3.1 光的折射 （分层练习）-【上好课】2024-2025学年八年级物理上册同步精品课堂（苏科版2024）

3.1 光的折射 目录 2 考点01 光的折射的概念及现象 2 考点02 光的折射的角度问题 2 考点03 作图题 3 考点04 光路图的应用（玻璃砖、半圆形砖、三棱镜等） 4 考点05 分析光的折射在生活中的应用 5 考点06 光的折射与光的反射综合 7 考点07 光斑移动、水面升高或降低等动态问题 8 考点08 实验题综合（选择题+实验题） 9 11 16 考点01 光的折射的概念及现象 1．光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生 的现象，叫做 2．光的折射 （1）光从一种介质 入另一种介质中时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。在折射时光路是 的。 （2）光的折射规律：当光从一种介质斜射入另一种介质中时，折射光线与入射光线、法线在 平面内；折射光线和入射光线分居 两侧；入射角增大时，折射角随之 。 光从空气斜射入水或其他透明介质中时折射角 于入射角；当光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角 于入射角；当光线垂直射向介质表面时，传播方向 。 3．如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是（　　） A． “鸟巢”倒影 B． 赛车影子 C． 铅笔错位 D． 树林间的光线 4．海市蜃楼、插入水中的筷子折断、星星眨眼睛等这些光的传播方向发生 的现象都属于折射现象． 5．下列光现象：①树荫下的圆形光斑；②池水变“浅”了；③水面倒影如镜；④海市蜃楼；⑤在潜水艇中用潜望镜观察水面上的情况；⑥用激光引导掘进方向；⑦用照相机拍摄美丽的风景．属于光的折射而形成的是 （填序号）． 6．光从一种透明介质射入另一种透明介质时，下列说法正确的是（　　） A．光的传播方向一定发生改变 B．光的传播方向一定不发生改变 C．光的传播方向不一定发生改变 D．在分界面处不发生反射 考点02 光的折射的角度问题 7．太阳光垂直照在厚玻璃板上，入射角为 °，反射角为 °，折射角为 °。 8．当光从玻璃斜射入空气中时，入射角为30°，则折射角可能是（　　） A．0° B．15° C．30° D．50° 9．光从空气射入玻璃时，下列关于折射角与入射角的说法中，正确的是（　　） A．折射角一定小于入射角 B．折射角有可能等于入射角 C．折射角随入射角的减小而增大 D．折射角不可能小于入射角 10．一束光从空气中斜射向平静的水面，当光与水面的夹角是30°时，折射角可能为（　　） A．0° B．40° C．60° D．70° 11．小红通过实验探究光从水射入空气中的规律，他发现折射角随入射角的增大而增大。对“当入射角增大到一定程度时，将会出现的现象”有下列猜想，其中你认为合理的是（） A．折射角变为0 B．折射光线消失 C．折射角将大于90° D．没有任何光现象 12．一入射光线与镜面的夹角是30°，则反射角是 度，若入射光线与镜面的夹角减小，则反射角将 （填“增大”或“减小”或“不变”）。如果入射光线垂直入射到水面上，那么反射角是 度，折射角为 度。 13．如图所示，一束光从空气斜射入水中，此时入射角为 度，折射角 入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）；增大入射角时，折射角 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。 14．一束光垂直照射在水面上，发生反射和折射，下列说法中正确的是（      ） A．从入射光线到反射光线，光的传播方向不变 B．入射角、反射角、折射角都是0° C．入射角、反射角、折射角都是90° D．顺时针旋入射光使得入射角为30°，则反射角、折射角也变至30° 考点03 作图题 15．如图所示，一束光线由水中斜射入空气中，请在图中画出折射光线的大致位置。 16．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。 17．如图所示，请作出这束光从三棱镜斜面射出的折射光线的大致方向。 考点04 光路图的应用（玻璃砖、半圆形砖、三棱镜等） 18．以下光的反射、折射的光路图，正确的是（    ） A． B． C． D． 19．图是光从空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气的光路图，O点是半圆形玻璃砖的圆心．下列光路图正确的是（　　） A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 20．一束光从空气中入射到上下表面平整且平行的玻璃砖上，最后又射向空气中，光路图如图所示。下列关于图中各角的关系错误的是（　　） A．∠2等于∠1 B．∠3小于∠1 C．∠5等于∠1 D．∠5小于∠4 21．如图所示，光线射到由玻璃制成的三棱镜上后经玻璃和空气的两个界面折射后形成的光路图，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 22．如图所示，AO是射向玻璃砖的光线，CD是离开玻璃砖的光线。下列说法正确的是（    ） A．光线AO射向界面MN时只发生折射 B．光线AO在玻璃砖中的传播路径远离法线 C．光线从A到D的传播过程是光的直线传播 D．光线若沿DC方向射向界面PQ最终将沿OA方向射出 考点05 分析光的折射在生活中的应用 23．如图所示，在水中A处有一条鱼，但岸上的人却看到这条鱼的像在A的上方，在下图四个选项中，能正确说明产生这一现象的光路图是（　　） A． B． C． D． 24．鱼儿在清澈的河水里游动，有经验的渔民看到鱼后，可以用鱼叉将鱼叉到，下列说法不正确的是（　　） A．渔民看到水中的鱼比实际位置浅是因为人眼发出的光从空气射入水中发生折射造成的 B．渔民看到的鱼是光的折射形成的虚像 C．渔民能看到水中的鱼是因为水中的鱼反射的光经折射后，进入了人的眼睛 D．