高中物理选修34光教师版
1.平面直角坐标系xOy 中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ现象存在沿y 轴负方向的匀强电场，如图所示。一带负电的粒子从电场中的Q 点以速度v0沿x 轴正方向开始运动，Q 点到y 轴的距离为到x 轴距离的2倍。粒子从坐标原点O 离开电场进入电场，最终从x 轴上的P 点射出磁场，P 点到y 轴距离与Q 点到y 轴距离相等。不计粒子重力，为： （1）粒子到达O 点时速度的大小和方向； （2）电场强度和磁感应强度的大小之比。
答案：（1）在电场中，粒子做类平抛运动，设Q 点到x 轴的距离为L ，到y 轴的距离为2L ，粒子的加速度为a ，运动时间为t,有
①
学生姓名 赖姗姗 年 级 高二 学 科 物理 上课时间
教师姓名 田晋臣
课 题 光复习课·
教学目标
(1)了解介质的折射率与光速的关系； (2)掌握光的折射定律； (3)掌握介质的折射率的概念 （4）理解光的全反射现象；
（5）掌握临界角的概念和发生全反射的条件； （6）了解全反射现象的应用
教学过程
教师活动
学生活动
②
设粒子到达O点时沿y轴方向的分速度为vy
vy= at③
设粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为α，有
④
联立①②③④式得
α=45°⑤
即粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为45°角斜向上。
设粒子到达O点时的速度大小为v，由运动的合成有
⑥
联立①②③⑥式得
⑦
（2）设电场强度为E，粒子电荷量为q，质量为m，粒子在电场中受到的电场力为F，由牛顿第二定律可得
F=ma ⑧
又F=qE ⑨
设磁场的磁感应强度大小为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，所受的洛伦兹力提供向心力，有⑩
由几何关系可知
?
联立①②⑦⑧⑨⑩?式得
?
2.如图M－13所示，一个带电的小球从P点自由下落，P点距场区边界MN高为h，边界MN下方有方向竖直向下、电场场强为E的匀强电场，同时还有垂直于纸面的匀强磁场，小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后，恰能做匀速圆周运动，并从边界上的b点穿出，已知ab＝L，求：
(1)小球的带电性质及其电量与质量的比值；
(2)该匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向；
(3)小球从P开始，第四次经过边界MN共需时间为多少？
图M－13
解：带电粒子在复合场中做匀速圆周运动，则重力和电场力平衡，洛伦兹力提供做圆周运动的向心力．
(1)重力和电场力平衡，电场力方向向上，电场方向向下，则小球带负电，有
mg＝Eq
比荷＝.
(2)粒子由a到b运动半周，由其受力方向根据左手定则可知磁场方向为垂直纸面向外，有qvB＝m
mgh＝mv2
L＝2R
联立可得B＝＝.
(3)小球从P开始，第四次经过边界MN共需时间为
t＝3＋2＝3＋.
光的折射
1. 在水中的潜水员斜看岸边的物体时，看到的物体( )
A．比物体所处的实际位置高
B．比物体所处的实际位置低
C．跟物体所处的实际位置一样高
D．以上三种情况都有可能
2. 如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，已知棱镜材料的折射率为1.4，则这束光进入棱镜后的光路图应为下图中的( )
解析：因为n＝1.4，所以根据sinC＝知临界角等于45°.光线垂直AB面射入，在AC面入射角为60°>45°，发生全反射．A错误．光线经AC面全反射后射到BC面时入射角为30°<45°，在该介面上既有反射现象又有折射现象，且折射角大于入射角，B、C错误．
答案：D
3.如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°。己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为
A．B．1.5 C． D．2
C 解析：如图，为光线在玻璃球内的光路图．A、C为折射点，B为反射点，作OD平行于入射光线，故，所以，玻璃的折射率
全反射
4. 半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直．一光束沿半径方向与OO′成θ=30°射向O 点，光屏PQ区域出现两个光斑．当θ逐渐增大到45°时，光屏上的两个光斑恰好变成一个．试求：
①圆形玻璃砖材料的折射率n；
②当光束沿半径方向与OO′成θ=30°射向O点时，光屏PQ区域两个光斑的距离．
学科问题：1.对概念理解不清晰
2.对公式的运用以及几何关系的结合不熟练
学生问题：1.计算能力不达标
2.不理解公式的由来以及其相关的意义、变形
3.对物理题目整个模型的建立不熟悉
1.光线由媒质A射向媒质B，入射角i小于折射角γ，由此可知（）
A、媒质A是光疏媒质；
B、光在媒质A中速度比在媒质B中大；
