人教版高中物理选择性必修一 同步精讲精练专题4.1 光的折射（学生版）.docxVIP

专题4.1光的折射

【人教版】

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【题型1生活中的折射问题】

【题型2折射的理解】

【题型3折射率的求解】

【题型4折射中的时间问题】

【题型5折射与反射的综合】

【题型6折射率的测定】

【题型7折射中的色散问题】

【题型8折射中的临界问题】

【题型1生活中的折射问题】

【例1】“B超”可用于探测人体内脏的病变状况．如图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图．超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(v1,v2)(式中θ1是入射角，θ2是折射角，v1、v2分别是超声波在肝外和肝内的传播速度)，超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同．已知v2＝0.9v1，入射点与出射点之间的距离是d，入射角是i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为()

A.eq\f(9dsini,2\r(100－81sin2i))B.eq\f(d\r(81－100sin2i),10sini)

C.eq\f(d\r(81－100sin2i),20sini)D.eq\f(d\r(100－81sin2i),18sini)

【变式1-1】汽车氙气大灯(前照灯)通常需要透镜(近似看作半球形玻璃砖)才能达到更好的照明效果，保证行车安全，图甲为该系统工作的原理图。图乙是使用近光灯时透镜调节光线的原理图，图中MN为透镜的竖直直径，透镜的半径为R，一束单色光的入射点P与球心O的距离为l＝eq\f(\r(3),3)R，入射光线与MN的夹角为θ＝37°，已知透镜对该入射光的折射率为n＝1.6，透镜距地面的距离为h＝1.0m(可认为远大于透镜半径)，求近光灯照射的距离L(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，tan83°＝8.1)。

【变式1-2】一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时()

A．速度相同，波长相同B．速度不同，波长相同

C．速度相同，频率相同D．速度不同，频率相同

【变式1-3】雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象．在说明这种现象时，需要分析光线射入水珠后的光路，一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R＝10mm的球，球心O到入射光线的垂直距离为d＝8mm，水的折射率为n＝eq\f(4,3).

(1)在图中画出该束光线射入水珠后，第一次从水珠中射出的光路图；

(2)求这束光线从射向水珠到第一次射出水珠，光线偏转的角度．

【题型2折射的理解】

【例2】(2021年8省联考·辽宁卷)如图所示，一束单色光从介质1射入介质2，在介质1、2中的波长分别为λ1、λ2，频率分别为f1、f2，则()

A．λ1λ2B．λ1λ2C．f1f2 D．f1f2

【变式2-1】(2021·北京等级考)如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是()

A．这是光的干涉现象

B．在真空中光束b的波长大于光束c的波长

C．玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率

D．在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度

【变式2-2】如图所示，一束激光照射在横截面为正方形的透明玻璃柱上，光线与横截面平行，则透过玻璃柱的光线可能是图中的()

A．① B．②

C．③ D．④

【变式2-3】两束不同频率的单色光a、b从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象(αβ)。下列结论中正确的是()

A．光束b的频率比光束a低

B．在水中的传播速度，光束a比光束b小

C．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小

D．若光束从水中射向空气，则光束b的临界角比光束a的临界角大

【题型3折射率的求解】

【例3】如图所示，直角边AC长度为d的直角棱镜ABC置于桌面上，D为斜边BC的中点，桌面上的S点发射一条光线经D点折射后，垂直于AB边射出.已知SC＝CD，光线通过棱镜的时间t＝eq\f(\r(3)d,2c)，c为真空中光速，不考虑反射光线.求：

(1)棱镜的折射率n；

(2)入射光线与界面BC间的夹角.

【变式3-1】如图所示，ABC为直角三棱镜的截面，∠A＝30°，∠B＝90°，一束单色光从AB边上的D点平行AC射入，折射光线刚好经过C点，已知BD＝eq\f(1,2)AD，则三棱镜的折射率为()

A.eq\r(3)B．eq\f(3,2)C.eq\r(2)