第19讲 光的折射-【暑假自学课】2024年新八年级物理暑假提升精品讲义（人教版2024）

第19讲 光的折射 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（8大考点） 模块五 小试牛刀过关测 1．了解光的折射现象。 2．知道光在发生折射时，光路是可逆的。 3．能够利用所学知识解释生活中的折射现象。 1、光的折射规律 （1）在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在同一平面内（共面）。 （2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧（分居）。 （3）当光从空气斜射入水等其他透明物质（玻璃、水晶等）时，折射角小于（大于、小于或等于）入射角；当光从水或其它透明物质斜射入空气时，折射角大于（大于、小于或等于）入射角（不等角，在空气中的角大）。 2、光的折射现象及其应用 （1）当光从一种介质斜射入另一种介质时，光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫光的折射。 （2）光的折射发生在两种介质的交界面上，但光线在每种介质内是直线传播的。光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向不改变（改变、不改变）。 （3）入射光线射入另一种介质时的交点（O），叫入射点；入射光线与法线夹角（α）叫入射角；折射光线与法线的夹角（γ）叫折射角。 （4）在生活中，我们常见的折射现象很多，如：看清澈的池水，池水水底变浅；在岸上看到的鱼接近于水面；透过玻璃砖看物体发生了错位；水杯中的筷子好像弯折了；“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。 3、作光的折射光路图 （1）利用光的折射规律 ①光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角。 ②光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角。 ③光垂直界面射入时，传播方向不改变；此时入射角等于折射角等于0。 ④光的折射现象例子：海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯；看见落到地平线下的太阳；叉鱼的时候瞄准鱼的下方。 （2）根据光路可逆的可逆性。 若光是由较密的介质射入较疏的介质时呢？画出下图。 教材习题01 图中，哪一幅图正确地表示了光从空气进入玻璃中的光路？ 解题方法 ①要解决此题，需要掌握光的折射规律的内容：入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧。 ②当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其它介质斜射入空气时，则折射角大于入射角…… 【答案】C。 教材习题02 一末光射向一块玻璃砖(图4.4-8)，并穿过玻璃砖。画出这束光进入坡璃砖和离开玻璃砖后的光线(注意标出法线)。 解题方法 ①当光从空气斜射入玻璃时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角小于入射角。 ②当光从玻璃斜射入空气时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角…… 【答案】 教材习题05 两位同学想用激光笔去照亮水中漂亮的小石子。同学甲往他看到的小石子的下方去照射；同学乙往他看到的小石子的方向去照射。他们谁能照亮小石子?请你作图说明。 解题方法 ①当光从一种介质进入另一种介质时，它的传播方向会发生改变，这种现象称为折射。 ②同学乙直接朝着水面下的小石子照射，由于光线的折射，光线并不会直接到达小石子，而是偏离了原来的路径。 ③同学甲意识到光线会在水面上发生折射，因此他调整了激光笔的角度，使其向下偏移，这样光线经过折射后就能正好照射到小石子上…… 【答案】光线从空气进入水中发生了折射，同学甲的激光笔照射角度使得折射后的光线能够正确地照射到小石子上。而同学乙的激光笔则直接照射到了水面上，由于没有考虑到折射，所以光线并没有到达小石子。因此只有同学甲的方法能够成功照亮水中漂亮的小石子。 考点一 光的折射的概念和现象 1．宋代范仲淹的《岳阳楼记》中蕴含了丰富的光学知识，文字词句与物理知识相符合的是（　　） A．“锦鳞游泳”，看到水里的鱼是实像 B．“皓月千里”，皎洁的月亮是光源 C．“浮光跃金”，湖面波动的光闪着金色是光的折射现象 D．“静影沉璧”，如玉璧一样月亮的倒影是光的反射现象 【答案】D 【详解】A．看到水中的鱼是光的折射现象形成的鱼的虚像，由于光从水中射向空气时折射角大于入射角，折射光线的反向延长线相交形成虚像，故A不符合题意； B．本身发光的物体才是光源，月亮本身不能发光，不是光源，故B不符合题意； C．“浮光跃金”，金色是光在水面发生反射形成的现象，故C不符合题意； D．月亮的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故D符合题意。 故选D。 2．以下的句语蕴含了常见的光现象：①一叶障目②海市蜃楼③坐井观天④潭清疑水浅。描述光沿直线传播的是 ，描述了光的折射现象的是 。（选填序号） 【答案】 ①③ ②④ 【详解】[1][2]一叶障目是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的，海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象，坐井观天指在井中看到的天空只有井口那么大，这是光的直线传播造成的，潭清疑水浅是由光的折射形成的，描述光沿直线传播的是①③，描述了光的折射现象的是②④。 考点二 从水面（水中）看向水中（水面） 3．如图所示，这是某同学画的光路图。