第13章2全反射課堂練習(xí)Word版含解析

講堂互動三點(diǎn)分析1.全反射現(xiàn)象光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)：不一樣折射率的介質(zhì)對比較，折射率大的叫光密介質(zhì)，折射率小的叫光疏介質(zhì)。注意：光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對而言的，不是絕對的。全反射現(xiàn)象光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，往常狀況下，在兩種介質(zhì)的界面上要同時發(fā)生反射和折射，可是，假如知足必定的條件，折射光芒就會消逝，入射光所有被反射回來，這類現(xiàn)象叫全反射現(xiàn)象。注意：要聯(lián)合實(shí)驗(yàn)來理解全反射現(xiàn)象，這也是學(xué)習(xí)物理的一種重要方法，因?yàn)槲锢硎且婚T實(shí)驗(yàn)科學(xué)。2.發(fā)生全反射的條件臨界角：折射角等于90°時的入射角叫臨界角，用1C表示，且有sinC=n注意：上式中的C是指光從折射率為n的介質(zhì)射向空氣(或真空)時的臨界角。正確理解產(chǎn)生全反射的條件及反射現(xiàn)象發(fā)生全反射要同時知足下邊兩個條件：一是光要從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；二是入射角等于或大于臨界角。要注意察看“光從玻璃射入空氣”的演示實(shí)驗(yàn)中入射光芒、反射光芒、折射光芒的方向變化及光芒的亮度(能量)變化規(guī)律：入射角增大時，折射角增大，同時，折射光芒的強(qiáng)度減弱(能量減小)，而反射光芒的強(qiáng)度增強(qiáng)(能量增大)；當(dāng)入射角等于或大于臨界角時，折射光芒的能量減弱到零，折射光芒不再存在，反射光芒和入射光芒強(qiáng)度同樣，即發(fā)生了全反射。注意：在全面理解和掌握發(fā)生全反射條件的同時，還要掌握發(fā)生全反射從前，增大入射角時，反射光芒、折射光芒的強(qiáng)度(能量)變化。在后邊的學(xué)習(xí)中，也會用到這方面的知識。3.全反射的應(yīng)用：光導(dǎo)纖維和全反射棱鏡光導(dǎo)纖維：作用：傳達(dá)聲音、圖像及各樣數(shù)字信號原理：光的全反射。結(jié)構(gòu)特色：雙層，外層資料的折射率比里層資料的折射率小。長處：容量大、衰減小、抗擾亂能力強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)應(yīng)用：光纖通訊、醫(yī)用胃鏡等。全反射棱鏡：形狀是等腰直角三角形棱鏡，在玻璃內(nèi)部，光射向玻璃與空氣界面時，入射角大于臨界角，發(fā)生全反射。與平面鏡對比，它的反射率高，幾乎可達(dá)100%，因?yàn)榉瓷涿娌煌糠笕魏畏垂馕镔|(zhì)，所以反射失真小。各個擊破【例1】以下說法正確的選項(xiàng)是()因?yàn)樗拿芏却笥诰凭拿芏?，所以水是光密介質(zhì)C.同一束光，在光密介質(zhì)中的流傳速度較大D.同一束光，在光密介質(zhì)中的流傳速度較小分析：因?yàn)樗恼凵渎蕿?.33，酒精的折射率為1.36，所以水對酒精來說是光疏介質(zhì)；由v=c/n可知，光在光密介質(zhì)中的速度較小。此題答案是BD。答案：BD類題操練是()

1

一條光芒由水中射向空氣，當(dāng)入射角由

0°漸漸增大到

90°時，以下說法正確的A.折射角由0°增大到大于90°的某一角度B.折射角一直大于入射角，當(dāng)折射角等于90°時，發(fā)生全反射C.折射角一直小于90°，不行能發(fā)生全反射D.入射角的正弦與折射角的正弦之比漸漸增大分析：因?yàn)楣饷⒂伤湎蚩諝?，依?jù)折射定律可知，nsinθ=sinθ而n=1.3312所以存在折射時，老是θ2>θ1,直到θ2=90°(發(fā)生全反射)為止。發(fā)生全反射此后，折射光芒不存在，折射定律不再合用。該題中，發(fā)生全反射從前，入射角的正弦與折射角的正弦之比就是n，是一個常數(shù)。選項(xiàng)B正確。答案：B【例2】光由折射率分別為n1=1.33的水和n2=2的玻璃射向空氣時的臨界角各是多大？分析：由臨界角公式1sinC=n可得水的臨界角1=arcsin1C1=arcsin=48.8°n11.33玻璃的臨界角1=arcsin1C2=arcsin=45°n22答案：48.8°45°類題操練2如圖13-7-1所示，半圓形玻璃磚放在空氣中，三條同一顏色、強(qiáng)度同樣的光芒，均由空氣射入到玻璃磚，抵達(dá)玻璃磚的圓心地點(diǎn)。以下說法正確的選項(xiàng)是()圖13-7-1A.三條光芒中有一條在O點(diǎn)發(fā)生了全反射，那必定是aO光芒B.倘若光芒bO能發(fā)生全反射，那么光芒cO必定能發(fā)生全反射C.倘若光芒bO能發(fā)生全反射，那么光芒aO必定能發(fā)生全反射D.倘若光芒aO恰能發(fā)生全反射，則光芒bO的反射光芒比光芒cO的反射光芒的亮度大分析：三條入射光芒沿著指向圓心的方向由空氣射向玻璃磚，在圓周界面，它們的入射角為零，均不會偏折。在直徑界面，光芒aO的入射角最大，光芒cO的入射角最小，它們都是從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，都有發(fā)生全反射的可能。假如只有一條光芒發(fā)生了全反射，那必定是aO光芒，因?yàn)樗娜肷浣亲畲蟆Ｋ赃x項(xiàng)A對；倘若光芒大，所以，光芒

