课时3.1 光的折射（新教材）-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理上册同步学与练（苏科版2024）

第三章 光的折射 透镜 课时3.1 光的折射 2024年课程标准 物理素养 1、了解光的反折定律。 2、了解光的折射特点。 3、了解光从空气射入水中或其它介质中时的偏折规律。 物理观念：了解光从空气射入水中或其它介质时可以发生折射。 科学思维：理解在折射现象中光路的可逆性。 科学探究：通过实验探究光的折射定律。 科学态度与责任：能用光的折射定律解决实际问题。 知识点一、光的折射现象 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。 特别提醒 1、光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等。 2、光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。 3、光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。 如下图所示是一条鱼跃出水面，咬食荷花的情景，鱼在水中看到荷花，是因为此时光从 斜射入 中（前两空均选填“空气”或“水”）；鱼要准确地咬到荷花，应该跃向看到的荷花的 （选填“下方”、“上方”或“本身”）位置。 【答案】 空气 水 下方 【详解】[1][2][3]荷花反射的光由空气斜射入水中时，在水面处发生折射，折射角小于入射角，折射光线进入鱼的眼睛，鱼逆着折射光线看去，看到的荷花变高了，所以鱼要准确地咬到荷花，应该跃向看到的荷花的下方位置。 知识点二、探究光的折射特点 1、实验目的：探究光的折射特点。 2、实验器材： 激光笔、水槽、一个可折转的光屏、一块玻璃砖、刻度尺、量角器、支架等。 （1）玻璃砖(或水)： 发生光的折射。 （2）激光笔：发出光（光学）。 （3）可折转的光屏：探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面。 3、实验步骤 步骤①如图所示，让光从空气进入水中，观察折射光线、入射光线、法线之间的位置关系。 步骤②比较折射角与入射角的大小。 步骤③改变入射角的大小，观察折射角的变化情况。 步骤④换用玻璃砖，将上面的实验过程重复一次。 步骤⑤让光从水中斜射到空气中，观察入射角和折射角的变化。 4、实验结论 (1) 三线共面：折射光线与入射光线、法线在同一平面上。 (2) 两线异侧；折射光线和入射光线分居于法线的两侧。 (3) 角不等：折射角不等于入射角(空气中角大) A.光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，属于近法线折射。 B.光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，属于远法线折射。 特别提醒 1、光能射入某种介质，则这种介质一定是透明的。否则光只会被反射。 2、在两种介质的交界面上，如果是透明的介质交界面会发生两种光现象：折射和反射。如果介质不是透明的，比如钢板等等，就只会发生“反射”。 3、光的折射传播方向一般会发生变化，但特殊情况下，光垂直入射时，传播方向将不变化，也就是说，折射不一定都“折”！ 4、在光的折射中角的变化规律:折射角随着入射角的增大而增大，减小而减小。 5、在光的折射过程中，光路是可逆的。 6、我们会把河水看浅了，原理如图所示： （1）如图: s’是所有折射光线反向延长线的交点，所以也是虚像。 （2）光的传播方向:由水中斜射入空气，进入人眼。 7、水中的鱼会把我们看高了(原理如图)： 某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。 实验次数 1 2 3 4 5 入射角 20° 30° 45° 60° 75° 折射角 13° 19° 28° 35° 40° （1）实验中，圆盘除了能读出入射角和折射角大小外，还可以利用光的 ，显示出光路； （2）分析实验数据，请你将光在发生折射时，折射角和入射角的关系补写完整：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角小于入射角，且 。 【答案】 漫反射 折射角随着入射角的增大而增大 【详解】（1）[1]光发生漫反射时，光向四面八方反射，因此实验中，圆盘除了能读出入射角和折射角大小外，还可以利用光的漫反射来显示出光路。 （2）[2]由表格数据和图示知道，光从空气斜射到玻璃表面时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角增大，即折射角随着入射角的增大而增大。 问题一：光的折射解析现象 【角度1】从水面看向水中 【典例1】陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲），往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图乙）。关于“看不见”和“又看见了”两种情况，下列分析正确的是（　　） ① “看不见”是由于硬币没有反射光 ② “看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛 ③ “又看见了”是由于硬币反射的光在水面处发生折射到达眼睛 ④ “又看见了”是由于硬币折射的光在水面处发生反射到达眼睛 A．① ③ B．② ③ C．① ④ D．② ④ 【答案】B 【详解】“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛而不是没有反射光，所以①错误，②正确；“又看见了”是由于硬币反射的光在水面处发生折射到达眼睛，而不是在水面处发生反射到达眼睛，所以③正确，④错误，故ACD错误，B正确。 故选B。 1、光线由水中斜射到空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，这是光的折射现象。 【变式1-1】清澈见底的池水看起来比实际浅，这种现象产生原因是光的（　　） A．反射 B．直线传播 C．折射 D．