第1課光的折射

學(xué)習(xí)目標(biāo)

課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.通過實(shí)驗(yàn)，理解光的折射定律。

通過實(shí)驗(yàn)，理解光的折射

2.理解折射率的意義，知道折射率與光速的關(guān)系。

定律。會測量材料的折射

3.能運(yùn)用折射定律解釋大自然的折射現(xiàn)象，分析解決一些簡單的實(shí)際問題。

率。

4.知道光的色散現(xiàn)象。

預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

（-）課前閱讀：

“B超”可用于探測人體內(nèi)臟的病變狀況.如圖是超聲波從肝臟表面入射，經(jīng)折射與反射，最后從肝臟

表回射出的小意圖.超聲波在進(jìn)入肝臟發(fā)生折射時(shí)遵循的規(guī)律與光的折射規(guī)律類似，可表述為鬻=腎式

oiii

中仇是入射角，。2是折射角，6、。2分別是超聲波在肝外和肝內(nèi)的傳播速度），超聲波在腫瘤表面發(fā)生反射

時(shí)遵循的規(guī)律與光的反射規(guī)律相同.已知6=0.9功，入射點(diǎn)與出射點(diǎn)之間的距離是4入射角是i,腫瘤的

反射面恰好與肝臟表面平行，則腫瘤離肝臟表面的深度力可以用人"表示。

（二）基礎(chǔ)梳理

一、折射定律

1.內(nèi)容：如圖所示，折射光線與【概念銜接】法線、入射光線、折射光線、入射角、折射角

入射光線、法線處在【拓展補(bǔ)充】光路可逆

內(nèi)，折射光線與入射光線分別【即學(xué)即練】如圖所示，?束激光照射在橫截面為正方形的透明玻璃柱上，

位于法線的;入射角的

正弦與折射角的正弦成—比.

A.①B.②

C.③D.?

解析：選C根據(jù)折射定律有〃=曲，n>\,解得人所以折射光線

例常數(shù)）.^111?I

?■

答案：1.內(nèi)容：如圖所示，折射

向右偏折；根據(jù)折射定律有〃=普，n=r2,解得人=3所以出射光線

o111?2

光線與入射光線、法線處在同

與入射光線平行，C正確。

一平面內(nèi)，折射光線與入射光

線分別位于法線的兩側(cè)；入射

角的正弦與折射角的正弦成正

比.

【微點(diǎn)撥】注意偏折的方向

例常數(shù)）.

二、折射率

1.折射率【概念銜接】入射角、折射角、界面、法線

⑴定義式：光從斜射入【拓展補(bǔ)充】色散

【即學(xué)即練】1.某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定半圓形玻璃徜的折射率〃。如圖甲所

某甘人介總質(zhì)r中+t〃一s而in仇01，

示，。是圓心，MN是法線，AO、30分別表示某次測量時(shí)光線在空氣和

⑵計(jì)算公式:〃=也因?yàn)??！?

玻璃磚中的傳播路徑。該同學(xué)測得多組入射角i和折射角，，作出sini-sin

所以任何介質(zhì)的折射率都r圖像如圖乙所示。則（）

1.A.光由A經(jīng)。到B,〃=1.5

2.對折射率的理解B.光由區(qū)經(jīng)。到A,n=1.5

⑴折射率的大小不僅反映了介C.光由4經(jīng)。到B,〃=0.67

質(zhì)對光的折射本領(lǐng)，也反映了D.光由B經(jīng)。到A,〃=0.67

光在介質(zhì)中傳播速度的大小V解析：選B由sin沁in/?圖像可知，同一光線sinr>sin即故

_￡r為光線在空氣中傳播時(shí)光線與法線的夾角，則3。為入射光線，。4為折

射光線，即光線由8經(jīng)。到A,折射率〃=羋=1=1.5,故選項(xiàng)B正

(2)同一種光，在不同介質(zhì)中雖

然波速、波長,但頻確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。

率.

