高中物理 第十三章 1 光的折射課后集訓(xùn) 新人教版選修3-41

《高中物理 第十三章 1 光的折射課后集訓(xùn) 新人教版選修3-41》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第十三章 1 光的折射課后集訓(xùn) 新人教版選修3-41（5頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

光的折射 基礎(chǔ)過關(guān) 1.光線從空氣射到某種介質(zhì)的表面上，一部分發(fā)生反射，一部分發(fā)生折射。已知入射角為30，介質(zhì)的折射率為1.5,則反射光線與法線的夾角為________，折射光線與法線的夾角為________。 解析：由反射定律及其折射定律得。 答案：30，arcsin 2.有人在游泳池邊上豎直向下觀察池水的深度，看到池水的深度約為h。已知水的折射率n=4/3,那么，水的實(shí)際深度約為多少？ 解析：設(shè)水池的實(shí)際深度為H，水的視深為h,從正上方沿豎直向下的方向觀察池底S時(shí)，由于光的折射現(xiàn)象，其視深位置在S′處，觀察光路答圖13-1所示。 答圖13-1 由幾何關(guān)系和折射定律可知： sini=nsinr O1O2=htani=Htanr 考慮到從正上方觀察時(shí)，角度i和r均很小，所以有：sini≈tani sinr≈tanr因此H=nh= 答案： 3.如果光以同一入射角從真空射入不同介質(zhì)，則( ) A.折射角越大，表示這種介質(zhì)對光線的偏折作用越大 B.折射角越大，表示這種介質(zhì)對光線的偏折作用越小 C.折射角越小，表示這種介質(zhì)對光線的偏折作用越大 D.折射角越小，表示這種介質(zhì)對光線的偏折作用越小 解析：根據(jù)折射率的定義,在入射角相同的情況下，折射角越小的介質(zhì)，其折射率越大，該介質(zhì)對光的偏折作用越大；反之，折射角越大的介質(zhì)，其折射率越小，該介質(zhì)對光的偏折作用越小。所以正確的選項(xiàng)應(yīng)該是B、C。 答案：B、C 4.如圖13-1-3是光線以相同的入射角i從空氣射入三種不同介質(zhì)時(shí)的折射情況，關(guān)于光在三種介質(zhì)中的傳播速度，下列說法正確的是( ) 圖13-1-3 A.光在甲介質(zhì)中的速度最大 B.光在乙介質(zhì)中的速度最大 C.光在丙介質(zhì)中的速度最大 D.光在三種介質(zhì)中的速度一樣大 答案：A 5.已知介質(zhì)1的折射率為1.3，光在介質(zhì)2中的傳播速度為2.0108 m/s。這兩種介質(zhì)的折射率大小關(guān)系是：n1________n2，兩種介質(zhì)中的光速大小關(guān)系是v1________v2(填“大于”“等于”或“小于”)。 答案：小于，大于 6.光在某種玻璃中的傳播速度為108 m/s，要使光由空氣射入這種玻璃中，且使折射光線與反射光線之間的夾角成90，入射角應(yīng)是( ) A.30 B.60 C.45 D.90 答案：B 綜合運(yùn)用 7..把相同玻璃制成的厚度為d的正方體A和半徑為d的半球體B放在報(bào)紙上，且讓半球體的凸面向上。從正上方分別觀察A、B與報(bào)紙接觸面中心處報(bào)紙上的文字，下面的觀察記錄哪一項(xiàng)是正確的( ) A.A中的字比B中的高 B.B中的字比A中的高 C.A、B中的字一樣高 D.無法比較 解析：從報(bào)紙上的文字發(fā)出的光線，經(jīng)過A上表面發(fā)生折射而向下偏折，所以看到A中字的位置較實(shí)際位置高；而從B中心處報(bào)紙上的文字發(fā)出的光線經(jīng)過球面時(shí)，不發(fā)生偏折，所以字的位置不變，選A。 答案：A 8.一個(gè)圓柱形筒，直徑12 cm，高16 cm。人眼在筒側(cè)上方某處觀察，所見筒側(cè)的深度為9 cm，當(dāng)筒中裝滿液體時(shí)，則恰能看到筒側(cè)的最低點(diǎn)。求： (1)此液體的折射率； (2)光在此液體中的傳播速度。 解析：題中的“恰能看到”，表明人眼看到的是筒側(cè)最低點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)界面折射后進(jìn)入人眼的邊界光線。由此可作出符合題意的光路圖。在作圖或分析計(jì)算中還可以由光路可逆原理，認(rèn)識(shí)“由人眼發(fā)出的光線”折射后恰好到達(dá)筒側(cè)最低點(diǎn)。 根據(jù)題中的條件作出光路圖如答圖13-2所示 答圖13-2 (1)由圖可知：sinθ2=,sini=,又i=θ1 折射率：。 (2)傳播速度： m/s=2.25108 (m/s)。 答案：(1) (2)2.25108 (m/s) 9.在折射率為n、厚度為d的玻璃平板上方的空氣中有一點(diǎn)光源S，從S發(fā)出的光線SA以角度θ入射到玻璃板上表面，經(jīng)過玻璃板后從下表面射出，如圖13-1-4所示。若沿此光線傳播的光從光源到玻璃板上表面的傳播時(shí)間與在玻璃板中的傳播時(shí)間相等，點(diǎn)光源S到玻璃上表面的垂直距離L應(yīng)是多少？ 圖13-1-4 解析：設(shè)光線在玻璃中的折射角為γ，則光線從S到玻璃板上表面的傳播距離為,光線從S到玻璃板上表面的傳播時(shí)間為，其中c是真空中的光速，光在玻璃板中的傳播距離為,光在玻璃中的傳播時(shí)間為由折射定律：sinθ=nsinγ 根據(jù)題意得：聯(lián)立解得： 答案： 拓展探究 10.試說出在測定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中能用到的數(shù)據(jù)處理方法。 答案：此實(shí)驗(yàn)是通過測量入射角和折射角，然后查數(shù)學(xué)用表，找出入射角和折射角的正弦值，再代入中求玻璃的折射率。除運(yùn)用此方法之外，還有以下處理數(shù)據(jù)的方法： (1)處理方法(Ⅰ)：在找到入射光線和折射光線以后，以入射點(diǎn)O為圓心，以任意長為半徑畫圓，分別與AO交于C點(diǎn)，與OO′(或OO′的延長線)交于D點(diǎn)，過C、D兩點(diǎn)分別向NN′作垂線，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的長，如答圖13-3所示。 答圖13-3 由于sinθ1=,sinθ2=。 而CO=DO,所以折射率：。 重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，求得各次折射率計(jì)算值，然后求其平均值即為玻璃磚折射率的測量值。 (2)處理方式(Ⅱ)：根據(jù)折射定律可得 。 因此有sinθ2= sinθ1。 答圖13-4 在多次改變?nèi)肷浣?、測量相對應(yīng)的入射角和折射角正弦值基礎(chǔ)上，以sinθ1值為橫坐標(biāo)、以sinθ2值為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系，如答圖13-4所示。描數(shù)據(jù)點(diǎn)，過數(shù)據(jù)點(diǎn)連線得一條過原點(diǎn)的直線。 求解圖線斜率，設(shè)斜率為k，則k=, 故玻璃磚折射率n=。