下列选项中可以用该光路图解释的是（　　） A．潜水员在水中看岸上景物 B．人看到水中的“蓝天白云” C．人在岸边看到河水中的鱼 D．通过潜水艇潜望镜观察海面情况 【答案】C 【详解】A．潜水员在水中看岸上景物时，光从空气斜射入水中，与光路图不符，故A不符合题意； B．人看到水中的“蓝天白云”属于光的反射现象，光路图描述的是光的折射现象，故B不符合题意； C．人在岸边看到河水中的鱼属于光的折射现象，而且是光从水中斜射入空气中，与光路图相符，故C符合题意； D．潜望镜是由平面镜组成，属于光的反射现象，与光路图不符，故D不符合题意。 故选C。 4．光从空气斜射入玻璃中时，折射光线将向 方向偏折。由于光的折射，我们从水面上方看水中的物体，会感到物体的位置比实际位置 （选填“高”或“低”）一些。 【答案】 法线 高 【详解】[1][2]根据光的折射规律可知，当光从空气斜射入玻璃中，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，当从水面上方看水中的物体时，物体反射的光线从水中斜射到空气中发生折射，折射光线远离法线，向下偏折，所以人眼逆着折射光线看去上，看到的物体位置比实际要高。 考点三 筷子在水中的弯折 5．如图所示的情景中，由于光的折射形成的是（　　） A．水中倒影 B．手在灯光下成影 C．铅笔在水中弯折 D．演员对着镜子画脸谱 【答案】C 【详解】A．倒影属于平面镜成像，是光的反射，故A不符合题意； B．手在墙上形成手影，是因为光在同一均匀介质中沿直线传播，故B不符合题意； C．铅笔在水中弯折是光的折射现象，故C符合题意； D．演员对着镜子画脸谱是平面镜成像，平面镜成像属于光的反射现象，故D不符合题意。 故选C。 6．筷子斜插入水中，从侧面看筷子，如图所示的三个情景简化图中 选填“甲”、“乙”或“丙”）是符合的，这属于光的 现象。 【答案】 丙 折射 【详解】[1][2]当光从水中射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线向水面偏折，位置降低，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上，从而位置比实际位置偏高，看起来筷子向上弯折，与丙图一致。 考点四 海市蜃楼 7．在重庆市凤鸣山中学的高效物理课堂中，同学们开展了一个成语接龙活动，每个同学说出一个与光现象有关的成语。以下选项中属于光的反射的是（　　） A．坐井观天 B．杯弓蛇影 C．海市蜃楼 D．一叶障目 【答案】B 【详解】A．坐井观天指在井中看到的天空只有井口那么大，这是光的直线传播造成的，故A不符合题意； B．杯弓蛇影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B符合题意； C．海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生的折射现象，故C不符合题意； D．一叶障目是光的直线传播使得一片树叶挡住了视线，故D不符合题意。 故选B。 8．《梦溪笔谈》是北宋一部涉及中国古代自然科学、工艺技术及社会历史现象的综合性笔记体著作，该书被评价为“中国科学史上的里程碑”。作者沈括在书中记载了日食、月食、海市蜃楼等自然奇观，海市蜃楼是由于光的 而形成的 像（选填“实”或“虚”）。 【答案】 折射 虚 【详解】[1][2]海市蜃楼是由于大气层不均匀，光在不均匀的大气中传播时发生折射而形成的虚像。 考点五 光的折射的实验现象及结论 9．如图甲是王楠同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了数据： 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8° （1）由表格中的数据还可以判断：当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角 30°（选填“等于”、“小于”或“大于”）； （2）当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角是 ，你的依据是 ； （3）保持图乙的入射光不动，继续往水槽里加适量的水，会看到水槽底部的亮斑B向 移动。 【答案】 大于 45° 光路是可逆的 左 【详解】（1）[1] 由表格数据可知，当光由空气斜射入玻璃中时，随着入射角的增大，折射角也增大，当入射角等于45°时，折射角为30°，当入射角等于60°时，折射角为37.8°，所以当入射角等于55°时，折射角的范围是 故其折射角大于30°。 （2）[2] [3] 根据光的折射定律可知，光路是可逆的，当光由玻璃斜射入空气中时，入射角小于折射角，当入射角等于30°时，折射角为45°。 （3）[4] 当光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，当入射角不变时，折射角也不变，保持入射光不动，继续加水，入射点向左移动，会看到亮斑B向左移动。 10．某同学在做探究光的折射特点实验，图是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如下数据，分析表中数据，可得出结论： 入射角α 0° 15° 30o 45° 60o 反射角β 0° 15° 30° 45° 60° 折射角γ 0° 11.30 22.10 35.40 40.9° （1）光从空气斜射到水面时，将同时发生 和 现象； （2）光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：折射角 （大于/等于/小于）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 （填度数）。该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。 【答案】 反射 折射 小于 0° 【详解】（1）[1][2]由图可知，光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象。 （2）[3][4]由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时，入射角为0°，反射角和折射角均为0°。 考点六 不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系 11．一束光从空气斜射向水中，如图所示，能正确表示光的传播路径的图是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据反射定律和折射定律，当光由空气斜射进入水中时发生反射和折射的光路如图： A中的图，反射角不等于入射角；B中折射角大于入射角；D中反射角不等于入射角，且折射角大于入射角；故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 12．光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射，光路如图所示，其中折射角为 （∠1/∠2/∠3），分界面的 方为水，当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将变 。    【答案】 上 大 【详解】[1][2][3]由图可知，等于，反射光线与入射光线关于法线对称，因此①是法线，②是界面，法线的一侧只有一条光线是入射光线，是入射光线，是反射光线，是折射光线；是折射角，又因为大于，即折射角大于入射角，所以分界面下方是空气，上方是水；因反射角等于入射角，所以当入射角变小时，反射角变小，折射角也会减小，折射光线与界面的夹角变大，入射光线与界面的夹角变大，所以反射光线与折射光线的夹角将变大。 考点七 作出光在空气和介质中传播的光路图 13．如图所示，一束光从空气斜射入水中，请作出反射光线和折射光线的大致方向。 【答案】 【详解】过入射点O作垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角画出反射光线；根据折射角小于入射角画出折射光线。如图所示： 14．如图所示，一个玻璃三棱镜的截面为等腰直角，∠A为直角，一束红光平行于BC边从S点射入三棱镜经AB面折射后，又在BC面发生反射，然后恰好从P点折射后射出，请画出这个传播过程的光路图。 【答案】 【详解】经S点折射的光线射到BC面上时发生反射，且反射光线恰好过P点，可以先作S点关于BC的对称点S'，连接S'与P的连线，OP即为反射到P的反射光线；过P点作法线，根据光从玻璃斜射入空气时，在法线右侧的空气中作出射出的折射光线，图中∠SOB=∠BOS'=∠POC，∠B=∠C，即光线SO与AB的夹角与OP与AC夹角相等，而开始的入射光线与BC平行，由光的可逆性可知，最后经三棱镜折射出的光线也与BC平行，如下图所示： 考点八 光的折射规律的应用 15．如图所示，一束激光由玻璃砖下方向上射入空气中，折射后沿OA射出，其入射点可能是图中的（　　） A．M点 B．N点 C．P点 D．Q点 【答案】B 【详解】一束激光由玻璃砖下方向上射入空气中，斜射时光线会发生偏折，入射角小于折射角。 A．MO与界面相垂直，光线会沿直线方向射出，不会发生偏折，故A不符合题意； B．从N点射入，入射角小于折射角，故B符合题意； C．从P点射入，光线没有发生偏折，入射角等于折射角，故C不符合题意； D．从Q点射入，入射角大于折射角，故D不符合题意。 故选B。 16．如图所示，一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点，此时光斑在O点 （选填“左”或“右”）侧，打开水槽底部水龙头缓慢放水，在水未放干之前，随着水位下降。折射角将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 左 不变 【详解】[1] 水槽内没有注水时，光沿直线传播，照射到O点；当向水槽内注入适量的水后，光从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，折射光线偏向法线，因此水槽底部光斑移动到O点的左侧。 [2] 打开水槽底部水龙头缓慢放水，水面下降，入射光线的方向不变，因此入射光线在水面的入射角不变，折射角不变。 一、单选题 1．如图所示，下列光现象由光的折射形成的是（    ） A．后视镜中的景物 B．墙上手影 C．水中倒影 D．水面上“折断”的筷子 【答案】D 【详解】A．后视镜中的景物是由于光的反射形成的虚像，故A不符合题意； B．墙上手影是由于光的直线传播形成的，故B不符合题意； C．水中倒影是由于光的反射形成的虚像，故C不符合题意； D．水中的筷子看起来“折断”是由于光在水面处发生了折射，故D符合题意。 故选D。 2．如图所示，图中男同学在茶杯里放一枚硬币，眼睛刚好看不见硬币的地方，保持眼睛和杯子的位置不变，请女同学慢慢往杯里倒水，男同学将观察到的现象是（　　） A．随着水的增多，他可以看见硬币的像，且感到硬币像逐渐降低 B．随着水的增多，他可以看见硬币的像，且感到硬币像逐渐升高 C．注水后能看见硬币的像，看不见硬币的像升高或降低 D．注水后仍看不见硬币的像 【答案】B 【详解】保持眼睛和杯子的位置不变，慢慢向杯子里倒水，随着水面的上升，男同学可以看到硬币的虚像，这是因为照射到硬币上的光线经过水面折射后形成的，由光的折射规律可知，光从水中射入到空气中时，入射角小于折射角，所以随着水面的升高，人眼观察到的硬币的像也会逐渐升高。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．一条光线从空气斜射向玻璃。在交界面上同时发生了反射和折射现象，如图所示。针对该图像，判断正确的是（　　） A．是交界面，上方是空气，下方是玻璃 B．光线为折射光线，是折射角 C．是空气和玻璃的交界面，是法线 D．当光线靠近时，光线靠近 【答案】A 【详解】反射角等于入射角；折射光线与反射光线在同一介质中；折射光线与入射光线在不同介质中，且分居法线两侧，则AO是入射光线、OB是反射光线、OC是折射光线。 