发布时间 : 星期三 文章2020高考物理二轮复习精品资料Ⅰ 专题18 光学教学案(教师版) 精品更新完毕开始阅读233500d2bbd528ea81c758f5f61fb7360b4c2b84
光的反射和折射
【考纲解读】通过《考试大纲》可以知道，光学部分：由几何光学的光的反射和折射与物理光学的光的波动性和微粒性四个部分组成，其中光的反射、折射和光电效应要求属Ⅱ级要求（即：对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用）。从试题以选择题的形式为主，复习过程中，必须注意强化基础知识记忆理解、加强高考热点的针对训练。
值得说明的，对高考试题的研究分析有以下五个目的：①对几年高考试题的整体研究——找出它们的共性；②对近年高考试题的研究——找出高考发展趋势；③相同高考试题的对比研究——找它们的变化；④不同高考题型分类研究——找出它们的差别；⑤对各省高考试题集中研究——找出新意、找出动态。
【考点突破】
考点1 光的折射 全反射 色散
【例1】假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比，则
A．将提前 B．将延后
C．在某些地区将提前，在另一些地区将延后
D．不变
【解析】地球周围的大气是不均匀的，离地面越高，空气越稀薄，太阳
图A-14-59-5
光从大气层外射到地面的光线由真空进入空气中，光要发生折射，越接近地面空气越稠密，折射率也越大，因此人们观察到的日出时刻的太阳，实际上还完全处在地平线的下方，如图A-14-59-5所示.假设地球表面不存在大气层，则太阳光将沿直线射到地面，因此只有当太阳到达图中的地平线位置时，人们才能观察到日出的太阳．由图可知，这一现象与人们所站的地理位置没有什么关系．故选项A、C、D错，只有选项B正确．
考点2 光的波动性
【例2】线光源a发出的光波长为480 nm，线光源b发出的光波长为672 nm，则 ( ) A．用a做双缝实验，屏上与双缝路程差为δ1=1.68 μm的P处将发现暗纹 B．用b做双缝实验，P处将出现亮纹．
C．用a做双缝实验，屏上与双缝路程差为δ2=1.44μm的Q处将出现亮纹
D．用单缝衍射实验，用a照射时比用b照射时的中央亮条更宽
【解析】通过计算可知δ1=1.68 μm为480 nm 的一半（240 nm）的7倍，故出现暗条纹，A正确. δ2=1.44μm为480 nm的3倍，故出现亮条纹，C正确. δ1 、δ2不满足672 nm的半波长的奇数倍或波长的整数倍，B错误.波长越大，发射衍射时中央亮纹越宽，故D错误.
【命题解读】
命题角度1 平面镜成像特点的应用
1．图中M是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离可调节．甲、乙二人站在镜前，乙离镜的距离为甲离镜的距离的2倍，如图13—l所示．二人略错开，以便甲能看到乙的像．以J表示镜的长度，九表示乙的身高，为使甲能看到镜中乙的全身像，l的最小值为( )
[专场错解] B
[考场零失误] 受课本上一道习题的影响，人要看到自己的全身像，镜子至少要等于身高的一半，误认为B项正确．本题是甲要从平面镜中看到乙的全身像，而不是自己的全身像．
[对症下药] 根据平面镜成像规律，作出乙关于平面镜的轴对称图形，由光路可逆把乙的最高点和最低点与甲的眼睛相连，这两条连线之间的平面镜长度即为J值．由几何关系得1?h.
2．如图13—2所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰△abc，其中ac面是镀银的．现有一光线垂直于ab面入射，在棱镜内经过两次反射后垂直于6c面射出．则 ( )
A．∠La=30°，∠b=75° B．∠a=32°，∠b=74° C．∠a=34°，∠b=73° D．∠a=36°，∠b二72° [专场错解] A
[考场零失误] 没有根据反射规律，充分挖掘几何关系．
[对症下药] 根据光路图，依几何关系得：La+2∠b =180°，及2a=Lb，解得∠a=36°，
23∠b=72°，故选项 D正确．
3．如图13—3所示，一个点源S对平面镜成像，设光源不动，平面镜以速率 v沿OS方向向光源平移，镜面与OS方向之间的夹角为30°，则光源的像S′，将 ( )
A.以速率0．5t/沿S′S连线向S运动 B．以速率v沿S′S连线向S运动 C．以速率3V沿S′S连线向5运动 D．以速率2v沿S′S连线向S运动 [专场错解] A
[考场零失误] 根据运动的相对性，可以把平面镜看作不动，则光源以速率1/沿SO连线向平面镜靠近，由题意可知像沿S′S连线向S运动，则光源的速度在S′S连线方向的分速度。：vcos60°=0．50v，又由物和像相对于平面镜速度相等，而误认为A项正确．在平面镜移动时判断像的移动情况，最好不用运动的相对性；假设开始SO与平面镜的交点为O′，平面
镜移动时，像是沿S'S连线向5运动；若是平面镜不动，光源移动，则像是沿SO′连线向O′运动，很明显运动方向不同．
[对症下药] 如图13—4所示，假设在t时间内平面镜从O′运动到S处，则像就从S′运动到S处，有几何知识可知S′S=SO′，故像的移动速率为v，故B项正确．
专家会诊
解决此类问题，先根据反射规律作出光路图，然后应用几何关系求解，有的时候要运用光路可逆的特性，可以使一些问题的解决快捷、方便．解决像的移动问题先看是平面镜还是物体移动(最好不用运动的相对性)，在根据平面镜成像规律作出几何图，由几何知识分析即可得出结论．
命题角度2 光的折射及其全反射
1．两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θl、θ2．已知θ1>θ2，用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度 ( )
A．n1
[考场零失误] 对折射规律，折射率与临界角和光在该介质中的传播速度间的关系不熟悉．
[对症下药] 光从光密介质传播到光疏介质，当折射角等于90°时，此时的入射角为临界角．光从水中射向空气临界角为\，由折射规律nsinθ=1，因θ1>θ2，故 θl>θ2，又由n=n?c，得v1>v2，故选项B正确． v2．如图13—5所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射人空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束0A和OB沿如图所示方向射出．则 ( )
A.OA为黄光，OB为紫光 B．OA为紫光，OB为黄光 C．OA为黄光，OB为复色光 D．OA为紫光，OB为复色光 [专场错解] B
[考场零失误] 一是不清楚黄光和紫光的临界角谁大，而是认为刚好发生全反射就不存在反射光，故误认为OB为单色光．
[对症下药] 光从玻璃射向空气的临界角为夕，则 sinθ=
1因为玻璃对紫光折射率大n于黄光，故紫光临界角较小．依题意可知，一束光刚好发生全反射，另一束光已发生全反射，而入射角相同，故只能是黄光刚好发生全反射，紫光只有反射光，但黄光仍有反射光，故OB仍为复色光，故选项C正确．
6．发出白光的细线光源ab，长度为l0，竖直放置，上端。恰好在水面以下，如图13—6所示．现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光速经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度,l2表示紫光成的像的长度，则 ( )