色散 【答案】C 【详解】池底的光线由水中斜射到空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，这是光的折射现象，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【变式1-2】有经验的渔民在用鱼叉叉鱼时，不会直接叉向看到的鱼，这是由于当光从 射向 时，发生折射，我们看到的是鱼变 的虚像。（选填“高”或“低”） 【答案】 水 空气 高 【详解】[1][2][3]因为鱼反射的光线由水中斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变高了，看到的是鱼的虚像，所以有经验的渔民就会往鱼的下方叉去而不会直接叉向看到的鱼。 【角度2】筷子在水中的弯折 【典例2】标有乙点的筷子放在空碗中如图所示，向碗中加水至虚线处，观察到水中筷子向上折的场景，此时从碗口上方看筷子上的乙点，光的传播路径图正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】光线是由筷子反射的，所以光线的传播方向是从水中到眼睛，光从水中斜射入空气时发生折射，且空气中折射角大于水中的入射角。故A正确，BCD错误。 故选A。 将筷子斜插入水中时，从上面看水中的筷子，因光的折射，会感到筷子的位置比实际位置高一些，所以看起来是向上弯折了。 【变式2-1】生活中有很多奇妙的光现象，下图中的现象是由光的折射形成的是（    ） A．一束光柱直冲天 B．钢勺能被水折断 C．月亮落入湖里边 D．烛焰也能倒着燃 【答案】B 【详解】A．一束光柱直冲天，这是由于光的直线传播形成的，故A不符合题意； B．钢勺能被水折断，这是水中的钢勺反射的光线由水中斜射入空气中时发生折射而形成的虚像，故B符合题意； C．月亮落入湖里边，月亮在湖里的倒影是由于光的反射形成的，故C不符合题意； D．烛焰也能倒着燃，这是小孔成像现象，是由于光的直线传播形成的，故D不符合题意。 故选B。 【变式2-2】如图所示，看到水中筷子向上“折断”了，这个现象是由光的 （选填“直线传播”“反射”或“折射”）形成的 （选填“实像”或“虚像”）。 【答案】 折射 虚像 【详解】[1]因为光线从水中射入了空气中，发生了偏折，人眼逆着折射光线看去，看到筷子的虚像，所以是光的折射现象。 [2]将筷子斜插入水中时，从上面看水中的筷子，因光的折射，会感到筷子的位置比实际位置高一些，所以看起来是向上弯折了；因此水中弯折的“筷子”是折射形成的虚像。 【角度3】海市蜃楼 【典例3】2023年5月13日，武汉上空惊现美丽的日晕现象，太阳旁边出现一圈彩虹光环。这个美丽的奇观是由于在5000到6000米的高空中，出现了由冰晶构成的卷层云，云层中冰晶含量较大，阳光产生折射后形成的。下列现象与日晕形成原因相同的是（　　） A．手影游戏 B．对镜画妆 C．海市蜃楼 D．塔式太阳能电站 【答案】C 【详解】日晕是卷云层中冰晶含量较大，阳光产生折射后形成的。 A．手影游戏，影子是由于光的直线传播形成的，故A不符合题意； B．对镜画妆，镜中的像是由于光的反射形成的，故B不符合题意； C．海市蜃楼是由于光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的，故C符合题意； D．塔式太阳能电站利用光的反射来会聚太阳光，故D不符合题意。 故选C。 （1）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。 【变式3-1】下列光现象中，由于光的折射形成的是 （　　） A．海市蜃楼 B．凿壁偷光 C．坐井观天 D．天狗食日 【答案】A 【详解】A．海面上的“海市蜃楼”是光在不均匀的介质中传播时发生折射形成的，故A正确； B．凿壁偷光是光在同种均匀介质中沿直线传播现象，故B错误； C．坐进观天是光在同种均匀介质中沿直线传播现象，故C错误； D．天狗食日是日食现象，是由光的直线传播形成的，故D错误。 故选A。 【变式3-2】《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。 问题二：光的折射特点探究 【角度1】探究光的折射定律 【典例1】小宇用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。 （1）为了更清晰地观察水中的光路，可以采用的办法是： ，实验中 （选填“能”或“不能”）看见反射光线； （2）实验的折射光路如图所示，可以判定折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角。增大入射角，观察到折射角在 （选填“增大”或“减小”）； （3）他通过查阅资料发现，若不断增大光在水中的入射角，会观察到的现象是：入射角增大到一定值时， 。 入射角 0 10 20 30 40 48.6 50 折射角 0 13.4 27.0 41.7 58.7 90 【答案】 向水中加几滴牛奶 能 大于 增大 折射光线消失 【详解】（1）[1][2]由于光线在无色的水中是看不到的，故可向水中加几滴牛奶，即可看到入射光线和反射光线。 （2）（3）[3][4][5]入射光线与法线的夹角叫入射角，折射光线与法线的夹角叫折射角，从图中可看出，光线从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。由表格数据可知，当入射角增大时，折射角也增大，当入射角到一定值时，只存在了反射光线，折射光线消失，这种现象叫全反射。 （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）。 【变式1-1】创新实验小组为了探究“光从空气斜射入各种介质时折射角大小与哪些因素有关”，同学们利用激光笔、玻璃、水、光具盘等进行如图-1所示的实验探究。先让光从空气斜射入玻璃，分别测出入射角和折射角的大小，记录在表中。 