A．由图得，入射角大于折射角，则是交界面，上方是空气，下方是玻璃，故A正确； B．光线为折射光线，是折射角，故B错误； C．是空气和玻璃的交界面， 是法线，故C错误； D．当光线靠近时，入射角增大，折射角增大，则光线远离，故D错误。 故选A。 4．关于光现象的相关知识：①汽车后视镜是凸面镜，能起到扩大视野的作用；②皮鞋擦油、抛光是为了使鞋面更光滑，而发生镜面反射；③湖水中出现“鱼在云中游”的奇异现象，水中的“鱼”和“云”都是光的折射现象造成的；④阳光照射下的地面上呈现出电线杆的影子，这是电线杆的实像。上述判断中说法正确的是（　　） A．①② B．②④ C．②③ D．①④ 【答案】A 【详解】①凸面镜对光线有发散的作用，应用在汽车的后视镜上，凸面镜成正立、缩小的虚像，能增大司机的视野范围，减少交通事故的发生，故①正确； ②因为皮鞋的表面不光滑有灰尘，光射向鞋面后发生漫反射，这样皮鞋就失去了光泽；涂上鞋油后，鞋油的微小颗粒能填充到鞋的毛孔中，用布仔细擦拭，使鞋油涂抹的更均匀鞋面就变得十分光滑。光射向鞋面后会发生镜面反射，皮鞋看起来就更光亮更好看了，故②正确； ③我们看到水中的鱼，实际看到的是由于光的折射形成的鱼的虚像，看到的水中的“云”是光的反射形成的虚像，故③错误； ④影子是由于光的直线传播形成的光线照不到的阴暗区域，不是实像也不是虚像，故④错误。 综上所述，①②正确，③④错误，故A正确，BCD错误。 故选A。 5．如图所示是春秋战国时期盛水的容器——“鉴”，我国古代将镜子称作“鉴”，就是由于“鉴”中盛水可用来照面。若人正对着“鉴”中平静的水面时，就会看到自己在水中的像。下列有关说法正确的是（　　）    A．看到的像是由镜面折射形成的 B．看到人在水中所成的像是实像 C．靠近水面，水中的像远离水面 D．远离水面，水中的像大小不变 【答案】D 【详解】AB．看到的像属于平面镜成像，是由于光的反射形成的虚像，故AB错误； C．平面镜所成的像与物体到镜面的距离相等，故靠近水面，水中的像靠近水面，故C错误； D．平面镜所成的像与物大小相等，故远离水面，水中的像大小不变，故D正确。 故选D。 6．室内游泳池水深，水面上方处有一盏灯，从池边看灯在水中的倒影正好贴在池底上，则灯距离水面高度应（　　） A．大于 B．小于 C．等于 D．无法判定 【答案】B 【详解】人看到的池底是折射形成的虚像，比真实的池底偏高，所以人眼看到池底到水面的距离小于2m，由于水面是平面镜，水中灯的像离水面的距离小于2m，根据物与像到平面镜的距离相等可知，灯距离水面高度小于2m；故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．有的诗歌不仅文字优美，也蕴含着一些物理知识，下列说法正确的是（　　） A．“起舞弄清影”——影子的形成是因为光的直线传播形成的虚像 B．“潭清疑水浅”——“疑水浅”是因为光从空气射向水面时发生了折射 C．“楼台倒影入池塘”——“倒影”是光的反射形成的虚像 D．“江清月近人”——江中月亮比天上月亮到水面的距离更近一些 【答案】C 【详解】A．“起舞弄清影”，实像是由实际光线会聚形成的像，影子既不是实像，也不是虚像，是光沿直线传播造成的光现象，故A错误； B．“潭清疑水浅”是因为光从水中斜射入空气中时发生了折射现象，故B错误； C．“楼台倒影入池塘”——“倒影”是属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像，故C正确； D．“江清月近人”——江中月亮与天上月亮到水面的距离相等，故D错误。 故选C。 8．如图所示是一束光由空气进入某透明物质时，在界面上的O点发生的反射和折射的光路，下列判断正确的是（　　） A．可能是入射光线 B．必定是反射光线 C．可能是折射光线 D．必定是入射光线 【答案】C 【详解】（1）假设是入射光线，若OB为反射光线，OC为折射光线，折射光线与法线重合，不可能；若OC为反射光线，OB为折射光线，折射光线与入射光线在法线同侧，不可能；（2）假设是入射光线，若OA为反射光线，OC为折射光线，折射光线与法线重合，不可能；若OC为反射光线，OA为折射光线，折射光线与入射光线在法线同侧，不可能；（3）假设CO是入射光线，若OB为反射光线，OA为折射光线，折射角小于入射角，可能；若OA为反射光线，OB为折射光线，折射角小于入射角，可能；可见，CO一定是入射光线，OA、OB可能是反射光线也可能是折射光线。 故选C。 二、填空题 9．如图，MN是空气和玻璃的分界面，一束光线射到MN面O处时发生反射和折射现象，则折射角为 度。 【答案】30 【详解】如图，MN是空气和玻璃的分界面，则EF为法线，根据光的反射定律及折射规律，反射光线与入射光线分居法线两侧，折射光线与入射光线分居法线两侧，故单独位于法线上方的AO为入射光线，OB为反射光线，OC为折射光线，故折射角为 10．如图是人类首次拍到猩猩使用工具捕猎的情景。为了捉到一条鱼，猩猩用矛拼命地刺向水里却没有成功，这主要是因为猩猩看到水中的鱼是光从 射入 中而成；若人用激光枪射鱼，应该使激光对准看到的 （鱼/鱼上方/鱼下方）照射。 【答案】 水中 空气 鱼 【详解】[1][2]鱼反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入猩猩眼睛，而猩猩眼睛是逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，这实际上看到的是偏高的鱼的虚像。 [3]鱼射出的光线在水面处发生折射，折射光线进入眼睛，光的折射中光路是可逆的，从看到鱼的位置正对鱼照射，能把鱼照亮，所以应瞄准看到“鱼”的开始射击。 11．如图所示，一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，入射光线与液面成30°角，则折射角的大小为 ，反射角的大小为 。 