2.如圖所示，在坐標(biāo)系的笫一象限內(nèi)有一橫截面為四分之一圓周的柱狀

3.在光的折射現(xiàn)象中，光路是

玻璃體OPQ,OP=OQ=R,一束單色光垂直O(jiān)P面射入玻璃體，在OP

的.如果讓光線逆著原來的折射

面上的入射點(diǎn)為4。4=呈此單色光通過玻璃體后沿方向射出，且

光線射到界面上，光線就會

原來的入射光線發(fā)生折射.與x軸交于D點(diǎn)，。。=小R,求該玻璃的折射率.

答案：1.折射率答案小

⑴定義式：光從真空斜射入某解析作光路圖如圖所示.

AH,sin0\

介質(zhì)中〃=而瓦?在PQ面上的入射角

0A1

sin仇=06=5,a=30°

⑵計(jì)算公式：〃=今因?yàn)?c,

由幾何關(guān)系可得優(yōu)=60。

所以任何介質(zhì)的折射率都大于折射率〃=嚅=小

2.對折射率的理解

【微點(diǎn)撥】關(guān)鍵是畫出光路圖

⑴折射率的大小不僅反映了介

質(zhì)對光的折射本領(lǐng)，也反映了

光在介質(zhì)中傳播速度的大小。

n

(2)同一種光，在不同介質(zhì)中雖

然波速、波長不同，但頻率相

同.

3.在光的折射現(xiàn)象中，光路是可

逆的.如果讓光線逆著原來的折

射光線射到界面上，光線就會

逆著原來的入射光線發(fā)生折射.

三、測量玻璃的折射率

1.實(shí)驗(yàn)原理【概念銜接】平行玻璃磚、半圓形玻

如圖所示,當(dāng)光線A0以一定的入射角”穿過兩面平行的玻璃磚時(shí),璃磚、三棱鏡

通過.法找出跟入射光線A0對應(yīng)的出射光線O'B,從而畫出【拓展補(bǔ)充】插針法、單位圓法

00',求出01,再根據(jù)〃=或〃=計(jì)算出玻璃

【即學(xué)即練】“測定玻璃的折射率”

的折射率。

實(shí)驗(yàn)中，在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩個(gè)

2.實(shí)驗(yàn)器材

大頭針、B,在另一側(cè)再豎直插兩個(gè)

木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆等。A

3.實(shí)驗(yàn)步驟大頭針C、。.在插入第四個(gè)大頭針D

⑴用把白紙固定在木板上。時(shí)，要使它_________________.下圖

⑵在白紙上畫一條直線〃入并取。優(yōu)上的一點(diǎn)。為入射點(diǎn)，作過。是在白紙卜留下的實(shí)聆痕濟(jì)?其中有

點(diǎn)的法線線是描在紙上的玻璃磚的兩個(gè)

⑶畫出線段AO作為,并在40上插上打、尸2兩根大頭針。

邊.根據(jù)該圖可算得玻璃的折射率〃

(4)在白紙上放上玻璃磚，使玻璃蒞的一條長邊與直線,

=.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效

并畫出另一條長邊的對齊線bb\

數(shù)字)

(5)眼睛在外，的一側(cè)透過玻璃磚觀察兩個(gè)大頭針并調(diào)整視線方向,使

答案擋住。及A、B的像1.8(1.6?

Pi的像被P2的像擋住，然后在眼睛這一側(cè)插上大頭針尸3,使P3擋

住__________，再插上。4，使P4o1.9都算對)

⑹移去玻璃磚，拔去大頭針，由大頭針尸3、孔的針孔位置確定出射解析確定出射光線時(shí)應(yīng)使。擋住C

光線。5及出射點(diǎn)。，連接0、0得線段OOI和人、8的像，作圖如圖所示，以0

用量角器測量入射角仇和折射角仇,并查出其正弦值仇和

(7)sinsin為圓心，00'為半徑作圓交A8于E

〃2。

點(diǎn)，過七作〃的平行線交法線于F,

(8)改變,重復(fù)實(shí)驗(yàn)，算出不同時(shí)的翳，并取平均根據(jù)〃=翟得〃=#7,測量EF和

bill/(_/r

值。

O'，長度得〃=1.8(1.6?1.9均正確，

4.數(shù)據(jù)處理

方法亦有多種).