实验序号 介质种类 入射角/° 折射角/° 1 水 60 40.5 2 透明树脂 60 35.3 3 透明树脂 45 28.1 4 透明树脂 30 19.5 5 玻璃 60 31.7 （1）如图-1所示是某次实验情形，此次试验的入射角是 ； （2）分析序号为 的三次实验数据可得初步结论：光从空气斜射入某种透明介质中时，折射角随入射角的增大而 ； （3）分析序号为1、2、5的三次实验数据可知，当入射角相同时，光从空气斜射入玻璃的折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）光从空气斜射入水的折射角，因此，光从空气斜射入其他介质时，折射角大小还与 有关；和水相比玻璃对光的折射本领较 ； （4）如图-1、图-2两种组装器材的方式中，小明认为更合理的是图-2，理由是此种组装方式能更方便地测出 。 【答案】 30° 2、3、4 增大 小于 介质种类 强 入射角和折射角 【详解】（1）[1]入射角为入射光线与法线的夹角，由图可知，此时的入射角为 90°-60°=30° （2）[2][3]在探究折射角大小与入射角大小关系时，需要选择同种介质，所以应选择2、3、4实验，从实验数据可知，在同种介质中，折射角随入射角的增大而增大。 （3）[4][5][6]分析1、2、5实验可知，入射角大小相等，都为60°，介质的种类不同，光从空气斜射入玻璃的折射角为31.7°，光从空气斜射入水的折射角为40.5°，所以光从空气斜射入玻璃的折射角小于光从空气斜射入水的折射角，因此可知折射角大小与介质种类有关，可知玻璃对光的折射本领比水强。 （4）[7]入射角和折射角分别为入射光线和折射光线与法线的夹角，图-2中，入射光线和折射光线在量角器对应的刻度线能直接表示入射角与折射角的大小，故图-2装置更为合理。 【变式1-2】小聪首先用如图甲、乙的装置探究“光的反射定律”。平面镜水平放置，附有量角器的白纸板由E、F两部分构成，始终竖直立在平面镜上，可以绕ON翻折。 （1）如图甲，E、F在同一平面上，改变入射光的方向，多测几组入射角∠i和反射角∠r，分析比较二者大小关系可得出结论： （用字母符号表示）； （2）若光沿BO入射，经M反射后沿OA射出。这表明：在光的反射现象中，光路是 的； （3）如图乙，把F向前或向后翻折，则在F上 （选填“能”或“不能”）看到反射光，这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内； （4）探究完光的反射规律后，小聪紧接着又利用如图丙所示的实验装置探究平面镜成像的特点。 ①选择玻璃板代替平面镜的目的是便于确定 的位置； ②将与A完全相同、未点燃的蜡烛B放到玻璃板后面与像重合，比较像与蜡烛的大小关系。这里采用的科学方法是 ； ③如图所示的光现象中，其成因与平面镜成像原理相同的是( ) A．“弯折”的筷子        B．水中倒影 C．海市蜃楼        D．雨后彩虹 【答案】 ∠r=∠i 可逆 不能 像 等效替代法 B 【详解】（1）[1]根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，所以量角器上显示入射角和反射角的大小，可得出 ∠r=∠i （2）[2]若光沿BO入射，这时的入射角为原来的反射角，这时的反射角为原来的入射角，所以光线经M反射后沿OA射出。这表明在光的反射现象中，光路是可逆的。 （3）[3]如图乙，把F向前或向后翻折，此时E、F不在同一平面上，则在F上不能看到反射光，这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （4）①[4]玻璃板可以透光，也可以成像，玻璃板代替平面镜可以确定像的位置。 ②[5]把与蜡烛A相同的蜡烛B放到玻璃板后，并移动直至蜡烛B与蜡烛A的像A'完全重合，这种确定像与物大小的方法是等效替代法。 ③[6]平面镜成像是光的反射形成的。 A．“弯折”的筷子是水中筷子反射的光斜入空气中发生折射形成的，故A不符合题意； B．水中倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故B符合题意； C．海市蜃楼是光在不均匀的空气中发生折射形成的，故C不符合题意； D．雨后彩虹是太阳光经过小水珠组成的三棱镜分解成七种颜色的光，属于光的折射现象，故D不符合题意。 故选B。 【角度2】不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系 【典例2】如图一束光线从空气进入玻璃的情形，MN是两种介质的分界面。那么下列说法正确的是（    ） A．入射角为35°，MN左侧是玻璃 B．入射角为25°，MN右侧是玻璃 C．折射角为65°，MN左侧是空气 D．折射角为55°，MN右侧是空气 【答案】D 【详解】由于这是一束光线从空气进入玻璃的情形，MN是两种介质的分界面，可知光线的入射角大于折射角，如下图所示 则入射角为65°，折射角未55°，MN右侧是空气，故ABC错误，D正确。 故选D。 （1）折射角随入射角的变化而变化，是正比的关系。 【变式2-1】如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射，下列说法正确的是（　　） A．入射角为60° B．EF为界面，上方为空气 C．MN为界面，左侧为空气 D．光线CO为入射光线 【答案】C 【详解】ABD．由图可知，因为∠BON=60°，所以 ∠AOF=∠BOF=30° 在光的反射现象中，反射角等于入射角，则可知EF为法线，入射光线为AO，入射角为 ∠AOF=30° 故ABD错误； C．折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OC一定为折射光线，OB为反射光线，折射角为 ∠COE=60° 此时的折射角大于入射角，所以MN的左侧为空气，故C正确。 故选C。 【变式2-2】图是光斜射到两种透明物质（空气和玻璃）的界面时发生反射和折射的现象。图中 是界面， 是入射光线（以上两个均用字母表示），折射角为 度， 边物质是空气（选填“上”、“下”、“左”或“右”）。 【答案】 AD GO 46 下 【详解】[1]由图可知，∠GOF和∠EOF大小相等，根据反射定律知，反射角等于入射角，所以BF为法线，AD为界面。 [2][3]折射光线和入射光线分居法线的两侧，反射光线和入射光线分居法线的两侧，所以GO为入射光线，OE为反射光线，OC为折射光线；入射角为∠GOF=30°，折射角为 ∠BOC=90°-44°=46° [4]折射角大于入射角，所以AD的上侧为玻璃，下侧为空气。 