【答案】 37° 60° 【详解】[1][2]根据光的反射定律和折射的规律作图如下： 其中∠AOD为入射角，∠DOB为反射角，∠EOC为折射角。则∠AOD=∠DOB，由题意知，入射光线与液面成30°角，则入射角∠AOD为60°，所以反射角∠DOB为60°。则折射角为 ∠EOC=180°-60°-83°=37° 12．湖水清澈见底，湖面平静如镜。站在湖边的游客能欣赏到水中的鱼在游玩，这是光的 现象；水中鱼儿能看到游来游去的同伴，这是光的 现象。 【答案】 折射 直线传播 【详解】[1]鱼儿是在水中的实际物体，鱼反射的光从水中斜射入空气中，要发生折射，游客看到水中的鱼是变浅的实际鱼的虚像。 [2]水中鱼儿能看到游来游去的同伴，鱼和同伴都是在水中，介质均匀，这是光的直线传播现象。 13．春游时，同学们看到：①自己在阳光下的影子；②岸边的树在湖中的倒影；③人从镜子里面看到自己；④从岸上看到水里面的鱼；⑤树荫下的光斑。在他们看到的景物中，属于光的反射的现象是 ，属于光的直线传播的现象是 。 【答案】 ②③ ①⑤ 【详解】[1][2]影子、小孔成像、日月食都是光的直线传播形成的，树荫下的光斑是小孔成像成的太阳的像；平面镜成像是光的反射形成的，人从镜子里面看到自己，平静的水面相当于平面镜，映出水面上的物体的像都属光的反射现象；光由水中斜射入空气中时，发生偏折，导致看到的物体变高，如看到水中的鱼，水底都变高，这是折射现象；所以属于光的反射现象的是：②③；属于光的直线传播的现象是①⑤。 三、作图题 14．平静水面上方的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置A、B如图所示，C点的人恰好看到它们在水中的像A′、B′重合，请画出小鸟在水中像的位置和人眼看到小鱼的光路图。 【答案】 【详解】作出小鸟位置A关于水面的对称点A′，即小鸟的像位置。因为C点人看到小鸟和小鱼的像重合，即A'也是小鱼B的像B′，A′C（B′C）与水面交于点O，连接BO即为入射光线，OC为折射光线，如图所示： 15．如图光从空气斜射入水中，请画出入射光线所对应的反射光线和在水中的折射光线的大致方向。 【答案】 【详解】过入射点作出法线，根据光的反射规律可知，反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧，据此在法线另一侧的空气中画出反射光线；光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，折射光线与入射光线分居法线两侧，据此在法线另一侧的水中画出折射光线，如图所示： 16．如图所示，玻璃鱼缸中的A点和B点代表一条鱼和眼睛看到鱼的像的位置。请画出眼睛看到鱼的光路图。 【答案】 【详解】观察水中鱼时，鱼反射的光线从水中斜射入空气中时，发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，眼睛逆着折射光线看上去，人看到的“鱼”在B点，比鱼的实际位置偏右，即鱼的实际位置A应在B的左方，连接A和眼睛C，与界面的交点O即为入射点，连接AO为入射光线，OC为折射光线，如图所示： 四、实验题 17．如图甲所示，小明在探究光折射现象时，将一束入射角为50°的光线斜射入杯中，在杯底形成光斑，然后逐渐往杯中加水，观察杯底光斑的位置变化。他对实验中光偏折程度的差异产生了兴趣。为了定量反映这种差异，他将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”。根据所学知识和生活经验，小明对影响“偏折比”大小的因素提出如下猜想： 猜想1：与液体深度有关； 猜想2：与液体种类有关； 猜想3：与入射光的颜色有关； （1）图甲实验中，测得折射角为35°，则此时的“偏折比”为 ，加水过程中，杯底光斑将向 （填“左”或“右”）移动； （2）实验中通过观察分析认为猜想1不正确，水面上升（下降），入射角和折射角都不变，小明只将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度（如图乙所示），杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合。对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比” （选填“大”或“小”）； （3）为了探究猜想3，小明用图甲装置先后入射红、蓝色激光，杯底光斑位置如图丙所示 光的“偏折比”大； （4）将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8，则光在下表面折射时的“偏折比”为 。 【答案】 0.7 右 小 红 1.25 【详解】（1）[1][2]图甲实验中，测得折射角为35°，已知入射角为50°，则偏折比为 当容器内逐渐加水时，光的折射程度不变，但入射点逐渐抬高且向右移动，由光的折射规律可知折射光线照射在容器底的光斑会逐渐向右移动。 （2）[3]将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度，杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合，如图1（为便于比较，在同一幅图中进行对比）， 由图1可知：在油中折射光线更靠近法线，即油中的折射角小于水中的折射角，且偏折比是折射角与入射角的比值，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小。 （3）[4]光线的入射角和入射点不变，红、蓝色激光的折光线，如图2 由图2可知：红色激光的折射角大于蓝色激光的折射角，由于入射角相同，则根据“偏折比”的定义可知：红光的“偏折比”大。 （4）[5]将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时入射角为r，折射角为i，如图3 此时“偏折比”为0.8，即：，当光在下表面折射时如图3中，则此时入射角为r′，折射角为i′，根据几何知识可知 ∠r′=∠i ∠i′=∠r 所以，光在下表面折射时的“偏折比”为 18．