C、媒质A的折射率大于媒质B的折射率；
D、光从媒质A进入媒质B不可能发生全反射。
答案：C
2. 如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，如图能正确描述其光路的是（）
A．B．
C．D．
考点：光的折射定律．
专题：光的折射专题．
分析：根据折射定律垂直于射向界面的光线不发生偏折，由光疏介质射向光密介质折射角变小．
解答：
A、垂直射向玻璃时，光线不发生偏折，到达玻璃底面时，若入射角大于临界角则发生反射，没有折射光线．故A有可能，A正确；
B、由空气射向玻璃，时光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射，没有折射光线．故B错误；
C、若光线到达玻璃的底面时入射角小于临界角则同时发生折射和反射，但应该空气中的折射角大于玻璃中的入射角，故C错误；
D、由空气射向玻璃时，同时发生折射和反射，但应该玻璃中的折射角小于空气中的入射角，故D错误．
故选：A．
点评：解决本题的关键是掌握反射定律和折射定律，结合数学知识即可求解
3. 如图所示，AOBC为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R=10cm 的四分之一圆弧，AB与竖直屏MN垂直，屏上D点为AB延长线与MN的交点，AD=R．某一单色
光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i=45°，已知该介质对此光的折射率为n=，求屏MN上光斑与D的距离．
考点：光的折射定律．
专题：光的折射专题．
分析：由折射定律求出折射角，由几何知识可求得屏MN上光斑与D的距离．
解答：解：由折射定律得n==
解得折射角r=60°
又DO=2R
故屏MN上光斑P与D的距离PD=DOtan30°=2R?=
答：屏MN上光斑P与D的距离为．
点评：本题首先要能正确作出光路图，并能正确应用几何关系和折射定律结合进行解题．
4. 光线从空气射入玻璃砖，当入射角为60时，折射光线与发射光线恰好垂直。求：光在该玻璃砖中传播速度是多少？(v=1.73×108m/s)
解析：光在玻璃中的传播速度为
1.光线从空气射入玻璃砖，当入射角为60o时，折射光线与反射光线恰好垂直，求该玻璃砖的折射率
解析：
光路图如下图所示
由题意可知，光在玻璃中的折射角
所以，玻璃的折射率为
2.已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，如果光按下面几种方式传播，可能发生全反射的是( )
A．从水晶射入玻璃
B．从水射入二硫化碳
C．从玻璃射入水中
D．从水射入水晶
答案：C
3. 半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为O，两条平行单色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点为B，∠AOB＝
60°，已知该玻璃对红光的折射率为n＝
①求红光在玻璃中的传播速度为多大？
②求两条光线经圆柱面和底面折射后的交点与O点的距离d;
答案：①由n＝c/v得v=×108m/s=1.73×108m/s
②如图所示，光线1不偏折．光线2入射角i＝60°.
sin r＝＝，r＝30°，
i′＝60°－r＝30°.
sin r′＝nsin i′＝，r′＝60°，
由正弦定理，得OC＝R，
则d＝OC·tan 30°＝R.
查漏补缺
1.一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示．设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则（）
A．na＞nb B．na＜nb C．va＞vb D．va＜vb
AD光的折射定律．
【分析】由图看出，两束光的入射角相同，玻璃对单色光a的折射角小于b的折射角，根据
折射定律分析折射率的大小关系，由v=分析光a、b在玻璃中的传播速度的关系．
【解答】解：
A、B由图看出，两束光的入射角i相同，玻璃对单色光a的折射角小于b的折射角，根据折
射定律n=得知，玻璃对a光的折射率大于玻璃对b的折射率，即有na＞nb．故A正确，B错误．
C、D由v=分析得到a光在玻璃中的传播速度小于b在玻璃中的传播速度，即有va＜vb．故C错误，D正确．
故选A
2.如图所示，AOB为扇形玻璃砖，一细光束照射到AO面上的C点，入射光线与AO面的夹角为
30°，折射光线平行于BO边，圆弧的半径为R，C点到BO面的距离为，AD⊥BO，∠DAO=30°，光在空气中国的传播速度为c，求
①玻璃砖的折射率及光线在圆弧面上出射时的折射角；
②光在玻璃砖中传播的时间．
【解答】解：①光路如图所示，由于折射光线CE平行于BO，因此光线在圆弧面上的入射点E
到BO的距离也为，则光线在E点的入射角α满足sinα=，得：α=30°
由几何关系可知，∠COE=90°，因此光线在C点的折射角为：r=30°
由折射定律知，玻璃砖的折射率为：n===
由于光线在E点的入射角为30°，根据折射定律可知，光线在E点的折射角为60°．