【角度3】作光折射的光路图 【典例3】如图所示，一束光线AO斜射到水面上，请画出对应的折射光线和反射光线。 【答案】 【详解】图中法线已经画出，根据反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；再根据折射光线与入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线，如图所示： 作光的折射光路图，光的折射作图方法：（1）光的折射（2）光路可逆性。 【变式3-1】“珍爱生命，预防溺水”。由于光的折射，池水看起来比实际浅，所以不能贸然下水游泳。如图所示，A是池底的物体，是岸上儿童看到的A的像，请在图中将人看到像的光路图补充完整，并标出入射角i。 【答案】 【详解】连接AO，即为入射光线，入射光线与法线的夹角即为入射角i。作图如下： 【变式3-2】如图所示，为一束光从空气射入玻璃时的反射光线，请在图中画出入射光线和大致的折射光线。 【答案】 【详解】反射光线与反射面的交点就是入射点，因此过该交点作一条垂线，即为法线；反射光线与法线的夹角即为反射角。由光的反射定律可知，光发生反射时，反射角等于入射角，且反射光线和入射光线分别位于法线的两侧，则入射光线如图所示。由光的折射定律可知，光由空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，则折射光线如图所示： 【基础强化】 1．一束光由水斜射向空气，当入射光线不断向法线靠拢时（　　） A．折射光线靠拢法线，反射光线远离法线 B．反射光线靠拢法线，折射光线远离法线 C．折射光线和反射光线都远离法线 D．折射光线和反射光线都靠拢法线 【答案】D 【详解】在光的反射现象中，反射角始终等于入射角；在光的折射现象中，折射角随着入射角的增大而增大、减小而减小，所以当入射光线不断向法线靠拢时，入射角减小，则反射角和折射角都减小，即反射光线和折射光线都向法线靠拢，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．如图所示的光现象中，由于光的反射形成的是（    ） A．甲图沂水彩虹桥在水中形成的倒影 B．乙图日晷上呈现针的影子 C．丙图手在墙上形成的手影 D．丁图筷子好像在水面处弯折 【答案】A 【详解】A．桥在水中的倒影是光的反射形成的，故A符合题意； B．影子是光的直线传播形成的，故B不符合题意； C．手子是光的直线传播形成的，故C不符合题意； D．筷子在水面处弯折是光的折射形成的，故D不符合题意。 故选A。 3．小明在公园的湖边散步时，看到湖里有一群锦鲤。下列能正确反映他看到锦鲤的光路图的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】小明在公园的湖边看到水中的锦鲤，是锦鲤反射的光线由水中进入空气，光由水中斜射入空气中时，折射角应大于入射角，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 4．下列生活现象中，由光的折射形成的是（　　） A．墙上手影 B．水中倒影 C．林间光线 D．筷子“折断” 【答案】D 【详解】A．墙上手影是光的直线传播形成的，故A不符合题意； B．水中倒影属于平面镜成像，是光的反射现象形成的，故B不符合题意； C．林间光线是光的直线传播形成的，故C不符合题意； D．筷子“折断”是光从水中斜射入空气时发生了光的折射形成的，故D符合题意。 故选D。 5．下列光现象：①手影游戏；②猴子捞月一场空；③小孔成像；④池水变“浅”；⑤海市蜃楼；⑥水中倒影， （选填序号）是由于光的直线传播产生的， （选填序号）是由于光的折射产生的， （选填序号）是由光的反射产生的。 【答案】 ①③ ④⑤ ②⑥ 【详解】[1]原理是由于光的直线传播产生的实例有：①手影游戏；③小孔成像等等。 [2]原理是由于光的折射产生的实例有：④池水变“浅”；⑤海市蜃楼等等。 [3]原理是由光的反射产生的实例有：②猴子捞月一场空；⑥水中倒影等等。 6．小明在公园游玩时，看到茂密的树下有许多圆形光斑，仔细一看是太阳的“像”，这是光的 而形成的；湖面上拱桥在水中的“倒影”，这是由于光的 而形成 像，他还看到鱼在水中游，看到的鱼是光的 而形成 像。 【答案】 直线传播 反射 虚 折射 虚 【详解】[1]茂密的树下有许多圆形光斑，这是小孔成像现象，成像原理为光的直线传播。 [2][3]湖面上的“倒影”的成像原理是光的反射，该像不能呈现在光屏上，是虚像。 [4][5]透过水面看水下的鱼，光线经过了空气和水两种介质，发生了折射，鱼的像也不能呈现在光屏上，故也为虚像。 【素养提升】 7．如图，海洋公园内，北极熊站立在方形透明水族箱内，身体在水面下，水族箱外的小海同学居然看到了北极熊“身首异处”的奇异场景。造成北极熊水面以下身体错位的原因是（　　） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 【答案】C 【详解】水族箱外的孩子们看到的熊“身首异处”，是因为熊反射的光线从水中斜射进入空气中时发生了折射。光从水中斜射进入空气中，折射角大于入射角，人逆着折射光线看，看到的是熊的虚像。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．下面是2023年杭州亚运会中的一些场景，其中包含的现象与光的反射原理有关的是（　　） A．射击运动员瞄准靶心 B．观众看到游泳馆池水深比实际更浅 C．跑步运动员在地面上的影子 D．皮划艇运动员在水中的倒影 【答案】D 【详解】A．射击运动员瞄准靶心，利用的是光在同种均匀介质中沿直线传播，故A不符合题意； B．观众看到游泳馆清澈的池底，是由光的折射形成的池底的虚像，故B不符合题意； C．跑步运动员在地面上的影子，是由光的直线传播形成的，故C不符合题意； D．皮划艇运动员在水中的倒影，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。 9．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。 10．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。 11．毛主席曾经与同学游玩长沙橘子洲时，写下“鹰击长空，鱼翔潜底，万类霜天竞自由”的诗句。