某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。 （1）使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否 ； （2）图8甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，则折射角是 （填“”或“”）； （3）光从空气射入水中，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图8丙中，其中1和、2和…4和分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 ，且折射角 （填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时入射角为 度，此时折射角 （填“大于”、“等于”或“小于”）入射角； （4）若让光线沿、…和入射，发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合，这一现象说明：在折射现象中， 。 【答案】 在同一平面内 ∠ DOF 增大 小于 0 等于 光路可逆 【详解】（1）[1]使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内，当光屏折转后，光屏上看不到折射光线，说明折射光线和入射光线、法线在同一平面内。   （2）[2]折射角是折射光线与法线的夹角，图甲中折射角是∠ DOF  。 （3）[3][4]比较折射角和对应的入射角的大小可得，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。 [5][6]当光从空气垂直射入水中时，入射光线与法线重合，入射角为0度，此时折射角也为0度，折射角等于入射角。   （4）[7]光线逆着原来折射光线的方向入射，折射光线逆着原来入射光线的方向，这一现象说明：在折射现象中，光路可逆。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第19讲 光的折射 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（8大考点） 模块五 小试牛刀过关测 1．了解光的折射现象。 2．知道光在发生折射时，光路是可逆的。 3．能够利用所学知识解释生活中的折射现象。 1、光的折射规律 （1）在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在同一平面内（共面）。 （2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧（分居）。 （3）当光从空气斜射入水等其他透明物质（玻璃、水晶等）时，折射角小于（大于、小于或等于）入射角；当光从水或其它透明物质斜射入空气时，折射角大于（大于、小于或等于）入射角（不等角，在空气中的角大）。 2、光的折射现象及其应用 （1）当光从一种介质斜射入另一种介质时，光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫光的折射。 （2）光的折射发生在两种介质的交界面上，但光线在每种介质内是直线传播的。光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向不改变（改变、不改变）。 （3）入射光线射入另一种介质时的交点（O），叫入射点；入射光线与法线夹角（α）叫入射角；折射光线与法线的夹角（γ）叫折射角。 （4）在生活中，我们常见的折射现象很多，如：看清澈的池水，池水水底变浅；在岸上看到的鱼接近于水面；透过玻璃砖看物体发生了错位；水杯中的筷子好像弯折了；“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。 3、作光的折射光路图 （1）利用光的折射规律 ①光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角。 ②光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角。 ③光垂直界面射入时，传播方向不改变；此时入射角等于折射角等于0。 ④光的折射现象例子：海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯；看见落到地平线下的太阳；叉鱼的时候瞄准鱼的下方。 （2）根据光路可逆的可逆性。 若光是由较密的介质射入较疏的介质时呢？画出下图。 教材习题01 图中，哪一幅图正确地表示了光从空气进入玻璃中的光路？ 解题方法 ①要解决此题，需要掌握光的折射规律的内容：入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧。 ②当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其它介质斜射入空气时，则折射角大于入射角…… 【答案】 教材习题02 一末光射向一块玻璃砖(图4.4-8)，并穿过玻璃砖。画出这束光进入坡璃砖和离开玻璃砖后的光线(注意标出法线)。 解题方法 ①当光从空气斜射入玻璃时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角小于入射角。 ②当光从玻璃斜射入空气时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角…… 【答案】 教材习题05 两位同学想用激光笔去照亮水中漂亮的小石子。同学甲往他看到的小石子的下方去照射；同学乙往他看到的小石子的方向去照射。他们谁能照亮小石子?请你作图说明。 解题方法 ①当光从一种介质进入另一种介质时，它的传播方向会发生改变，这种现象称为折射。 ②同学乙直接朝着水面下的小石子照射，由于光线的折射，光线并不会直接到达小石子，而是偏离了原来的路径。 ③同学甲意识到光线会在水面上发生折射，因此他调整了激光笔的角度，使其向下偏移，这样光线经过折射后就能正好照射到小石子上…… 【答案】 考点一 光的折射的概念和现象 1．宋代范仲淹的《岳阳楼记》中蕴含了丰富的光学知识，文字词句与物理知识相符合的是（　　） A．“锦鳞游泳”，看到水里的鱼是实像 B．“皓月千里”，皎洁的月亮是光源 C．“浮光跃金”，湖面波动的光闪着金色是光的折射现象 D．“静影沉璧”，如玉璧一样月亮的倒影是光的反射现象 2．以下的句语蕴含了常见的光现象：①一叶障目②海市蜃楼③坐井观天④潭清疑水浅。描述光沿直线传播的是 ，描述了光的折射现象的是 。（选填序号） 考点二 从水面（水中）看向水中（水面） 3．如图所示，这是某同学画的光路图。下列选项中可以用该光路图解释的是（　　） A．潜水员在水中看岸上景物 B．人看到水中的“蓝天白云” C．人在岸边看到河水中的鱼 D．通过潜水艇潜望镜观察海面情况 4．光从空气斜射入玻璃中时，折射光线将向 方向偏折。由于光的折射，我们从水面上方看水中的物体，会感到物体的位置比实际位置 （选填“高”或“低”）一些。 考点三 筷子在水中的弯折 5．如图所示的情景中，由于光的折射形成的是（　　） A．水中倒影 B．手在灯光下成影 C．铅笔在水中弯折 D．演员对着镜子画脸谱 6．筷子斜插入水中，从侧面看筷子，如图所示的三个情景简化图中 选填“甲”、“乙”或“丙”）是符合的，这属于光的 现象。 考点四 海市蜃楼 7．在重庆市凤鸣山中学的高效物理课堂中，同学们开展了一个成语接龙活动，每个同学说出一个与光现象有关的成语。以下选项中属于光的反射的是（　　） A．坐井观天 B．杯弓蛇影 C．海市蜃楼 D．一叶障目 8．《梦溪笔谈》是北宋一部涉及中国古代自然科学、工艺技术及社会历史现象的综合性笔记体著作，该书被评价为“中国科学史上的里程碑”。作者沈括在书中记载了日食、月食、海市蜃楼等自然奇观，海市蜃楼是由于光的 而形成的 像（选填“实”或“虚”）。 考点五 光的折射的实验现象及结论 9．如图甲是王楠同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了数据： 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8° （1）由表格中的数据还可以判断：当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角 30°（选填“等于”、“小于”或“大于”）； （2）当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角是 ，你的依据是 ； （3）保持图乙的入射光不动，继续往水槽里加适量的水，会看到水槽底部的亮斑B向 移动。 10．某同学在做探究光的折射特点实验，图是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如下数据，分析表中数据，可得出结论： 入射角α 0° 15° 30o 45° 60o 反射角β 0° 15° 30° 45° 60° 折射角γ 0° 11.30 22.10 35.40 40.9° （1）光从空气斜射到水面时，将同时发生 和 现象； （2）光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：折射角 （大于/等于/小于）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 （填度数）。该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。 考点六 不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系 11．一束光从空气斜射向水中，如图所示，能正确表示光的传播路径的图是（　　） A． B． C． D． 12．光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射，光路如图所示，其中折射角为 （∠1/∠2/∠3），分界面的 方为水，当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将变 。    考点七 作出光在空气和介质中传播的光路图 13．如图所示，一束光从空气斜射入水中，请作出反射光线和折射光线的大致方向。 14．如图所示，一个玻璃三棱镜的截面为等腰直角，∠A为直角，一束红光平行于BC边从S点射入三棱镜经AB面折射后，又在BC面发生反射，然后恰好从P点折射后射出，请画出这个传播过程的光路图。 考点八 光的折射规律的应用 15．如图所示，一束激光由玻璃砖下方向上射入空气中，折射后沿OA射出，其入射点可能是图中的（　　） A．M点 B．N点 C．P点 D．Q点 16．如图所示，一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点，此时光斑在O点 （选填“左”或“右”）侧，打开水槽底部水龙头缓慢放水，在水未放干之前，随着水位下降。折射角将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 一、单选题 1．如图所示，下列光现象由光的折射形成的是（    ） A．后视镜中的景物 B．墙上手影 C．水中倒影 D．水面上“折断”的筷子 2．如图所示，图中男同学在茶杯里放一枚硬币，眼睛刚好看不见硬币的地方，保持眼睛和杯子的位置不变，请女同学慢慢往杯里倒水，男同学将观察到的现象是（　　） A．随着水的增多，他可以看见硬币的像，且感到硬币像逐渐降低 B．随着水的增多，他可以看见硬币的像，且感到硬币像逐渐升高 C．注水后能看见硬币的像，看不见硬币的像升高或降低 D．注水后仍看不见硬币的像 3．一条光线从空气斜射向玻璃。在交界面上同时发生了反射和折射现象，如图所示。针对该图像，判断正确的是（　　） A．