文档内容
第60讲 光的折射 全反射
目录
01、考情透视，目标导
航
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
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
考情
2024·重庆 ·高考物理第4题
分析
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1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律。
目标
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＝中，不论光是从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ 总是真空中的光线与法线间的夹角，
1
θ 总是介质中的光线与法线间的夹角。
2
(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＝。
(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
圆界面的法线是过圆心
通过平行玻璃砖的 通过三棱镜的光线经两
作用
的直线，经过两次折射
光线不改变传播方 次折射后，出射光线向
后光线向圆心偏折
向，但发生侧移 棱镜底边偏折
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＝，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，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. D.
【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＝R，由几何
关系有∠COB＝α，sin ∠COB＝＝，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＝＝，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 7 m、海面下4 m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6 m，潜水员能看到杆的一半刻度。已知海面 CD到海岸AB
的高度为3 m，标尺杆F到岸边A点的距离为4 m。
(1)求海水的折射率为多少？
(2)若由于涨潮海面CD上升了3 m与海岸AB平齐，潜水员相对海岸位置不变，则此时能看到
的标尺杆长度为多少？
【答案】 (1) (2)(6－) m
【解析】 (1)光路图如图甲所示由图中几何关系可得sin α＝，sin β＝
所以n＝＝。
(2)涨潮后的光路图如图乙所示。
由几何知识可以得出
sin α′＝，＝n，所以sin β′＝
得tan β′＝2
能看到标尺杆的长度为
L ＝L－＝ m＝(6－) m。
1
考点二.全反射的理解及应用
知识点1．求解光的折射和全反射问题的思路
确定研究 该光线一般是入射光线，还有可能是反射光线或折射光线；若研究
的光线 的光线不明确，根据题意分析、寻找，如临界光线、边界光线等
找入射点，确认界面，并画出法线，根据反射定律、折射定律作出
画光路图
光路图，结合几何知识推断和求解相关问题
从光疏→光密：一定有反射、折射光线；
注意两点
从光密→光疏：如果入射角大于或等于临界角，一定发生全反射
知识点2.全反射规律的应用
(1)全反射棱镜截面是等腰直角三角形的棱镜(通常是玻璃做成的)叫全反射棱镜。它的特殊作用一般有如图
所示的四种情况。
(2)光导纤维
光导纤维简称“光纤”，它是非常细的特制玻璃丝(直径在几微米到一百微米之间)，由内芯
和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大。
1.光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的，光导纤维由内、外两种材料制成，内芯材料的折射率为
n，外层材料的折射率为n，如图6所示的一束光信号与界面夹角为α，由内芯射向外层，要想在此界面发
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生全反射，必须满足的条件是( )
A.n>n，α大于某一值 B.nn，α小于某一值 D.n
