点垂直于边射入的单色光在F 处发生全反射，在G、连续发生两次折 射后射出．若该单色光在三块材料中的传播速率依次为v1、v2、v3，下列关系式中正确 的是（ ） ．v3＞v1＞v2 B．v2＞v3＞v1 ．v3＞v2＞v1 D．v1＞v2＞v3 7．空气中两条光线和b 从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图所 示．方框内有两个折射率＝15 的玻璃全反射棱镜．图给出了两棱镜四种放置方式的示意 比上层高，密度比上层小 ．太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率小，发生全反射 D．太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率大，发生全反射 （多选）16．水面下某一深度处水平放置平面镜M，一束白光竖直向下从空气进入水中射 到平面镜上的点，已知红光由水射向空气时全反射的临界角为1，紫光由水射向空气时 全反射的临界角为2．现使平面镜绕过点的水平轴转动一定的角度时，水面将无光线射

支，说明有一束光发生了全反射。根据折射率和临界角进行判断。 【解答】解：为反射光，应为复色光； 而折射后只有一束光线，故有一束光发生了全反射；而红光与紫光相比较，紫光的折射 率较大，临界角较小，故紫光发生了全反射；可知M 应为红光。故D 正确，B 错误。 故选：D。 【点评】本题要求学生明确各种色光的性质，各种色光的频率、波长及折射率的大小关 系；同时明确全反射的条件。 4．公里洒光 页/ 共20 页 【分析】光源在水中的视深为 ，结合折射率的大小比较视深的大小，结合s＝ 比较全反射临界角的大小，从而结合几何关系比较照亮的水面面积． 【解答】解：光源在水中的视深为 ，因为红光的折射率最小，则红灯看起来 较深。 根据s＝ 知，红光的折射率最小，则红光发生全反射的临界角最大，在红光照在水面 上产生的圆的半径最大，则被照亮的水面面积较大。故D 正确，、B、错误。 故选：D。 成一个 正方形棱镜．从E 点垂直于边射入的单色光在F 处发生全反射，在G、连续发生两次折 射后射出．若该单色光在三块材料中的传播速率依次为v1、v2、v3，下列关系式中正确 的是（ ） ．v3＞v1＞v2 B．v2＞v3＞v1 ．v3＞v2＞v1 D．v1＞v2＞v3 Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 【分析】光从射向时发生全反射，则相对是光密介质．光从射向发生折射时，入 Ⅱ Ⅲ 射角大于

2 全反射 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道什么是光疏介质和光密介质，理解它们具有相对性.2.理解全反射现象，掌 握临界角的概念和全反射的条件.3.了解全反射棱镜和光导纤维. 科学思维：利用全反射条件，应用临界角公式解答相关问题. 科学探究：采用实验观察、猜想、验证、归纳的方法得出全反射现象的发生条件、临界角概 念等. 一、全反射 1.光疏介质和光密介质 (1)光疏介 (3)光疏介质与光密介质是相对(填“相对”或“绝对”)的. 2.全反射现象 (1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射.若入射角增大到某一角度， 折射光线完全消失，只剩下反射光线的现象. (2)临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的入射角.用字母C 表示，光从介质射入 空气(真空)时，发生全反射的临界角C 与介质的折射率n 的关系是sin C＝. (3)全反射发生的条件 ①光从光密介质射入光疏介质 ②入射角等于或大于临界角. 二、全反射棱镜 1.形状：截面为等腰直角三角形的棱镜. 2.全反射棱镜的特点 (1)当光垂直于它的一个界面射入后，都会在其内部发生全反射，与平面镜相比，它的反射 率很高. (2)反射面不必涂敷任何反光物质，反射时失真小. 三、光导纤维 1.原理：利用了光的全反射. 2.构造：由内芯和外套两层组成.内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面 上发生全反射. 3.光

