第60讲 光的折射全反射（讲义）（解析版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）.docx

第60讲光的折射全反射

目录

01、考情透视，目标导航TOC\o1-3\h\u

02、知识导图，思维引航 1

03、考点突破，考法探究 2

考点一.折射定律、折射率的理解及应用 2

知识点1.对折射率的理解 3

知识点2．光路的可逆性 3

知识点3．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制 3

考向1．对折射定律的理解 3

考向2．折射率的计算 4

考向3．折射定律的应用 5

考点二.全反射的理解及应用 6

知识点1．求解光的折射和全反射问题的思路 6

知识点2.全反射规律的应用 6

考点三.光的折射和全反射的综合问题 8

知识点1．求解全反射问题的四点提醒 8

04、真题练习，命题洞见 11

考情分析

2024·贵州·高考物理第2题

2024·浙江1月·高考物理第3题

2024·湖南·高考物理第5题

2024·重庆·高考物理第4题

2024·海南·高考物理第3题

2024·全国甲卷·高考物理第34题

2024·广东·高考物理第4题

复习目标

目标1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律。

目标2.掌握发生全反射的条件并会用全反射的条件进行相关计算。

考点一.折射定律、折射率的理解及应用

知识点1.对折射率的理解

(1)公式n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)中，不论光是从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角。

(2)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小，v＝eq\f(c,n)。

(3)折射率与介质的密度没有关系，折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。

①同一种介质中，频率越大的光折射率越大，传播速度越小；

②同一种光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同。

知识点2．光路的可逆性

在光的折射现象中，光路是可逆的。如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射。

知识点3．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制

平行玻璃砖

三棱镜

圆柱体(球)

对光线的作用

通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但发生侧移

通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底边偏折

圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后光线向圆心偏折

考向1．对折射定律的理解

1.(多选)如图所示，两细束平行的单色光a、b射向同一块上、下表面平行的玻璃砖的上表面，最终都从玻璃砖的下表面射出。已知玻璃对单色光b的折射率较小，那么下列说法中正确的有()

A．a光在玻璃砖中传播速度比b光小

B．从玻璃砖下表面射出后，两束光不一定平行

C．从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离一定增大了

D．从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离可能和射入前相同

【答案】AC

【解析】：玻璃对单色光b的折射率较小，那么光路图如图所示

光在介质中的传播速度为v＝eq\f(c,n)，因为玻璃对单色光b的折射率较小，所以a光在玻璃砖中传播速度比b光小，故A正确；根据光路的可逆性可知，下表面出射角等于上表面的入射角，即两束光在下表面的出射角相等，故从玻璃砖下表面射出后，两束光仍然平行，故B错误；由于a光的折射率大，偏折程度大，从下表面射出后沿水平方向侧移的距离大，故从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离一定增大，故C正确，D错误。

考向2．折射率的计算

2.一半径为R的eq\f(1,4)球体放置在水平桌面上，球体由透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示。已知入射光线与桌面的距离为eq\f(\r(3)R,2)，出射光线与水平方向的夹角θ＝60°。则该透明材料的折射率为()

A.1.2 B.1.5

C.eq\r(2) D.eq\r(3)

【答案】D

【解析】设入射光线与球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线，如图所示。因此，图中的α为入射角、β为折射角，过C点作桌面的垂线，垂足为B，由题意有CB＝eq\f(\r(3),2)R，由几何关系有∠COB＝α，sin∠COB＝eq\f(CB,CO)＝eq\f(\r(3),2)，解得α＝60°，由于θ＝60°，根据光路可逆可知β＝γ，由几何关系可得β＋γ＝60°，所以折射角β＝30°，可得折射率n＝eq\f(sinα,sinβ)＝eq\r(3)，故D正确。

考向3．折射定律的应用

3.如图，某潜水员在海中潜水，处于距离海岸7m、海面下4m的E点，潜水员观察岸上的竖直放置的标尺杆F，标尺杆F长6m，潜水员能看到杆的一半刻度。已知海面CD到