我们看见“鱼翔潜底”的景象是因为光从水中斜射入空气中时发生 形成的，“鱼翔潜底”的景象比鱼的实际位置 （选填“高”或“低”）。 【答案】 折射 高 【详解】[1][2] “鱼翔潜底”，看到的鱼儿是鱼反射的光线从水中斜射入空气时，在水面发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射光线看到的鱼的虚像，像的位置比鱼的实际位置高。 12．如图所示，有一束光从空气射入某种透明介质，在分界面处发生了反射和折射，其中AE⊥CG，∠4＝∠5，则 （选填“FH”、“DH”或“BH”）为入射光线， （选填“AE”或“CG”）为分界面。 【答案】 BH AE 【详解】[1][2]已知AE⊥CG，则AE和CG有可能是界面，根据可知，AE下方发生了光的反射，∠4、∠5为反射角和入射角，可确定CG是法线，AE是界面，BH为入射光线。 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．画出图中光从空气斜射入水中折射光线的大致位置。 【答案】 【详解】由题意知，光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，折射光线要靠近法线。光路图如下： 15．一束光从空气射向玻璃砖，并穿过玻璃砖；画出这束光进入和离开玻璃砖的折射光线。 【答案】 【详解】光从空气垂直进入玻璃砖，所以其传播方向不变；然后光从玻璃斜射入空气中，先过入射点垂直于界面画出法线，然后根据折射光线和入射光线分别位于法线两侧、折射角大于入射角，画出折射光线。如图所示： 【能力培优】 16．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。 17．如图所示的光现象中，其中由光的直线传播形成的是（　　） A．水中鱼 B．镜中花 C．水中月 D．墙上影 【答案】D 【详解】A．水中的鱼是鱼反射的光从水中折射入空气中时形成的虚像，属于光的折射现象，故A不符合题意； B．镜中花是平面镜成像，是光线照射平面镜后被反射形成的虚像，属于光的反射现象，故B不符合题意； C．水中月是平面镜成像，水面相当于平面镜，当光线照射到水面后被反射形成的虚像，属于光的反射现象，故C不符合题意； D．墙上影是光在直线传播的过程中遇到了不透明的物体，在物体后面光照不到的区域形成了影子，属于光的直线传播现象，故D符合题意。 故选D。 18．当光从一种透明介质射入另一种透明介质中时，传播方向 发生偏折（选填“不一定”或“一定”）。光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示，其中折射角为 （选填“∠1”、“∠2”或“∠3”），分界面的 方为水。（选填“上”“下”“左”“右”）。 【答案】 不一定 ∠2 上 【详解】[1]当光从一种透明介质射入另一种透明介质中时，传播方向不一定发生偏折，例如当光线垂直于界面入射时，光线的传播方向不变。 [2][3]由图可知，∠1=∠3，根据光的反射规律可知，此时的①为法线，②为界面；光发生反射时，反射光线与入射光线分居在法线的两侧，发生折射时，折射光线与入射光线分居在法线的两侧，所以CO为入射光线，OA为反射光线，OB为折射光线，折射角为∠2，入射角为∠3，折射角大于入射角，所以光线是从水中斜射入空气中，即分界面的上方是水。 19．小明在进行“探究光的折射特点”的实验，所用的实验器材有：激光笔、长方形玻璃砖、刻度尺、白纸。 （1）还需要的实验器材是 ； （2）如图-1所示，小明将玻璃砖放在一张白纸上，让激光贴着白纸从O点射入玻璃砖，标记从下表面射出的位置点，让光贴着白纸的目的是 。实验过程中，小明是通过对比 来判断光的偏折程度； （3）实验过程中，小明多次改变入射角，并使每次的入射点始终为O点，标记出对应的从下表面射出的点，并在白纸上连接对应的，然后测出从空气射入上表面的入射角和折射角i，从玻璃下表面射入空气的入射角和折射角。以下是记录的实验数据。 折射面 上表面 下表面 序号 1 2 3 4 序号 5 6 7 8 入射角 0° 15.2° 30.9° 48.6° 入射角 0° 10° 20° 30° 折射角i 0° 10° 20° 30° 折射角 0° 15.2° 30.9° ①小明由于疏忽少记录了一个数据，请你分析这个数据应该为 ； ②分析5、6、7、8组数据可知：光从玻璃斜射入空气中时折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角； （4）实验结束后，小明将该玻璃砖放在物理书上，观察发现“字”在实际位置的上方，于是得出结论说：“透过玻璃砖看到的‘字’在实际位置的上方”；同组小华听到后说：“我认为你的说法不对，我看到的‘字’的位置并没有明显变化”；一起探究后，小明和小华画出了各自看到的“字”的光路图，如图-2、图-3所示，你认为 （选填“图-2”或“图-3”）是小明观察到的“字”的光路图，请你具体阐述理由： 。 【答案】 量角器 显示光路 见解析 48.6° 大于 图-2 见解析 【详解】（1）[1]为了探究折射角与入射角的关系，还需要测量角的工具：量角器。 （2）[2][3]让光贴着白纸，可以很清晰地显示出光路，便于观察；实验过程中，小明是通过对比折射角与入射角的大小来判断光的偏折程度。 （3）①[4]通过分析表格数据可知，玻璃砖上表面的入射角与下表面的折射角大小相同，上表面的折射角与下表面的入射角大小相同，故这个数据应为48.6°。 ②[5]通过分析5、6、7、8组数据可得，光从玻璃斜射入空气中时折射角大于入射角。 （4）[6][7]字反射的光线由玻璃斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看过去，看到的“字”的虚像在“字”的实际位置的上方。因此图-2是小明观察到“字”的光路图。 20．