微型专题 几何光学的原理及应用 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道光的直线传播规律.2.知道光的反射定律、折射定律和全反射的规律.3.知道 光的可逆原理. 科学思维：1.会根据几何光学的基本原理画出光路图.2.会利用几何关系找出相应的角、边关 系. 一、几何光学的基本原理及应用 几何光学就是以光线为工具，研究光的传播规律.解几何光学的题目，首先根据几何光学的 基本原理画出 折射光线与入射光线、法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居在法线两侧；入射角的 正弦与折射角的正弦成正比.公式：n12＝.其中θ1为入射光线与法线的夹角，θ2为折射光线与 法线的夹角. 4.光的全反射规律 发生全反射的条件是： (1)由光密介质射向光疏介质； (2)入射角θ≥临界角C，其中sin C＝. 5.光的可逆原理 在反射、折射和直线传播中，光路都是可逆的. 例1 如图1 所示，一棱 点a 的位置. 如果入射光线在法线的左侧，光路图如图乙所示. 乙 设折射光线与AB 边的交点为D.由几何关系可知，在D 点的入射角θ＝60°④ 设全反射的临界角为C，则sin C＝⑤ 由⑤式和已知条件得C＝45°⑥ 因此，光在D 点发生全反射. 设此光线的出射点为E，由几何关系得 ∠DEB＝90°，BD＝a－2AF⑦ BE＝BDsin 30°⑧ 联立③⑦⑧式得BE＝a 即出射点在BC

射人 玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置。下列说法正确的是（ ） A.若光线 能发生全反射，则光线 一定能发生全反射 B.若光线 能发生全反射，则光线 一定能发生全反射 C.若三条光线中只有一条在 点发生了全反射，则一定是 光线发生了全反射 D.若光线 能发生全反射，则 、 、 三条光线均能发生全反射 10.在等边三角形的三个顶点 、 、 处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电 ，一束单色光以平行于 的方向照射到圆弧面上的 点， ，折射光线刚好 交于 的中点，光在真空中的传播速度为 。 （北京）股份有限公司 （1）求玻璃砖对光的折射率； （2）试判断光在 面上能否发生全反射，并求光从F 点传播到 面所用的时间。 15.（15 分）如图所示，一质量为M 的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为 。一质量为 的子 弹以水平速度 射入物块后，再以水平速度 射出物块。重力加速度大小为 点的入射角 （1 分） 折射角 （1 分） 因此玻璃砖对光的折射率 。 （2）由几何关系可知，光在 面上的入射角为 由于 （1 分） 因此 （1 分） （北京）股份有限公司 光在 面会发生全反射（1 分） 由几何关系可知 （1 分） 则光从 点传播到 面所用的时间 。（1 分） 15.解：（1）设子弹穿过物块后的速度大小为 ，由动量守恒得 （2 分） （北京）股份有限公司 解得 （2

射人 玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置。下列说法正确的是（ ） A.若光线 能发生全反射，则光线 一定能发生全反射 B.若光线 能发生全反射，则光线 一定能发生全反射 C.若三条光线中只有一条在 点发生了全反射，则一定是 光线发生了全反射 D.若光线 能发生全反射，则 、 、 三条光线均能发生全反射 10.在等边三角形的三个顶点 、 、 处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电 ，一束单色光以平行于 的方向照射到圆弧面上的 点， ，折射光线刚好 交于 的中点，光在真空中的传播速度为 。 （北京）股份有限公司 （1）求玻璃砖对光的折射率； （2）试判断光在 面上能否发生全反射，并求光从F 点传播到 面所用的时间。 15.（15 分）如图所示，一质量为M 的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为 。一质量为 的子 弹以水平速度 射入物块后，再以水平速度 射出物块。重力加速度大小为 点的入射角 （1 分） 折射角 （1 分） 因此玻璃砖对光的折射率 。 （2）由几何关系可知，光在 面上的入射角为 由于 （1 分） 因此 （1 分） （北京）股份有限公司 光在 面会发生全反射（1 分） 由几何关系可知 （1 分） 则光从 点传播到 面所用的时间 。（1 分） 15.解：（1）设子弹穿过物块后的速度大小为 ，由动量守恒得 （2 分） （北京）股份有限公司 解得 （2

（） A. 折射角大于入射角 B. 发生全反射 C. 折射光线消失 D. 反射光线增强 10. 关于全反射，下列说法正确的是（） A. 发生在光从光密介质射向光疏介质时 B. 需满足入射角大于临界角 C. 光纤通信利用了全反射原理 D. 海市蜃楼与全反射无关 三、判断题（共10 题，每题2 分） 1. 筷子在水中弯折是由于光的反射造成的。（） 7. 凸透镜对光有会聚作用，利用了光的折射原理。（） 8. 光从空气斜射入水中时，折射角随入射角增大而增大。（） 9. 全反射现象中只有反射光线，没有折射光线。（） 10. 海市蜃楼是由于光的直线传播形成的。（） 四、简答题（共4 题，每题5 分） 1. 试解释为什么游泳池的实际深度比看起来要深？ 2. 折射光线看到的是 池底的虚像，位置变浅，故实际深度大于视觉深度。 2. 光从水中射向空气时远离法线折射，人眼反向延折射光线看到鱼的 虚像位于实际位置上方（图略）。 3. 原理：光在光纤内壁发生全反射。优点：传输损耗低、容量大、抗 干扰强。 4. ① 器材：激光笔、半圆形玻璃水槽、量角器、白纸。步骤： 水槽装 ② ③ 水； 激光斜射入水面； 标记入射/ ④ 折射光线； 用量角器测入射角 θ₁