⑴計(jì)算法：算出不同入射角時(shí)的〃=瞿，并取平均值明

(2)作sin為一sinOi圖像：由〃=黑等可知圖像應(yīng)是過原點(diǎn)的直線，

<z2

如圖所示，其斜率為O

⑶“單位圓”法

如圖所示，sin優(yōu)=,sin%=,0E=0E,=R,則〃

sin0\

=sin優(yōu)=-------°

答案：1.實(shí)驗(yàn)原理

如圖所示,當(dāng)光線AO以一定的入射角明穿過兩面平行的玻璃磚時(shí)，

通過插針法找出跟入射光線A0對應(yīng)的出射光線0H從而畫出折

射光線00',求出折射角th，再根據(jù)〃=鬻或〃=熱計(jì)算出玻璃

的折射率。

2.實(shí)驗(yàn)器材

木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆等。

3.實(shí)驗(yàn)步驟

⑴用圖釘把白紙固定在木板上。

⑵在白紙上畫一條直線〃出,并取上的一點(diǎn)。為入射點(diǎn)，作過0

點(diǎn)的法線

⑶畫出線段AO作為入射光線，并在A0上插上尸|、尸2兩根大頭針。

(4)在白紙上放上玻璃磚，使玻璃磚的一條長邊與直線對齊，并畫

出另一條長邊的對齊線bb\

⑸眼睛在外，的一側(cè)透過玻璃磚觀察兩個(gè)大頭針并調(diào)整視線方向,使

Pi的像被尸2的像擋住，然后在眼睛這一側(cè)插上大頭針尸3,使尸3擋

住肌、尸2的像，再插上04,使B擋住尸3和外、〃2的像。

⑹移去玻璃破，拔去大頭針，由大頭針尸3、孔的針孔位置確定出射

光線。B及出射點(diǎn)。，連接。、。得線段

⑺用量角器測量入射角仇和折射角仇,并查出其正弦值sin仇和sin

仇。

的改變?nèi)肷浣?，重?fù)實(shí)驗(yàn)，算出不同入射角時(shí)的翳，并取平均值。

3111C72

4.數(shù)據(jù)處理

⑴計(jì)算法：算出不同入射角時(shí)的〃=鬻，并取平均值明

⑵作sinOi—sin02圖像：由〃=瞿等可知圖像應(yīng)是過原點(diǎn)的直線，

>11102

如圖所示，其斜率為折射率〃。

⑶“單位圓”法

=

如圖所不，sina=臺菅，sin仇=:%,OEOE*=Rt則〃=；；：/：=

EH

(三)預(yù)習(xí)作業(yè)

1.判斷題：

(1)光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫光的折射。()

(2)〃射率跟折射角的正弦成正比。()

(3)若光從空氣中射入水中，它的傳播速度一定減小。()

答案：(1)光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫光的折射(X)

(2)〃射率跟折射角的正弦成正比。(X)

(3)若光從空氣中射入水中，它的傳播速度一定減小。(V)

2.如圖所示，直角邊4c長度為"的直角棱鏡4EC置于桌面上，。為斜邊的中點(diǎn)，桌面上的5點(diǎn)發(fā)射

一條光線經(jīng)。點(diǎn)折射后，垂直于八8邊射出.已知SC=C￡>,光線通過棱鏡的時(shí)間，=等:，c為真空中光速,

不考慮反射光線.求：

(1)棱鏡的折射率II'.

(2)入射光線與界面6C間的夾角.

答案⑴小⑵30。

解析(1)光路圖如圖所示，

E是光線在48邊的出射點(diǎn)，設(shè)光線通過棱鏡的速度為。，則。E=Jd,即又

解得〃=小.

