生对评、生生互评等丰富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行创新性探索。
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“高中物理单元教学”课时作业设计单
基本信息
单元名称 光 年级 高二年级 学期 春季
课时题目 光的折射
作业目标
通过作业检测进一步巩固对光的折射概念的理解，进一步检测折射率的求解以及测定玻璃的折射率的掌握情况。
作业设计
精选题目 设计意图
基础巩固（必做题建议五分钟完成） 一、单选题 1．一束光从空气射入水中，则下列光路图中可能正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】光线从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，同时在水面发生反射。 故选C。 2．折射现象中，下列说法正确的是（ ） A．折射角一定小于入射角 B．折射率跟折射角的正弦值成反比 C．折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍 D．折射率大的介质，光在其中传播的速度小 【答案】D 【详解】A．折射现象中，折射角和入射角的大小关系与介质的疏密有关系，故A错误； BC．根据折射定律，有 故B错误；C错误； D．根据关系式，有 可知，折射率大的介质，光在其中传播的速度小。故D正确。 故选D。 3．一束光线从空气射向某种液体时，入射角为45°，反射光线和折射光线之间的夹角为105°，则光在该液体中的折射率为（ ） A． B．2 C． D． 【答案】C 【详解】由反射定律可知，反射角为45°，由几何关系可知，折射角为30°，故光在该液体中的折射率为 C正确。 故选C。 4．如图所示，一束光从真空射向某种介质时，下列说法正确的是（ ） A．根据可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比直 B．根据可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比 C．不同色光在该介质中的折射率不同 D．不同色光在该介质中的传播速度相同 【答案】C 【详解】AB．介质的折射率是由介质的材料决定的，与折射角和入射角无关，选项AB错误； CD．不同色光在该介质中的折射率不同，根据可知，不同色光在该介质中的传播速度不相同，选项C正确，D错误。 故选C。 5．某单色光由玻璃中射入空气时，正确的是（ ） A．频率不变，波长变短，波速不变 B．频率不变，波长变长，波速变大 C．频率变大，波长变短，波速变大 D．频率变小，波长不变，波速变小 【答案】B 【详解】频率由波源决定，与介质无关；波速由介质决定．当单色光由玻璃中射入空气时，频率不变；由于，故v变大；由可知，变长．综上分析，B正确． 6．如图所示，一束由红、蓝两单色光组成的光线从某半球形玻璃砖的A点以入射角射入穿过玻璃砖自下表面射出（不考虑多次反射）。已知该玻璃对红光的折射率为1.5。设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为和，速度分别为和，则下列说法正确的是（ ） A．折射光线AB是红光 B． C．光发生折射时波长不变 D． 【答案】D 【详解】A．由于红光波长长，蓝光波长短，红光折射率小，蓝光折射率大，根据折射定律 入射角相同，蓝光的折射角小，所以折射光线AB是蓝光，故A错误； B．根据 红光在介质中的传播速度较大，即 故B错误； C．光发生折射时波速变化，频率不变，所以波长改变，故C错误； D．光在介质中传播的时间为 由此可知，红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间相等，即 故D正确。 故选D。 7．光在某种玻璃中的传播速度是真空中的，要使光由真空射入玻璃时折射光线与反射光线垂直，则入射角的正弦值为（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据题意光路图如下图所示 设入射角为，根据 所以玻璃的折射率为。由折射定律和三角函数知识有有 解得 故选B。 8．在“测量玻璃折射率”的实验中，通过“插针法”作出的光路图如图所示。关于此实验（ ） A．插大头针时，只须挡住即可 B．相邻两个大头针插得较近可提高测量精度 C．若将玻璃砖的下边画到图中位置，测得折射率偏大 D．也可使用两侧面不平行的玻璃砖 【答案】D 【详解】A．确定大头针的位置的方法是大头针能挡住和、的像，故A错误； B．相邻两个大头针插得较近时，确定光线时误差较大，即会降低测量精度，故B错误； C．如果误将玻璃砖的边PQ画到，则折射角i2，将偏大，折射率的测量值将偏小，故C错误； D．实验中玻璃砖上下表面不一定需要平行，只要确定光线和折射面，即确定入射角和折射角即可，故D正确。 故选D。 9．两束光M、N以相同入射角由空气入射到水中，折射角分别为和，已知，则在水中（ ） A．M光的折射率大于N光 B．M光的频率大于N光 C．M光的传播速度大于N光 D．M光的波长小于N光 【答案】C 【详解】A．根据折射定律 可知，折射角越大，折射率越小，由于，所以M光的折射率小于N光，故A错误； B．折射率越大则光的频率越大，由于M光的折射率小于N光，所以M光的频率小于N光，故B错误； C．根据 可知，折射率越大，光在介质中的传播速度越小，由于M光的折射率小于N光，所以M光的速度大于N光，故C正确； D．根据 可知，频率越大，波长越小，由于M光的频率小于N光，所以M光的波长大于N光，故D错误。 故选C。 10．如图所示，一条光线从介质M通过介质N进入介质Q。则光在介质M、N、Q中的传播速度（ ） B． C． D． 【答案】B 【详解】根据 结合图像得 根据 可知 故选B。 通过完成本组的习题让学生对入射光线、反射光线，折射光线更好的区分，掌握折射率求解方法。
