2022屆高考物理一輪復習 第十四章 光學 電磁波 相對論 核心素養(yǎng)專項提升學案 新人教版

1、2022屆高考物理一輪復習 第十四章 光學 電磁波 相對論 核心素養(yǎng)專項提升學案 新人教版2022屆高考物理一輪復習 第十四章 光學 電磁波 相對論 核心素養(yǎng)專項提升學案 新人教版年級：姓名：- 6 -核心素養(yǎng)專項提升典型物理模型指導突破科學思維之模型建構平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體(球)對光路的控制模型模型概述平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體(球)對光路的控制特點項目平行玻璃磚三棱鏡圓柱體(球)結構玻璃磚上下表面是平行的橫截面為三角形的三棱鏡橫截面是圓續(xù)表項目平行玻璃磚三棱鏡圓柱體(球)對光線的作用通過平行玻璃磚的光線不改變傳播方向,但要發(fā)生側移通過三棱鏡的光線經兩次折射后,出射光線向棱鏡底面偏折圓

2、界面的法線是過圓心的直線,光線經過兩次折射后向圓心偏折續(xù)表項目平行玻璃磚三棱鏡圓柱體(球)應用測定玻璃的折射率全反射棱鏡,改變光的傳播方向改變光的傳播方向案例探究(2020山東德州高三一模)如圖所示,三棱鏡abc的橫截面為等腰直角三角形,底邊ab水平,右側的光屏mn豎直。一條單色光線自ac邊上的d點水平射向三棱鏡,此光線進入三棱鏡后首先到達底邊ab,棱鏡材料對該光線的折射率為2。光線進入三棱鏡后,僅考慮在各界面上的第一次反射或折射,對此以下說法正確的是()a.光線到達ab邊時會有部分能量射出三棱鏡b.光線到達bc邊時發(fā)生全反射c.光線自bc面射出三棱鏡后水平射向光屏mnd.光線自bc面射出三棱

3、鏡后斜向上射向光屏mn不管什么形狀的玻璃磚,研究光線在里面?zhèn)鞑サ墓饴窌r,先畫出過入射點的法線,找出入射角,根據折射定律求出折射角,畫出折射光線,再畫出光線到達另一個界面入射點的法線,根據幾何關系求出入射角,判斷光線在該界面上是否發(fā)生全反射,依次類推,直到光線從介質射出。創(chuàng)新訓練1.(2020江蘇南京師大附中高三模擬)反光膜是一種廣泛用于道路交通標志的材料,基本結構如圖所示。光照射到反光膜的玻璃珠上時,經折射后射到反射層反射,最終平行于原入射方向反向射出玻璃珠。玻璃珠是半徑為r的均勻球體,ab是入射光線,其出射光線與光線ab的間距為3r。(1)請作出光線ab從射入到射出玻璃珠的完整光路圖;(2)

4、求玻璃珠的折射率n。2.(2020湖北華中師大一附中高三月考)如圖所示,折射率為2的上下兩面平行的梯形玻璃磚,下表面涂有反射物質,上表面右端垂直于上表面放置一標尺mn。一細光束以入射角i=45射到玻璃磚上表面的a點,會在標尺上的兩個位置出現光點(圖中未畫出),若折射進入玻璃磚內的光在玻璃磚內傳播時間為t,則在標尺上出現的兩光點的距離為多少?(設光在真空中的速度為c,不考慮細光束在玻璃磚下表面的第二次反射)核心素養(yǎng)專項提升典型物理模型指導突破案例探究c畫出光路圖如圖所示,由題意可知,光從ac邊射入三棱鏡的入射角為45,由公式n=sin45sinhdi=2,則折射角為30,由幾可關系得dha=hd

5、i+dih得dih=15,則光在ab邊上的入射角為75,由于sinc=1n=22,即臨界角為45,所以光線到達ab邊時發(fā)生全反射,故a錯誤;由幾可關系得,光線在bc邊的入射角為30小于臨界角為45,光線到達bc邊時不會發(fā)生全反射,故b錯誤;光線在bc邊的入射角為30,由折射定律可得n=sinsin30=2,得=45,即光線自bc面射出三棱鏡的折射角為45,則光線自bc面射出三棱鏡后水平射向光屏mn,故c正確,d錯誤。創(chuàng)新訓練1.答案(1)見解析(2)3解析(1)光路圖如圖所示(2)設射入b點光線的入射角為1,折射角為2,則sin1=321=60由幾何知識知1=222=30由折射定律有n=sin1sin2解得n=32.答案24ct解析光路如圖所示,由光的折射定律:n=sinisin得:=30由幾何關系知,在玻璃磚內的光線與玻璃磚上表面ab構成等邊三角形,且四邊形begf為平行四邊形,則:gf=beab=betan