⑵光線射到界面BC,設(shè)入射角為i,折射角為匕則，巖一0,r=4—2O,又〃=當(dāng)￡

//10111r

解得9=30。.

探究提升

環(huán)節(jié)一折射率

思考：L如圖，一束單色光射入■玻璃球體，入射角為60。.已知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)?次反射后，再次折射

回到空氣中時(shí)與入射光線平行.此玻璃的折射率為()

A.cqB.1.5

C.eqD.2

答案C

解析作出光線在玻璃球體內(nèi)的光路圖，A、C是折射點(diǎn)，8是反射點(diǎn)，。。平行于入射光線，由幾何知識

得，NAOO=NCOO=6。。，則NOA8=30。，即折射角/?=30。，入射角1=60。，所以折射率”=誓=小,

dill，

C三確.

D、

60叭/0

2.如圖所示，一貯液池高為〃，某人手持手電筒向池中照射時(shí)，光斑落在左邊池壁上〃處，已知。與池底

相距力，現(xiàn)保持手電筒照射方向不變，當(dāng)池中注滿液體后光斑恰好落在出液口處，此時(shí)液面上的光斑與左邊

池壁相距L問:

(1)液體的折射率：

(2)若光在空氣中的速度為c,則光在液體中的速度為多大?

解析（I）由題圖可知sin/'=

L

sinr=-7=====

7H2+L2

⑵由“F得。F=J講+了

環(huán)節(jié)二大自然的折射現(xiàn)象

問題探究1：如圖，一艘帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面3m.距水面4m的湖底P點(diǎn)發(fā)出

的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53。(取sin53。=0.8).已知水

的折射率為點(diǎn)

(I)求桅桿到尸點(diǎn)的水平距離；

(2)船向左行駛一段距離后停止，調(diào)整由。點(diǎn)發(fā)出的激光束方向，當(dāng)其與豎直方向夾角為45。時(shí)，從水面射出

后仍照射在桅桿頂端，求船行駛的距離.

答案(l)7m(2)5.5m

解析(1)設(shè)光束從水而射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為井，到尸點(diǎn)的水平距離為X2；桅桿距水面的高度為仄,

P點(diǎn)處水深為無；激光束在水中與豎直方向的夾角為。，由幾何關(guān)系有

U=tan53。①

由折射定律有：sin53°=wsin0?

設(shè)槍桿到P點(diǎn)的水平距離為X,

則工=4+、2④

聯(lián)立①②③④式并代入題給數(shù)據(jù)得：x=7m⑤

(2)設(shè)激光束在水中與豎直方向的夾角為45。時(shí)，從水面出射的方向與豎直方向夾角為,

由折射定律有：sini1=〃sin45°⑥

設(shè)華向左行駛的距離為『，此時(shí)光束從水面射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為，到尸點(diǎn)的水平距離為X2‘，

則：X]'+工2'=『

^-=tani'⑧

%=lan45。⑨

聯(lián)立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入題給數(shù)據(jù)得：

x'=(6^5—3)m^5.5m

問題探究2：雨過天晴，人們?？吹教炜罩谐霈F(xiàn)彩虹，它是由陽光照射到空中彌漫的水珠上時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象.在

說明這種現(xiàn)象時(shí)，需要分析光線射入水珠后的光路，一?細(xì)束光線射入水珠，水珠可視為一個(gè)半徑為R=10mm

的球，球心O到入射光線的垂直距離為d=gmm,水的折射率為

(1)在圖中畫出該束光線射入水珠后，第一次從水珠中射出的光路圖;

(2)求這束光線從射向水珠到第一次射出水珠，光線偏轉(zhuǎn)的角度.

答案(1)見解析圖(2)32°

解析(1)如圖所示

(2)由幾何關(guān)系知

sin4=4=0.8,仇=53°

A

由折射定律sina=〃sin&得sin仇=0.6,仇=37。

則光線偏轉(zhuǎn)的角度

9=2(仇一仇)=32。

環(huán)節(jié)三測量玻璃的折射率

問題探究3：在用插針法測定玻璃磚的折射率的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面加,、仍'

與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖7①、②和③所示，其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形

玻璃磚.他們的其他操作均正確，且均以a/、bb'為界面畫光路圖.