小桂正在“探索光的折射规律”实验中，如图是一束光从空气射入水中时的光路，实验得到如表数据： 入射角 15° 30° 45° 60° 折射角 11° 22° 33° 44° （1）分析表格数据可知：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 ； （2）当光从空气垂直射入水面时，传播方向 ； （3）小桂让一束光沿着图中BO方向入射向水面时，发现光线沿着OA方向折射进入空气，这表明：光的折射现象中，光路是 ； （4）小桂接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气的实验，他多次实验的目的是为了 ； （5）若把如图中A处的激光换成“点光源”S，则眼睛在G处看到S和水中的像S'， 更亮（填“S”或“S'”）。 【答案】 增大 不发生改变 可逆的 避免偶然因素，得出普遍规律 S 【详解】（1）[1]分析表格数据可知：光从空气斜射入水中时，入射角由15°增大到60°，则折射角由11°增大到44°，由此可知，折射角随入射角的增大而增大。 （2）[2]当光从空气垂直射到水面时，入射角等于0°，折射角也等于0°，传播方向不变。 （3）[3]如图所示，该小组同学继续用另一只激光笔让光线沿着BO射向水面时，可看到折射光线沿OA射出，这说明在光的折射现象中，光路是可逆的。 （4）[4]本实验中多次实验寻找光折射的普遍规律，进行多次实验的目的是寻找普遍规律，避免偶然性。 （5）[5]“点光源”S在水中的像S'经过水面反射到眼睛中，反射同时发生折射，有一部分光进入水中，因而直接看点光源S更亮。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 光的折射 透镜 课时3.1 光的折射 2024年课程标准 物理素养 1、了解光的反折定律。 2、了解光的折射特点。 3、了解光从空气射入水中或其它介质中时的偏折规律。 物理观念：了解光从空气射入水中或其它介质时可以发生折射。 科学思维：理解在折射现象中光路的可逆性。 科学探究：通过实验探究光的折射定律。 科学态度与责任：能用光的折射定律解决实际问题。 知识点一、光的折射现象 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。 特别提醒 1、光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等。 2、光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。 3、光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。 如下图所示是一条鱼跃出水面，咬食荷花的情景，鱼在水中看到荷花，是因为此时光从 斜射入 中（前两空均选填“空气”或“水”）；鱼要准确地咬到荷花，应该跃向看到的荷花的 （选填“下方”、“上方”或“本身”）位置。 知识点二、探究光的折射特点 1、实验目的：探究光的折射特点。 2、实验器材： 激光笔、水槽、一个可折转的光屏、一块玻璃砖、刻度尺、量角器、支架等。 （1）玻璃砖(或水)： 发生光的折射。 （2）激光笔：发出光（光学）。 （3）可折转的光屏：探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面。 3、实验步骤 步骤①如图所示，让光从空气进入水中，观察折射光线、入射光线、法线之间的位置关系。 步骤②比较折射角与入射角的大小。 步骤③改变入射角的大小，观察折射角的变化情况。 步骤④换用玻璃砖，将上面的实验过程重复一次。 步骤⑤让光从水中斜射到空气中，观察入射角和折射角的变化。 4、实验结论 (1) 三线共面：折射光线与入射光线、法线在同一平面上。 (2) 两线异侧；折射光线和入射光线分居于法线的两侧。 (3) 角不等：折射角不等于入射角(空气中角大) A.光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，属于近法线折射。 B.光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，属于远法线折射。 特别提醒 1、光能射入某种介质，则这种介质一定是透明的。否则光只会被反射。 2、在两种介质的交界面上，如果是透明的介质交界面会发生两种光现象：折射和反射。如果介质不是透明的，比如钢板等等，就只会发生“反射”。 3、光的折射传播方向一般会发生变化，但特殊情况下，光垂直入射时，传播方向将不变化，也就是说，折射不一定都“折”！ 4、在光的折射中角的变化规律:折射角随着入射角的增大而增大，减小而减小。 5、在光的折射过程中，光路是可逆的。 6、我们会把河水看浅了，原理如图所示： （1）如图: s’是所有折射光线反向延长线的交点，所以也是虚像。 （2）光的传播方向:由水中斜射入空气，进入人眼。 7、水中的鱼会把我们看高了(原理如图)： 某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。 实验次数 1 2 3 4 5 入射角 20° 30° 45° 60° 75° 折射角 13° 19° 28° 35° 40° （1）实验中，圆盘除了能读出入射角和折射角大小外，还可以利用光的 ，显示出光路； （2）分析实验数据，请你将光在发生折射时，折射角和入射角的关系补写完整：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角小于入射角，且 。 问题一：光的折射解析现象 【角度1】从水面看向水中 【典例1】陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲），往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图乙）。关于“看不见”和“又看见了”两种情况，下列分析正确的是（　　） ① “看不见”是由于硬币没有反射光 ② “看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛 ③ “又看见了”是由于硬币反射的光在水面处发生折射到达眼睛 ④ “又看见了”是由于硬币折射的光在水面处发生反射到达眼睛 A．① ③ B．② ③ C．① ④ D．② ④ 1、光线由水中斜射到空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，这是光的折射现象。 【变式1-1】清澈见底的池水看起来比实际浅，这种现象产生原因是光的（　　） A．反射 B．