综合运用（必做题，建议五分钟时间完成） 二、多选题 11．如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形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 B．玻璃砖对a光的折射率为1.5 C．b光在玻璃中的传播速度比a光的小 D．b光在玻璃中的传播速度比a光的大 【答案】AC 【详解】AB．根据折射定律，可得a光在玻璃中的折射率 n＝＝ 故A正确，B错误； CD．由图可知，b光的偏折程度比a光的大，可知b光在玻璃中的折射率较大，根据 可知b光在玻璃中的传播速度较小，故C正确，D错误。 故选AC。 12．一束红紫混合光以（）角射入玻璃砖，a、b光从上方到下方用时分别为、，则（ ） A．a为红光 B． C．a为紫光 D． 【答案】BC 【详解】设折射角为，根据折射定律可得 由图可知，a光的折射角小于b光的折射角，则玻璃砖对a光的折射率大于玻璃砖对b光的折射率，a光的频率大于b光的频率，a为紫光，b为红光；设玻璃砖的厚度为，则光在玻璃砖中传播的距离为 又 则光在玻璃砖中的传播时间为 由于，则有，由于a光的折射角小于b光的折射角，则有 故选BC。 13．光从空气斜射入介质中，入射角和折射角分别为i和r，已知，这个常数（ ） A．与介质有关 B．与光在介质中的传播速度有关 C．与入射角的大小无关 D．与入射角正弦成正比，与折射角的正弦成反比 【答案】ABC 【详解】在折射定律中，，这个常数是折射率，由介质决定，所以不能说与入射角的正弦值成正比，与折射角的正弦值成反比；介质的折射率与介质有关，与入射角的大小无关，介质对光的折射率，与光在介质中的传播速度有关。 故选ABC。 通过本组的训练更好地检测学生对折射率求解的掌握程度。
拓展提升（选做题，建议十五分钟时间完成） 三、实验题 14．（1）“测量玻璃的折射率”的实验中，某同学在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“×”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和，在插和时，应使 。（选填正确选项前的字母） A．插上大头针，使仅挡住的像 B．插上大头针，使挡住的像和的像 C．插上大头针，使挡住和、的像 D．插上大头针，使仅挡住 （2）在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，下列说法正确的是 。（选填正确选项前的字母） A．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些 B．如果光在界面的入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖 C．不论光以什么角度从射入，经一次折射后到达界面都能射出 （3）另一位同学在“测量玻璃的折射率”实验中，为了防止笔尖碰到玻璃砖面而损伤玻璃砖，该同学画出的玻璃砖界面、如图乙所示。其他操作均正确，该同学测得的折射率与真实值相比 。（填“偏大”“偏小”或“不变”） 【答案】 BC/CB AC/CA 偏小 【详解】（1）[1]大头针、、、理论上都应在同一光路上，所以该同学接下来要完成的必要步骤有：插上大头针，使挡住的像和的像，接着插上大头针，使挡住和、的像。 故选BC； （2）[2]A．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些，故A正确； B．全反射必须是光由光密介质射向与光疏介质的交界面时才能发生，所以即使光在界面的入射角大于临界角，光也不会发生全反射，而一定会折射进入玻璃砖，故B错误； C．根据光路的可逆性可知，光在的入射角为，根据折射定律有 不论光以什么角度从射入，经一次折射后到达界面时的入射角都会小于全反射临界角，所以都能射出，故C正确。 故选AC； （3）[3]如图所示 实线为实际的光路图，虚线为实验中作出的折射光线，可知作出的折射光线相比实际折射光线沿逆时针转动了一个角度，所以折射角的测量值大于真实值，而由于玻璃砖上表面与平行，所以入射角的测量值等于真实值，因此玻璃砖折射率的测量值比真实值偏小。 四．解答题 15．如图所示，某透明材料的横截面是半径为的半圆，为直径，O为圆心。P为圆周上的一点，P到的距离为；透明材料的折射率为，底面用吸光材料涂黑。入射光平行于射向圆面上的P点，经两次折射后射出。已知真空中的光速为，求： （1）出射光线与开始的入射光线间的夹角； （2）光通过透明材料的时间。 【答案】（1）30°；（2） 【详解】（1）设光在射入圆面时入射角为i，折射角为α，如图所示 由几何关系可得 解得 由折射定律 射出圆面时，入射角为β，折射角为r，有 由几何关系可得 解得 由几何关系可得 （2）设光在透明材料中通过的距离为l，由几何关系可得 光在透明材料中的速度为 光通过透明材料的时间 16．如图所示是一个透明圆柱体的横截面，其半径为R，折射率是，AB是一条直径。今有一束光，平行AB方向射向圆柱体。若有一条入射光线经折射后恰好经过B点。 （1）请用直尺画出该入射光线经折射到B点的光路图； （2）求这条入射光线到AB的距离。 【答案】（1）见解析图；（2）R 【详解】（1）光路图如图所示。 （2）根据折射定律 由几何关系 2β＝α 可得 β＝30°，α＝60° 所以 解得 检测对知识的迁移应用，测定玻璃的折射率及误差分析。
作业展示与评估
1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的典型作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。 2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过师生对评、生生互评等丰富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行创新性探索。
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