是交界面，上方是空气，下方是玻璃 B．光线为折射光线，是折射角 C．是空气和玻璃的交界面，是法线 D．当光线靠近时，光线靠近 4．关于光现象的相关知识：①汽车后视镜是凸面镜，能起到扩大视野的作用；②皮鞋擦油、抛光是为了使鞋面更光滑，而发生镜面反射；③湖水中出现“鱼在云中游”的奇异现象，水中的“鱼”和“云”都是光的折射现象造成的；④阳光照射下的地面上呈现出电线杆的影子，这是电线杆的实像。上述判断中说法正确的是（ ） A．①② B．②④ C．②③ D．①④ 5．如图所示是春秋战国时期盛水的容器——“鉴”，我国古代将镜子称作“鉴”，就是由于“鉴”中盛水可用来照面。若人正对着“鉴”中平静的水面时，就会看到自己在水中的像。下列有关说法正确的是（　　）    A．看到的像是由镜面折射形成的 B．看到人在水中所成的像是实像 C．靠近水面，水中的像远离水面 D．远离水面，水中的像大小不变 6．室内游泳池水深，水面上方处有一盏灯，从池边看灯在水中的倒影正好贴在池底上，则灯距离水面高度应（　　） A．大于 B．小于 C．等于 D．无法判定 7．有的诗歌不仅文字优美，也蕴含着一些物理知识，下列说法正确的是（　　） A．“起舞弄清影”——影子的形成是因为光的直线传播形成的虚像 B．“潭清疑水浅”——“疑水浅”是因为光从空气射向水面时发生了折射 C．“楼台倒影入池塘”——“倒影”是光的反射形成的虚像 D．“江清月近人”——江中月亮比天上月亮到水面的距离更近一些 8．如图所示是一束光由空气进入某透明物质时，在界面上的O点发生的反射和折射的光路，下列判断正确的是（　　） A．可能是入射光线 B．必定是反射光线 C．可能是折射光线 D．必定是入射光线 二、填空题 9．如图，MN是空气和玻璃的分界面，一束光线射到MN面O处时发生反射和折射现象，则折射角为 度。 10．如图是人类首次拍到猩猩使用工具捕猎的情景。为了捉到一条鱼，猩猩用矛拼命地刺向水里却没有成功，这主要是因为猩猩看到水中的鱼是光从 射入 中而成；若人用激光枪射鱼，应该使激光对准看到的 （鱼/鱼上方/鱼下方）照射。 11．如图所示，一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，入射光线与液面成30°角，则折射角的大小为 ，反射角的大小为 。 12．湖水清澈见底，湖面平静如镜。站在湖边的游客能欣赏到水中的鱼在游玩，这是光的 现象；水中鱼儿能看到游来游去的同伴，这是光的 现象。 13．春游时，同学们看到：①自己在阳光下的影子；②岸边的树在湖中的倒影；③人从镜子里面看到自己；④从岸上看到水里面的鱼；⑤树荫下的光斑。在他们看到的景物中，属于光的反射的现象是 ，属于光的直线传播的现象是 。 三、作图题 14．平静水面上方的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置A、B如图所示，C点的人恰好看到它们在水中的像A′、B′重合，请画出小鸟在水中像的位置和人眼看到小鱼的光路图。 15．如图光从空气斜射入水中，请画出入射光线所对应的反射光线和在水中的折射光线的大致方向。 16．如图所示，玻璃鱼缸中的A点和B点代表一条鱼和眼睛看到鱼的像的位置。请画出眼睛看到鱼的光路图。 四、实验题 17．如图甲所示，小明在探究光折射现象时，将一束入射角为50°的光线斜射入杯中，在杯底形成光斑，然后逐渐往杯中加水，观察杯底光斑的位置变化。他对实验中光偏折程度的差异产生了兴趣。为了定量反映这种差异，他将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”。根据所学知识和生活经验，小明对影响“偏折比”大小的因素提出如下猜想： 猜想1：与液体深度有关； 猜想2：与液体种类有关； 猜想3：与入射光的颜色有关； （1）图甲实验中，测得折射角为35°，则此时的“偏折比”为 ，加水过程中，杯底光斑将向 （填“左”或“右”）移动； （2）实验中通过观察分析认为猜想1不正确，水面上升（下降），入射角和折射角都不变，小明只将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度（如图乙所示），杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合。对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比” （选填“大”或“小”）； （3）为了探究猜想3，小明用图甲装置先后入射红、蓝色激光，杯底光斑位置如图丙所示 光的“偏折比”大； （4）将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8，则光在下表面折射时的“偏折比”为 。 18．某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。 （1）使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否 ； （2）图8甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，则折射角是 （填“”或“”）； （3）光从空气射入水中，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图8丙中，其中1和、2和…4和分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 ，且折射角 （填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时入射角为 度，此时折射角 （填“大于”、“等于”或“小于”）入射角； （4）若让光线沿、…和入射，发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合，这一现象说明：在折射现象中， 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 $$