bO能發(fā)生全反射，說明它的入射角等于或大于臨界角，光芒aO的入射角更aO必定能發(fā)生全反射，光芒cO的入射角可能大于臨界角，也可能小于臨界角，所以

,cO

不必定能發(fā)生全反射。所以選項(xiàng)

C對，B錯；倘若光芒aO恰能發(fā)生全反射，光芒bO和近于臨界角，所以，光芒bO的反射光芒較光芒較大。所以D對。此題答案選ACD。答案：ACD【例3】對于光纖的說法，正確的選項(xiàng)是()

cO都不可以發(fā)生全反射，但cO的反射光芒強(qiáng)，即

bO的入射角更接bO的反射光芒亮度光纖是由高級金屬制成的，所以它比一般電線容量大B.光纖是特別細(xì)的特制玻璃絲，但導(dǎo)電性能特別好，所以它比一般電線衰減小C.光纖是特別細(xì)的特制玻璃絲，有內(nèi)芯和外衣兩層構(gòu)成，光纖是利用全反射原理來實(shí)驗(yàn)光的傳導(dǎo)的D.在實(shí)質(zhì)應(yīng)用中，光纖一定呈筆挺狀態(tài)，因?yàn)榍鄣墓饫w是不可以導(dǎo)光的分析：光導(dǎo)纖維的作用是傳導(dǎo)光，它是直徑為幾微米到一百微米之間的特制玻璃絲，且由內(nèi)芯和外衣兩層構(gòu)成，內(nèi)芯的折射率比外衣的大。載有聲音、圖像及各樣數(shù)字信號的激光流傳時，在內(nèi)芯和外衣的界面上發(fā)生全反射。光纖擁有容量大、衰減小、抗擾亂性強(qiáng)等特色。在實(shí)質(zhì)應(yīng)用中，光纖是能夠曲折的。所以，答案是C。答案：C類題操練3平面鏡反射與全反射同樣嗎？答案：有人以為平面鏡反射也是把光芒所有反射回來，與全反射同樣，這是不對的，平面鏡是靠玻璃上鍍一層光明的反射膜(一般是鍍鋁，很少量要求高的鍍銀)反射光芒，膜不透光，不會有進(jìn)入另一介質(zhì)折射光，但固體的膜仍要汲取一部分光，其實(shí)不可以保證把入射光百分之百地反射回來，而全反射則是真實(shí)把入射光百分之百地反射回來。所以好多地方用全反射棱鏡來取代平面鏡，比如潛望鏡，雙筒望遠(yuǎn)鏡等都用到全反射棱鏡。講堂互動三點(diǎn)分析1.波的疊加原理及干預(yù)現(xiàn)象和干預(yù)條件波的疊加：幾列波在相遇時能夠保持各自的運(yùn)動狀態(tài)持續(xù)流傳，在它們重疊的地區(qū)里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時參加這幾列波惹起的振動，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波獨(dú)自流傳時惹起位移的矢量和。兩列波要產(chǎn)生干預(yù)，頻次同樣是首要條件。假定頻次不一樣，在同一種介質(zhì)中流傳的波其波長就不相等，這樣以來，在某時刻的某點(diǎn)(設(shè)P點(diǎn))為兩列波的波峰相遇，振動增強(qiáng)，但今后兩列波其實(shí)不總使P點(diǎn)的振動增強(qiáng)，還能夠是波谷與波峰相遇而使振動削弱，這樣不可以形成穩(wěn)固的振動增強(qiáng)點(diǎn)和減短處。所以我們就看不到穩(wěn)固的干預(yù)圖樣，只好是一般的振動疊加現(xiàn)象。2.波的干預(yù)現(xiàn)象中的增強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)在波的干預(yù)現(xiàn)象中，增強(qiáng)區(qū)是指該地區(qū)內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的振幅A增大；減弱地區(qū)是指該地區(qū)內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的振幅A減小。設(shè)兩個頻次和步伐都同樣的波源獨(dú)自惹起的振幅分別為A1和A2，則在振動增強(qiáng)區(qū)中質(zhì)點(diǎn)振動的振幅為A1+A2，在振動減弱地區(qū)中質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1-A2|，無論增強(qiáng)區(qū)仍是減弱區(qū)中的質(zhì)點(diǎn)，都仍舊在其均衡地點(diǎn)鄰近做振動，它們的振動位移仍隨時間發(fā)生周期性變化。所以，某一時刻，增強(qiáng)地區(qū)中質(zhì)點(diǎn)的位移有可能小于減弱地區(qū)中質(zhì)點(diǎn)振動的位移。若A1=A2，則減弱區(qū)中質(zhì)點(diǎn)的振幅為零，不振動。振動增強(qiáng)或振動減弱的判斷有以下兩種判斷法。條件判斷法：振動頻次同樣、振動狀況完整同樣的兩波源產(chǎn)生的波疊加時，點(diǎn)到兩波源的距離差為Δr，那么當(dāng)r=2k·λ時/2為增強(qiáng)點(diǎn)；當(dāng)