直线传播 C．折射 D．色散 【变式1-2】有经验的渔民在用鱼叉叉鱼时，不会直接叉向看到的鱼，这是由于当光从 射向 时，发生折射，我们看到的是鱼变 的虚像。（选填“高”或“低”） 【角度2】筷子在水中的弯折 【典例2】标有乙点的筷子放在空碗中如图所示，向碗中加水至虚线处，观察到水中筷子向上折的场景，此时从碗口上方看筷子上的乙点，光的传播路径图正确的是（　　） A． B． C． D． 将筷子斜插入水中时，从上面看水中的筷子，因光的折射，会感到筷子的位置比实际位置高一些，所以看起来是向上弯折了。 【变式2-1】生活中有很多奇妙的光现象，下图中的现象是由光的折射形成的是（    ） A．一束光柱直冲天 B．钢勺能被水折断 C．月亮落入湖里边 D．烛焰也能倒着燃 【变式2-2】如图所示，看到水中筷子向上“折断”了，这个现象是由光的 （选填“直线传播”“反射”或“折射”）形成的 （选填“实像”或“虚像”）。 【角度3】海市蜃楼 【典例3】2023年5月13日，武汉上空惊现美丽的日晕现象，太阳旁边出现一圈彩虹光环。这个美丽的奇观是由于在5000到6000米的高空中，出现了由冰晶构成的卷层云，云层中冰晶含量较大，阳光产生折射后形成的。下列现象与日晕形成原因相同的是（　　） A．手影游戏 B．对镜画妆 C．海市蜃楼 D．塔式太阳能电站 （1）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。 【变式3-1】下列光现象中，由于光的折射形成的是 （　　） A．海市蜃楼 B．凿壁偷光 C．坐井观天 D．天狗食日 【变式3-2】《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”）。 问题二：光的折射特点探究 【角度1】探究光的折射定律 【典例1】小宇用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。 （1）为了更清晰地观察水中的光路，可以采用的办法是： ，实验中 （选填“能”或“不能”）看见反射光线； （2）实验的折射光路如图所示，可以判定折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角。增大入射角，观察到折射角在 （选填“增大”或“减小”）； （3）他通过查阅资料发现，若不断增大光在水中的入射角，会观察到的现象是：入射角增大到一定值时， 。 入射角 0 10 20 30 40 48.6 50 折射角 0 13.4 27.0 41.7 58.7 90 （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）。 【变式1-1】创新实验小组为了探究“光从空气斜射入各种介质时折射角大小与哪些因素有关”，同学们利用激光笔、玻璃、水、光具盘等进行如图-1所示的实验探究。先让光从空气斜射入玻璃，分别测出入射角和折射角的大小，记录在表中。 实验序号 介质种类 入射角/° 折射角/° 1 水 60 40.5 2 透明树脂 60 35.3 3 透明树脂 45 28.1 4 透明树脂 30 19.5 5 玻璃 60 31.7 （1）如图-1所示是某次实验情形，此次试验的入射角是 ； （2）分析序号为 的三次实验数据可得初步结论：光从空气斜射入某种透明介质中时，折射角随入射角的增大而 ； （3）分析序号为1、2、5的三次实验数据可知，当入射角相同时，光从空气斜射入玻璃的折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）光从空气斜射入水的折射角，因此，光从空气斜射入其他介质时，折射角大小还与 有关；和水相比玻璃对光的折射本领较 ； （4）如图-1、图-2两种组装器材的方式中，小明认为更合理的是图-2，理由是此种组装方式能更方便地测出 。 【变式1-2】小聪首先用如图甲、乙的装置探究“光的反射定律”。平面镜水平放置，附有量角器的白纸板由E、F两部分构成，始终竖直立在平面镜上，可以绕ON翻折。 （1）如图甲，E、F在同一平面上，改变入射光的方向，多测几组入射角∠i和反射角∠r，分析比较二者大小关系可得出结论： （用字母符号表示）； （2）若光沿BO入射，经M反射后沿OA射出。这表明：在光的反射现象中，光路是 的； （3）如图乙，把F向前或向后翻折，则在F上 （选填“能”或“不能”）看到反射光，这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内； （4）探究完光的反射规律后，小聪紧接着又利用如图丙所示的实验装置探究平面镜成像的特点。 ①选择玻璃板代替平面镜的目的是便于确定 的位置； ②将与A完全相同、未点燃的蜡烛B放到玻璃板后面与像重合，比较像与蜡烛的大小关系。这里采用的科学方法是 ； ③如图所示的光现象中，其成因与平面镜成像原理相同的是( ) A．“弯折”的筷子        B．水中倒影 C．海市蜃楼        D．雨后彩虹 【角度2】不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系 【典例2】如图一束光线从空气进入玻璃的情形，MN是两种介质的分界面。那么下列说法正确的是（    ） A．入射角为35°，MN左侧是玻璃 B．入射角为25°，MN右侧是玻璃 C．折射角为65°，MN左侧是空气 D．折射角为55°，MN右侧是空气 （1）折射角随入射角的变化而变化，是正比的关系。 【变式2-1】如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射，下列说法正确的是（　　） A．入射角为60° B．EF为界面，上方为空气 C．MN为界面，左侧为空气 D．光线CO为入射光线 【变式2-2】图是光斜射到两种透明物质（空气和玻璃）的界面时发生反射和折射的现象。图中 是界面， 是入射光线（以上两个均用字母表示），折射角为 度， 边物质是空气（选填“上”、“下”、“左”或“右”）。 【角度3】作光折射的光路图 【典例3】如图所示，一束光线AO斜射到水面上，请画出对应的折射光线和反射光线。 作光的折射光路图，光的折射作图方法：（1）光的折射（2）光路可逆性。 【变式3-1】“珍爱生命，预防溺水”。由于光的折射，池水看起来比实际浅，所以不能贸然下水游泳。