132全反射导学案

洛阳市第八中学高二物理导学案1【学习目标】1．知道光疏介质和光密介质。2．理解光的全反射现象。3．掌握发生全反射的条件，及临界角与折射率之间的关系式。4．了解全反射现象的一些实际应用。【学习重难点】全反射条件，临界角概念及应用。【使用说明】1．课前阅读教材48-52页完成预习案。复习案（一）回忆上节内容完成以下问题：1、完成图1及图2两幅光路图（完整光路图）图1图22、认真观察总结规律：当光从空气进入水中时，折射角入射角。当光从水中进入空气时，折射角入射角。光在空气中的角度，在水中的角度。那么如果两种介质是酒精和水呢，同学们能完成光路图吗？图3图4预习案（二）预习教材完成以下问题：1．光密介质和光疏介质（1）光密介质光疏介质（2）指出图1中的光密介质是，光疏介质是再指出图3中的光密介质是，光疏介质是洛阳市第八中学高二物理导学案2总结：光密介质和光疏介质具有（3）类推规律：光从光疏介质进入光密介质，折射角入射角。光从光密介质进入光疏介质，折射角入射角。光在光疏介质中的角度，在光密介质中的角度。请完成图3及图4两幅光路图（完整光路图）2．全反射既然光从光密介质进入光疏介质时，折射角都是大于入射角的。可以预料，当入射角慢慢增大时，折射角会先增大到90°，如果此时我们再增大入射角，会怎么样呢？请同学们认真阅读演示实验内容，讨论解决以下几个问题：1）、本实验中为什么光从空气进入玻璃砖传播方向没有改变？2）、随着入射角的增大，反射角怎样改变，反射光线的强度如何改变？3）、随着入射角的增大，折射角怎样改变，折射光线的强度如何改变？4）、当折射角趋于90°时，出现什么现象？5）、什么是全反射？什么是临界角？3．发生全反射的条件1）、总结发生全反射的条件？2）、讨论临界角C和折射率n的关系？3）、从关系式可以看出：折射率越大，临界角；折射率越小，临界角。4．全反射的应用解释水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮,图解如图课堂巩固案【精讲例题1】某种介质折射率n=2，求当光线分别以30°和60°的入射角从该介质射入真空中时的折射角的大小？洛阳市第八中学高二物理导学案3【精讲例题2】在折射率为n的水面下方d处有一点光源S，为了不使光从水面上射出，可在水面上放置一块圆形的遮光板，问此遮光板的最小半径为多少？当堂训练1．关于全反射，下列叙述正确的是（）A．发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱B．光从光密介质射向光疏介质时一定会发生全反射现象C．光从光密介质射向光疏介质时可能不发生全反射现象D．光从光疏介质射向光密介质时可能发生全反射现象2．有两种介质，甲介质对空气的临界角为60°，乙介质对空气的临界角为45°，则它们相比较，______介质是光疏介质，光从______介质射向______介质时有可能发生全反射。3．光在某种介质中的传播速度为1.5×108m/s，则光从此介质射向真空时发生全反射的临界角是（）A．15°B．30°C．45°D．60°4.一束光线从折射率为2的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°.下面四个光路图中，正确的是（)课时作业一、选择题(每小题8分，共64分)1．香港中文大学第三任校长高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖．诺贝尔奖委员会高度评价了高锟的贡献，评委会指出：高锟1966年发现如何通过光学玻璃纤维远距离传输光信号的工作，成为今日电话和高速互联网等现代通信网络运行的基石．下列关于“光纤”及原理的说法中，正确的是()A．光纤通信具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点B．光纤通信、数码相机及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理C．实用光导纤维由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射D．当今社会，在信号的传输领域中，光纤电缆(“光缆”)已经几乎完全取代了传统的铜质“电缆”，成为传播信息的主要工具，是互联网的骨架，并已联接到普通社区2.自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后洛阳市第八中学高二物理导学案4面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车．尾灯的构造如图所示．下面说法正确的是()A．汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射B．汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射C．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射D．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射3．如图所示，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45°，下面四个光路图中，正确的是()4．夏天的海面上常会出现海市蜃楼奇观，这是由于光在大气中的折射和全反射使远处物体在空中形成的()A．正立虚像B．倒立虚像C．正立实像D．倒立实像5．空气中两条光线a和b从虚框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图甲所示．虚框内有两个折射率n＝1.5的玻璃全反射棱镜．下图乙给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图甲效果的是()6．如图所示，半径为R的半圆形透明材料，折射率n＝2.一束平行光从空气以垂直于其底面的方向射入，则下述正确的是()A．所有光线都能通过这种材料B．只有距圆心O两侧R2范围内的光才能通过C．射出的光束会形成发散光束D．射出的光束会形成会聚光束7．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则()A．该棱镜的折射率为3B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行8．如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R洛阳市第八中学高二物理导学案5＝2r.现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出，设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播时间内t，若真空中的光速为c，则()A．n可能为3B．n可能为2C．t可能为2rcD．t可能为4.8rc二、非选择题(共36分)9．(12分)如图所示，一条长度为L＝5.0m的光导纤维用折射率为n＝2的材料制成，一束激光束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：(1)该激光在光导纤维中的速度v是多大？(2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间t是多少？10．(12分)有人在河中游泳，头部露出水面，在某一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12m，正好不能看见此物体，求河深．(水的折射率为4/3)11．(12分)如图所示，置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体．容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源．靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源．开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分．将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端．再将线光源沿同一方向移动8.0cm，刚好可以看到其顶端．求此液体的折射率n.