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課時分層作業(十二)　光的折射定律
?考點一　光的折射定律和折射率
1．一束單色光從空氣射入玻璃(折射率約為 1.5), 下列光路圖正確的是(　　)
A　　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　　　D
2．(多選)光從空氣斜射入介質中，比值＝常數，這個常數(　　)
A．與介質有關
B．與光在介質中的傳播速度無關
C．與入射角的大小無關
D．與入射角的正弦成正比，跟折射角的正弦成反比
3．如圖所示，光在真空和介質的界面MN上發生偏折，那么下列說法正確的是(　　)
A．光是從真空射向介質
B．介質的折射率為2.0
C．光在介質中的傳播速度為
D．反射光線與折射光線成60°角
4．(多選)(源自人教版教材改編)如圖為一個軍事設施的觀察孔，其寬度L＝30 cm，厚度d＝30 cm，將折射率為n＝的某種玻璃磚完全嵌入觀察孔內，其厚度與孔的厚度相同．則嵌入玻璃磚后，下列說法正確的是(　　)
A．軍事設施內的人通過這塊玻璃磚能看到的視野的最大張角是90°
B．軍事設施內的人通過這塊玻璃磚能看到的視野的最大張角是120°
C．為擴大視野，應更換折射率較大的玻璃
D．為擴大視野，應更換折射率較小的玻璃
5．(多選)(源自魯教版教材改編)如圖所示，半徑為R的半圓形玻璃磚AB面水平，O為圓心．一束單色光與水平面成30°角照射到AB上的D點，D為OA中點，折射光線剛好照射到圓弧最低點C，光線在C點折射后照射到地面上的M點(圖中未畫出)，將入射點從D點移到O點，保持入射方向不變，最終光線也照射到地面上的M點，已知光在真空中的傳播速度為c，不考慮光在玻璃磚中的反射，則(　　)
A．玻璃磚對該單色光的折射率為
B．C點離地面的高度為
C．C點離地面的高度為
D．該單色光從D點入射時，在玻璃磚中傳播的時間為
?考點二　光的折射定律的應用
6．下列四圖表示一束白光通過三棱鏡的光路圖，其中正確的是(　　)
A　　　　B　　　　　C　　　　D
7．(多選)一位潛水愛好者在水下活動時，利用激光器向岸上救援人員發射激光信號，設激光光束與水面的夾角為α，如圖所示．他發現只有當α大于41°時，岸上救援人員才能收到他發出的激光光束，下列說法正確的是(　　)
A．水的折射率為
B．水的折射率為
C．當他以α＝60°向水面發射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°
D．當他以α＝60°向水面發射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角大于60°
8．一束由紅、紫兩色光組成的復色光，從空氣斜射向玻璃三棱鏡．下面四幅圖中能正確表示該復色光經三棱鏡折射分離成兩束單色光的是(　　)
A　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　　D
9．(多選)如圖所示，從點光源S發出的一細束白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經過三棱鏡的折射后發生色散現象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶．下面的說法中正確的是(　　)
A．a側是紅光，b側是紫光
B．在真空中a側光的波長小于b側光的波長
C．三棱鏡對a側光的折射率大于對b側光的折射率
D．在三棱鏡中a側光的速率比b側光小
10．雨后太陽光入射到水滴中發生色散而形成彩虹．設水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是(　　)
A．紫光、黃光、藍光和紅光
B．紫光、藍光、黃光和紅光
C．紅光、藍光、黃光和紫光
D．紅光、黃光、藍光和紫光
11．如圖所示，一個橫截面為四分之一圓的透明柱體水平放置，用單色光源從AB中點C垂直AB水平入射，已知該柱體對這種單色光的折射率n＝，則該單色光在弧AD的折射角為(　　)
A． B．
C． D．
12．如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R＝10 cm，折射率n＝，直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點．激光束a以入射角i＝60°射向玻璃磚圓心O，結果在屏幕MN上出現兩個光斑．
(1)畫出光路圖；
(2)求兩光斑之間的距離L．
13．在一折射率為n，厚度為d的玻璃平板上方的空氣中有一點光源S，從S發出的光線SA以入射角θ1入射到玻璃板上表面，經玻璃板后從下表面射出，如圖所示，若沿此光線傳播的光，從光源到玻璃板上表面傳播時間與在玻璃板中的傳播時間相等，點光源S到玻璃板上表面的垂直距離L應是多少？
5 / 5課時分層作業(十二)
1．B　[單色光從空氣斜射入玻璃中時，根據折射定律n＝，折射角小于入射角，同時在玻璃表面發生反射，且反射角等于入射角，入射光線與反射光線、折射光線分居法線的兩側.故選B.]