，平面镜最少应多 长，对平面镜的悬挂有何要求． 四、阅读题 1、阅读短文并回答下列问题： 光的全反射 一束激光从某种玻璃中射向空气(如图甲所示)，保持入射点不动，改变入射角(每次增 加02°)，当入射角增大到418°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，这种现 象叫作光的全反射，发生这种现象时的入射角叫作这种物质的临界角。当入射角大于临界 角时，只发生反射，不发生折射。 （ （1）上述玻璃的临界角是_________。 （2）折射光线消失后反射光线的亮度会增强，其原因是折射光消失后，入射光几乎全部 变为_______。 （3）当光从空气射向玻璃，__________(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。 （4）一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图乙所示)， 请在图中完成这束入射光的光路图 2、阅读短文，回答相关问题： 光纤的奥秘 光纤电缆是本世纪最重 线就消 失了，只剩下反射光线，如图丙所示，这种现象叫做全反射。 第 9 页 / 共 14 页 并非光线在任何界面都会发生全反射现象，这种现象只有在光从一种介质射向另一 介质折射角大于入射角时才能发生。 光纤通信就是利用光的全反射原理，光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透 明介质，光从内芯传播时遇到光纤包层处，会发生全反射现象，从而保证光线不会泄露 到光纤外，这样光就只能在玻璃

，平面镜最少应多 长，对平面镜的悬挂有何要求． 四、阅读题 1、阅读短文并回答下列问题： 光的全反射 一束激光从某种玻璃中射向空气(如图甲所示)，保持入射点不动，改变入射角(每次增 加02°)，当入射角增大到418°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，这种现 象叫作光的全反射，发生这种现象时的入射角叫作这种物质的临界角。当入射角大于临界 角时，只发生反射，不发生折射。 （ （1）上述玻璃的临界角是_________。 （2）折射光线消失后反射光线的亮度会增强，其原因是折射光消失后，入射光几乎全部 变为_______。 （3）当光从空气射向玻璃，__________(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。 （4）一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图乙所示)， 请在图中完成这束入射光的光路图 2、阅读短文，回答相关问题： 光纤的奥秘 光纤电缆是本世纪最重 线就消 失了，只剩下反射光线，如图丙所示，这种现象叫做全反射。 第 9 页 / 共 10 页 并非光线在任何界面都会发生全反射现象，这种现象只有在光从一种介质射向另一 介质折射角大于入射角时才能发生。 光纤通信就是利用光的全反射原理，光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透 明介质，光从内芯传播时遇到光纤包层处，会发生全反射现象，从而保证光线不会泄露 到光纤外，这样光就只能在玻璃

C. 放大镜放大文字D. 阳光下影子形成 13. 光从空气射入玻璃时，可能发生的情况是： A. 传播方向不变B. 折射角小于入射角 C. 发生全反射D. 速度变小 14. 影响光的折射角大小的因素包括： A. 入射角大小B. 介质种类C. 光的颜色D. 光源强度 15. 下列生活实例中，利用折射原理的是： 可能为： A. 20° B. 30° C. 45° D. 60° 17. 关于全反射，下列说法正确的有： A. 需满足光从光密介质射入光疏介质 B. 需入射角大于临界角 C. 光纤通信利用了全反射原理 D. 水中的气泡看起来特别亮是全反射所致 18. 下列光路图中，能正确表示光从空气射入玻璃的是（法线已标 出）： A. 海市蜃楼是由于光的反射形成的自然现象。（） 25. 凸透镜对光有会聚作用，属于光的折射现象。（） 26. 光在不同介质中传播速度相同，因此折射角不变。（） 27. 全反射现象只能在光从玻璃射入空气时发生。（） 28. 用鱼叉叉鱼时，瞄准鱼的下方才能叉到鱼。（） 29. 彩虹的形成与光的折射和色散有关。（） 30. 光从空气射入玻璃时，频率不变，波长变短。（）