（1）甲同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比（填“偏大”“偏小”或“不變”）.

⑵乙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比（填“偏大”“偏小”或“不變”）.

⑶丙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比.

答案（1）偏?。?）不變（3）可能偏大、可能偏小、可能不變

解析（1）用圖①測定折射率時(shí)，玻璃中折射光線偏折大了，所以折射角增大，折射率變??；（2）用圖②測定

折射率時(shí)，只要操作正確，與玻埼磚形狀無關(guān)；（3）用圖③測定折射率時(shí)，無法確定折射光線偏折的大小，

所以測得的折射率可能偏大、可能偏小、可能不變.

環(huán)節(jié)四折射中的色散

問題探究4：如圖所示，ACOB為圓柱型玻璃的橫截面，48為其直徑.現(xiàn)有兩單色光組成的復(fù)合光沿E4方

向射向玻璃，其折射光線分別沿AC、方向，光從A到。的時(shí)間為以0從A到。的時(shí)間為如>.則（）

A.tAC=/4DB.tACV/AD

C.tAC^Z/tDD.無法確定

答案B

解析由于AO光折射角小于AC光的折射角，故AO光的折射率大于AC光的折射率，由。=：可知，AO

光在玻璃中的傳播速度較小，AB為直徑，itAD>AC,所以碗〈〃小故B正確.

體系構(gòu)建

折射折射定律折射率色散

\類別

平行玻璃磚三棱鏡圓柱體（球）

項(xiàng)

結(jié)構(gòu)玻璃磚上下表面是平行的橫截面為三角形橫截面是圓

①

對光線

疇/圓界面的法線是過圓

的作用A

心的直線，經(jīng)過兩次

通過平行玻璃磚的光線不改通過三棱鏡的光線經(jīng)

折射后向圓心偏折

變傳播方向，但要發(fā)生側(cè)移兩次折射后，出射光

線向棱鏡底邊偏折

全反射棱鏡，改變光

應(yīng)用測定玻璃的折射率改變光的傳播方向

的傳播方向

記憶清單

一、光的折射定律

★學(xué)習(xí)聚焦：光路的可逆性

在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。如果讓光線逆著原來的折射光線射到界面上，光線就會逆著原來的入

射光線發(fā)生折射。

二、折射率

★學(xué)習(xí)聚焦：對折射率的理解

(1)圻射率的大小不僅反映了介質(zhì)對光的折射本領(lǐng)，也反映了光在介質(zhì)中傳播速度的大小，即

(2)方射率的大小不僅與介質(zhì)本身有關(guān)，還與光的頻率有關(guān)。同一種介質(zhì)中，頻率越大的色光折射率越大，

傳播速度越小。

(3)同一種色光，在不同介質(zhì)中雖然波速、波長不同，但頻率相同。

三、實(shí)例

★學(xué)習(xí)聚焦：平行玻璃轉(zhuǎn)、三棱鏡、半圓彩玻移片

強(qiáng)化訓(xùn)練

1、如圖所示，一束單色光從空氣入射到棱鏡的面上，經(jīng)人B和人C兩個(gè)面折射后從AC面進(jìn)入空氣。當(dāng)

出射角J和入射角i相等時(shí)，出射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為乩已知棱鏡頂角為則計(jì)算棱鏡對

該色光的折射率表達(dá)式為()

C.eqD.eq

解析：選A當(dāng)出射角，和入射角i相等時(shí)，由幾何知識，作角A的平分線，角平分線過入射光線的延

長線和出射光線的反向延長線的交點(diǎn)、兩法線的交點(diǎn)，如圖所示。

可知N1=N2=4，Z4=Z3=7

而i=N1+N4=S+S

..sin-z-

由折射率公式〃=誓尢=——選項(xiàng)A正確。

sinZ4.a

sin2

2、（多選）如圖所示，一束由兩種單色光混合的復(fù)色光沿P0方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面鏡的