2．AC　[在折射定律中，比值 ＝n(常數)，這個常數是相對折射率，是由兩種介質的性質決定的，故A正確；光在不同介質中的傳播速度不同，n與光在兩種介質中的傳播速度有關，故B錯誤；n反映介質的性質，由介質決定，與入射角和折射角均無關，所以不能說n與入射角正弦成正比，跟折射角的正弦成反比，故C正確，D錯誤.]
3．C　[因為折射角大于入射角，所以光是從介質射向真空的，A錯誤；根據折射率公式n＝＝，B錯誤；由折射率與光速之間的關系，有v＝，代入數據得v＝，C正確；反射角等于入射角，則反射角i′＝i＝30°，根據幾何關系得反射光線與折射光線的夾角為90°，D錯誤.故選C.]
4．AC　[軍事設施內的人從內壁左側能最大范圍觀察右邊的目標，光路如圖所示，由幾何關系有sin r＝＝，解得r＝30°，根據折射定律有＝n＝，解得i＝45°，則最大張角為θ＝2i＝90°，故A正確，B錯誤；根據＝n，θ＝2i，為擴大視野范圍，即增大最大張角θ，應更換折射率較大的玻璃，故C正確，D錯誤.]
5．BD　[光路圖如圖所示，入射角為α＝60°，則sin α＝，根據幾何關系可知折射角β滿足tan β＝，則sin β＝，根據折射定律可得n＝＝，A錯誤；∠FCM＝α＝60°，tan 60°＝，tan β＝，解得CF＝，B正確，C錯誤；由幾何關系可知CD＝，該單色光在玻璃磚中傳播速度為v＝，從D點入射時，光在玻璃磚中傳播的時間為t＝＝，D正確.]
6．D　[光線進、出三棱鏡都會發生折射，折射后白光分解為不同顏色的光線，故D正確.]
7．BC　[由題意知，當α＝41°時，激光在水中射出水面時恰好發生全反射，即激光在水中發生全反射的臨界角C＝90°－41°＝49°，根據sin C＝，可得水的折射率n＝，A錯誤，B正確；當α＝60°時，激光在水中的入射角為30°，根據光的折射定律可知，光折射進入空氣中時折射角大于30°，故以α＝60°向水面發射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°，C正確，D錯誤.]
8．B　[當光由空氣斜射向三棱鏡時，將發生光的折射現象，且入射角大于折射角，故C、D錯誤；由于玻璃對紫光的折射率比對紅光的折射率大，因此進入玻璃時紫光的折射角比紅光的折射角小，故A錯誤，B正確.]
9．BCD　[由題圖可以看出，a側光偏折得較厲害，三棱鏡對a側光的折射率較大，所以a側光是紫光，波長較短，b側光是紅光，波長較長，因此A錯誤，B、C正確；又v＝，所以三棱鏡中a側光的傳播速率小于b側光的傳播速率，D正確.]
10．B　[由折射圖像可知a光的偏折程度最大，說明水滴對a的折射率最大，故a的頻率最大，由v＝λf可知，a的波長最小，a、b、c、d偏折程度依次減小，故為紫光、藍光、黃光和紅光，B正確.]
11．D　[畫出光路圖如圖所示，設折射點為O，由于AC＝BC＝BO，所以 sin i＝，由折射定律＝n，解得sin γ＝，則γ＝，故選D.]
12．解析：(1)由折射定律和反射定律，畫出光路圖如圖所示.
(2)設折射角為γ，反射角為β
由n＝
解得γ＝30°
反射角β＝60°
兩光斑之間的距離
L＝R tan 30°＋R tan 60°＝ cm≈23.1 cm.
答案：(1)見解析圖　(2)23.1 cm
13．解析：設折射角為θ2，從光源沿SA傳播到玻璃板上表面的時間t1＝
在玻璃板中的傳播時間t2＝＝t1
根據折射定律 ＝n
又n＝
cos θ2＝
解得L＝
答案：
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