增強(qiáng)、減弱條件以下：設(shè)r=(2k+1)·λ時/2為減短處(k=0，1，2)。若兩波源振動步伐相反，則上述結(jié)論相反。現(xiàn)象判斷法：若某點(diǎn)老是波峰與波峰(或波谷與波谷)相遇，該點(diǎn)為增強(qiáng)點(diǎn)。若老是波峰與波谷相遇，則為減短處。各個擊破【例1】對于波的疊加和干預(yù)，以下說法中正確的選項(xiàng)是()兩列頻次不同樣的波相遇時，因?yàn)闆]有穩(wěn)固的干預(yù)圖樣，所以波沒有疊加B.兩列頻次同樣的波相遇時，振動增強(qiáng)的點(diǎn)不過波峰與波峰相遇的點(diǎn)C.兩列頻次同樣的波相遇時，假如介質(zhì)中的某點(diǎn)振動是增強(qiáng)的，某時刻該質(zhì)點(diǎn)的位移s可能是零D.兩列頻次同樣的波相遇時，振動增強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)的位移老是比振動減弱的質(zhì)點(diǎn)的位移大分析：依據(jù)波的疊加原理，只需兩列波相遇就會疊加，所以A錯。兩列頻次同樣的波相遇時，振動增強(qiáng)的點(diǎn)是波峰與波峰、波谷與波谷相遇，所以B錯。振動增強(qiáng)的點(diǎn)僅是振幅加大，但仍在均衡地點(diǎn)鄰近振動，也必定有位移為零的時刻，所以選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯誤。答案：C類題操練1在同一介質(zhì)中兩列頻次同樣，振動步伐一致的橫波相互疊加，則()A.波峰與波谷疊加的點(diǎn)振動必定是減弱的B.振動最強(qiáng)的點(diǎn)經(jīng)過14T后恰巧回到均衡地點(diǎn)，因此該點(diǎn)的振動是先增強(qiáng)，后減弱C.振動增強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相間隔散布，且增強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)不隨時間變化D.增強(qiáng)區(qū)的質(zhì)點(diǎn)某時刻位移可能是零分析：當(dāng)頻次同樣，步伐一致的兩列波疊加時，若波峰與波谷疊加必為減短處，A正確；振動增強(qiáng)點(diǎn)其實(shí)不是指其位移就最大，有時可能為零。所以B錯，C、D正確。答案：ACD【例2】如圖12-6-1所示，沿一條直線相向流傳的兩列波的振幅和波長均相等，當(dāng)它們相遇時可能出現(xiàn)的波形是圖12-6-2所示的()圖12-6-1圖12-6-2分析：當(dāng)兩列波的前半個波形(或后半個波形)相遇時，依據(jù)波的疊加原理，在前半個波形(或后半個波形)重疊的地區(qū)內(nèi)所有的質(zhì)點(diǎn)振動的合位移為零，而兩列波的后半個波形(或前半個波形)保持不變，B正確。當(dāng)兩列波完整相遇時(即重疊在一同)，由波的疊加原理可知，所有質(zhì)點(diǎn)振動的位移均等于每列波獨(dú)自流傳時惹起的位移的矢量和，使得所有的質(zhì)點(diǎn)振動的位移加倍。C正確。答案：BC方法點(diǎn)撥此題重點(diǎn)要弄清波的干預(yù)“增強(qiáng)”“減弱”的含義，增強(qiáng)的含義是“峰峰相遇”或“谷谷相遇”，而減弱的含義是“峰谷相遇”，振動增強(qiáng)是指對某質(zhì)點(diǎn)來說振幅變大了，但仍處于振動中間。簡單產(chǎn)生增強(qiáng)點(diǎn)總處于波