上表面，得到三束光I、II、HI。下列有關(guān)這三束光的判斷正確的是（）

A.光束I仍為復(fù)色光，光束H、HI為單色光

B.光束H在玻璃中的傳播速度比光束川小

C.增大。角且a<90。，光束II、川會遠(yuǎn)離光束I

D.改變。角且。<90。，光束II、【I【一定與光束I平行

解析：選ABD由題意畫出如圖所示的光路圖，可知光束I是反射光線，所以仍是復(fù)色光，而光束II、III

由于折射率的不同導(dǎo)致偏折分離，所以光束II、川是單色光，故A正確；由于光束II的偏折程度大于光束

III,所以玻璃對光束II的折射率大于對光束川的折射率，根據(jù)a=：可知，光束II在玻璃中的傳■播速度比光

束III小，故B正確；當(dāng)增大a角且a<9（）。，即入射角減小時(shí)，光束II、川會靠近光束I,故C錯(cuò)誤；因?yàn)?/p>

厚夜哨平面鏡的上下表面是平行的，根據(jù)光的入射角與反射角相等以及光的可逆性，可知改變a角且a<90。，

光更II、川一定與光束I平行，故D正確

3、某同學(xué)測量玻璃磚的折射率，注備了下列器材：激光筆、直尺、刻度尺、一面鍍有反射膜的平行玻璃磚。

如圖所示，直尺與玻璃磚平行放置，激光筆發(fā)出的一束激光從直尺上O點(diǎn)射向玻璃磚表面，在直尺上觀察

至“、8兩個(gè)光點(diǎn)，讀出。4間的距離為20.00cm,A3間的距離為6.00cm,測得圖中直尺到玻璃磚上表面

距離力=10.00cm,玻璃磚厚度刈=4.00cm。則玻璃的折射率n=,光在玻璃中傳播速度v=

m/s（光在真空中傳播速度c=3.0xl08m/s,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

解析：作出光路圖如圖所示，根據(jù)幾何知識可得入射角，=45。，由于A8之間的距離等于CE之間的距離，

所以折射用尸=37。，故折射率"=膽，七1.2,故〃=C=2.5XIO'm/s。

S1D7*IT

答案：1.22.5X10*

4、如圖甲所示，在測量玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)先在白紙上放好截面是正三角形ABC的三楂鏡，并

確定48和AC界面的位置。然后在棱鏡的左側(cè)畫出一條直線，并在線上豎直插上兩枚大頭針Pi和B，再

從棱鏡的右側(cè)觀察Pi和Pi的像。

(1)此后正確的操作步驟是。

A.插上大頭針P3,使P3擋住P2的像

B.插上大頭針心，使P3擋住尸I、尸2的像

C.插上大頭針。4,使凡擋住的像

D.插上大頭針。4，使尸4擋住P、P2的像和P3

(2)王確完成上述操作后，在紙上標(biāo)出大頭針心、幾的位置(圖中已標(biāo)出)。為測量該種玻璃的折射率，兩位

同學(xué)分別用圓規(guī)及刻度尺作出了完整光路和若干條輔助線，如圖乙、丙所示。能夠僅通過測量ED，尸G的

長度便可正確計(jì)算出折射率的是圖(選填“乙”或“丙”)，所測玻璃折射率的表達(dá)式〃=

(用代表線段長度的字母E7XFG表示)。

解析：(1)此后正確的操作步驟是：插上大頭針。3,使23擋住外、的像；插上大頭針尸4,使尸4擋住尸I、

。2的像和。3,B、D正確。

ED

(2)能夠僅通過測量E。、/G的長度便可正確計(jì)算出折射率的是題圖丙，因?yàn)椤?霍冬=警=告。

OG

答案：⑴BD⑵丙鎧

5、通過動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)可讓學(xué)生們提高對物理實(shí)驗(yàn)的理解和應(yīng)用能力。如圖所示，一個(gè)學(xué)生用廣口瓶和刻度尺