如图所示，A是池底的物体，是岸上儿童看到的A的像，请在图中将人看到像的光路图补充完整，并标出入射角i。 【变式3-2】如图所示，为一束光从空气射入玻璃时的反射光线，请在图中画出入射光线和大致的折射光线。 【基础强化】 1．一束光由水斜射向空气，当入射光线不断向法线靠拢时（　　） A．折射光线靠拢法线，反射光线远离法线 B．反射光线靠拢法线，折射光线远离法线 C．折射光线和反射光线都远离法线 D．折射光线和反射光线都靠拢法线 2．如图所示的光现象中，由于光的反射形成的是（    ） A．甲图沂水彩虹桥在水中形成的倒影 B．乙图日晷上呈现针的影子 C．丙图手在墙上形成的手影 D．丁图筷子好像在水面处弯折 3．小明在公园的湖边散步时，看到湖里有一群锦鲤。下列能正确反映他看到锦鲤的光路图的是（　　） A． B． C． D． 4．下列生活现象中，由光的折射形成的是（　　） A．墙上手影 B．水中倒影 C．林间光线 D．筷子“折断” 5．下列光现象：①手影游戏；②猴子捞月一场空；③小孔成像；④池水变“浅”；⑤海市蜃楼；⑥水中倒影， （选填序号）是由于光的直线传播产生的， （选填序号）是由于光的折射产生的， （选填序号）是由光的反射产生的。 6．小明在公园游玩时，看到茂密的树下有许多圆形光斑，仔细一看是太阳的“像”，这是光的 而形成的；湖面上拱桥在水中的“倒影”，这是由于光的 而形成 像，他还看到鱼在水中游，看到的鱼是光的 而形成 像。 【素养提升】 7．如图，海洋公园内，北极熊站立在方形透明水族箱内，身体在水面下，水族箱外的小海同学居然看到了北极熊“身首异处”的奇异场景。造成北极熊水面以下身体错位的原因是（ ） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 8．下面是2023年杭州亚运会中的一些场景，其中包含的现象与光的反射原理有关的是（ ） A．射击运动员瞄准靶心 B．观众看到游泳馆池水深比实际更浅 C．跑步运动员在地面上的影子 D．皮划艇运动员在水中的倒影 9．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 10．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 11．毛主席曾经与同学游玩长沙橘子洲时，写下“鹰击长空，鱼翔潜底，万类霜天竞自由”的诗句。我们看见“鱼翔潜底”的景象是因为光从水中斜射入空气中时发生 形成的，“鱼翔潜底”的景象比鱼的实际位置 （选填“高”或“低”）。 12．如图所示，有一束光从空气射入某种透明介质，在分界面处发生了反射和折射，其中AE⊥CG，∠4＝∠5，则 （选填“FH”、“DH”或“BH”）为入射光线， （选填“AE”或“CG”）为分界面。 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．画出图中光从空气斜射入水中折射光线的大致位置。 15．一束光从空气射向玻璃砖，并穿过玻璃砖；画出这束光进入和离开玻璃砖的折射光线。 【能力培优】 16．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 17．如图所示的光现象中，其中由光的直线传播形成的是（　　） A．水中鱼 B．镜中花 C．水中月 D．墙上影 18．当光从一种透明介质射入另一种透明介质中时，传播方向 发生偏折（选填“不一定”或“一定”）。光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示，其中折射角为 （选填“∠1”、“∠2”或“∠3”），分界面的 方为水。（选填“上”“下”“左”“右”）。 19．小明在进行“探究光的折射特点”的实验，所用的实验器材有：激光笔、长方形玻璃砖、刻度尺、白纸。 （1）还需要的实验器材是 ； （2）如图-1所示，小明将玻璃砖放在一张白纸上，让激光贴着白纸从O点射入玻璃砖，标记从下表面射出的位置点，让光贴着白纸的目的是 。实验过程中，小明是通过对比 来判断光的偏折程度； （3）实验过程中，小明多次改变入射角，并使每次的入射点始终为O点，标记出对应的从下表面射出的点，并在白纸上连接对应的，然后测出从空气射入上表面的入射角和折射角i，从玻璃下表面射入空气的入射角和折射角。以下是记录的实验数据。 折射面 上表面 下表面 序号 1 2 3 4 序号 5 6 7 8 入射角 0° 15.2° 30.9° 48.6° 入射角 0° 10° 20° 30° 折射角i 0° 10° 20° 30° 折射角 0° 15.2° 30.9° ①小明由于疏忽少记录了一个数据，请你分析这个数据应该为 ； ②分析5、6、7、8组数据可知：光从玻璃斜射入空气中时折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角； （4）实验结束后，小明将该玻璃砖放在物理书上，观察发现“字”在实际位置的上方，于是得出结论说：“透过玻璃砖看到的‘字’在实际位置的上方”；同组小华听到后说：“我认为你的说法不对，我看到的‘字’的位置并没有明显变化”；一起探究后，小明和小华画出了各自看到的“字”的光路图，如图-2、图-3所示，你认为 （选填“图-2”或“图-3”）是小明观察到的“字”的光路图，请你具体阐述理由： 。 20．小桂正在“探索光的折射规律”实验中，如图是一束光从空气射入水中时的光路，实验得到如表数据： 入射角 15° 30° 45° 60° 折射角 11° 22° 33° 44° （1）分析表格数据可知：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 ； （2）当光从空气垂直射入水面时，传播方向 ； （3）小桂让一束光沿着图中BO方向入射向水面时，发现光线沿着OA方向折射进入空气，这表明：光的折射现象中，光路是 ； （4）小桂接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气的实验，他多次实验的目的是为了 ； （5）若把如图中A处的激光换成“点光源”S，则眼睛在G处看到S和水中的像S'， 更亮（填“S”或“S'”）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$