測定水的折射率，請?zhí)顚懴率鰧?shí)驗(yàn)步驟中的空白。

⑴用刻度尺測出廣II瓶瓶門內(nèi)徑(

(2)在瓶內(nèi)裝滿水。

(3)珞刻度尺沿瓶口邊緣豎直插入水中。

(4)沿廣口瓶邊緣向水中刻度尺正面看去，若恰能看到刻度尺的0刻度(即圖中A點(diǎn))，同時(shí)看到水面上B點(diǎn)

刻度的像夕恰與4點(diǎn)的像重合。如圖，若水面恰與直尺的C點(diǎn)相平，則和分別等于入

射角和折射角。

(5)讀出和的長度。

(6)由題中所給條件和前面步驟得到的數(shù)據(jù)，可以計(jì)算水的折射率〃=

解析：(4)從A點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)折射后進(jìn)入眼睛，所以NOAC等于入射角，NOB'。(或NOBC)等于折射角。

(5)若水面恰與直尺C點(diǎn)相平，讀出AC和或AC和8C)的長度。

(6)沒從A點(diǎn)發(fā)出的光線射到水面時(shí)入射角為i,折射角為幾根據(jù)數(shù)學(xué)知識得知:sinr=

忑修,則折射率為〃=器'根據(jù)對稱性有C="C聯(lián)之得，-NJ萃AC產(chǎn)需盛。

答案：（4）N0AC/OB'C（或/OBC）

(5)ACA伙或8C)

I型+Ad丁產(chǎn)研

(6)

YE赤忒或y不對

6、虹和霓是太陽光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過?次和兩次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球來說明。兩束平

行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上會形成MN和PQ兩條彩色光帶，光路如圖所示。M、N、

P、。點(diǎn)的顏色分別為()

A.紫、紅、紅、紫B.紅、紫、紅、紫

C.紅、紫、紫、紅D.紫、紅、紫、紅

解析：選A由題圖可知，射到M點(diǎn)的光線進(jìn)入玻璃球時(shí)的折射角小于射到N點(diǎn)的光線進(jìn)入鼓埔球時(shí)的折

射角，所以玻璃球?qū)ι涞組點(diǎn)的光的折射率大于玻璃球?qū)ι涞?點(diǎn)的光的折射率，故M點(diǎn)的顏色為紫色，

N點(diǎn)的顏色為紅色；同理可得戶點(diǎn)的顏色為紅色，Q點(diǎn)的顏色為紫色，A正確。

7、我國古代著作《墨經(jīng)》中記載了小孔成倒像的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識到光沿直線傳播。身高1.6m的人站在水平地

面上，其正前方0.6m處的豎直木板墻上有一個(gè)圓柱形孔洞，直徑為1.0cm、深度為1.4cm,孔洞距水平地

面的高度是人身高的一半。此時(shí)，由于孔洞深度過大，使得成像不完整，如圖所示?，F(xiàn)在孔洞中填充厚度

等「?洞深的某種均勻透明介質(zhì)，不考慮光在透明介質(zhì)中的反射。

⑴若該人通過小孔能成完整的像，透明介質(zhì)的折射率最小為多少？

(2)若讓掠射進(jìn)入孔洞的光能成功出射，透明介質(zhì)的折射率最小為多少？

解析：(I)如圖所示，若人腳處反射的光恰能成像，則透明介質(zhì)的折射率最小，由幾何關(guān)系得此時(shí)入射角的

正弦值sin『*=0.8,折射角的正弦值sn“=瑞宜奉=赤，所以〃凝=而；=毛丁。

(2)光從光疏介質(zhì)向光密介質(zhì)傳播，入射角接近90。時(shí)為掠射。分析可知，當(dāng)掠射的光恰好從洞的邊緣射出時(shí)

折射率最小，則有〃min'=-°

**111?J

答案:⑴嚼⑵華

8.1多選)如圖所示，等邊三角形