渔民应该用鱼叉瞄准鱼的下方位置，才能将鱼叉到 25．《康熙几暇格物编》中记载：“置钱碗底，远视若无，及盛满水时，则钱随水光而显现矣。”，解释造成“看不见”的原因是光的 。如图所示把铜钱放在碗底B处后加适量水，从A处恰好看到铜钱的像在E处，用激光笔从A点向 （填字母）处照射，可照亮铜钱；加满水，从A处看到像的位置将 （选填“变高”“变低”或“不变”）。 26．诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置（如图所示），而是太阳光经过不均匀的大气层发生了 所成的像，太阳实际在图中 （选填“甲”或“乙”）的位置。人眼所看到的太阳是 （选填“实”或“虚”）像。 27．如图所示，一束光照射到一个空的烧杯的底部，形成的光圈用虚线表示，若往烧杯中注满水，烧杯底部的光圈会变为 A． B． C． D． 考点06 光的折射与光的反射综合 28．爱思考的小明同学总结了实像和虚像的异同点，他发现；实像是由光会聚而成的，可以用光屏承接；若去掉光屏， 用眼睛直接看到。虚像是由反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的， 用光屏承接，能用眼睛直接看到（两空均选填“能”或“不能”）。 29．小王在研究光的有关规律时，根据实验现象画出了如图中的 a、b、c 三图，根据图中所示现象，不能得到的结论是（　　） A．光发生反射现象时，反射角等于入射角 B．光从空气进入水中时，折射角小于入射角 C．光从空气进入时，玻璃比水对光的偏折能力大 D．光路是可逆的 30．一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（图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出），其中折射光线是 ，入射角等于 ，折射角等于 。 31．小军同学在做探究光的反射和折射规律的实验（如图所示），通过实验得到如下数据。他分析表中数据得到以下结论，其中错误的是（　　） 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 反射角β 0° 15° 30° 45° 60° 折射角γ 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° A．光由空气斜射向水中时，在分界面上会同时发生反射和折射现象 B．在光的反射现象中，反射角一定等于入射角 C．反射角和折射角都随入射角的增大而增大 D．垂直入射时，不发生折射和反射现象 考点07 光斑移动、水面升高或降低等动态问题 32．有一圆柱形散口容器，从其右侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示，下列操作使光斑向右移动的是（　　） A．保持水面高度不变使激光笔向左平移 B．保持激光射入角度不变使水面上升 C．保持激光射入角度不变使水面下降 D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大 33．有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑，如图所示。下列操作将使光斑向右移动的是（　　） A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小 B．保持水面的高度不变，使激光笔向左平移 C．保持激光射入的角度不变，使水面上升 D．保持激光射入的角度不变，使激光笔向上平移 34．某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上，当池内无水时，站在池旁左边的人，看到在S点形成一个亮斑，如图所示，现往池内灌水，水面升至a位置时，人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（　　）    A．P点在S点的上方，Q点与S点重合 B．P点在S点的下方，Q点与S点重合 C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方 D．P点在S点的下方，Q点在S点的上方 35．如图，固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A，经水面折射后在水底有一个光斑B。已知光束与水面的夹角为40°，S′是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（　　） A．反射角的大小为40° B．当水面升高时，反射角和折射角都将变大 C．当水面升高时，光斑A和光斑B都将向右移动 D．当水面升高时，S′到水面的距离变小 考点08 实验题综合（选择题+实验题） 36．在“探究光折射时的特点”实验中，在玻璃槽中盛水，使一束与水面成20°夹角的单色光从空气射入水中，光束在空气中和水中的径迹如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．为了显示光路，可在空气中喷烟雾，在水里滴牛奶 B．a是反射光，c是折射光 C．这束光被反射时，反射角等于20° D．此时折射角大于入射角 37．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）使用光屏，是为了使光发生 显示光路，用可折转的光屏，便于观察折射光线和入射光线是否 ； （2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，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；折射角的增大值 （填“大于”、“等于”或“小于”）入射角的增大值，当光从空气垂直射入水中时，折射角等于 度； （3）图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点，则折射光线将会与 （选填“1”、“2”、“3”或“4”）重合，说明折射时光路是 的。 38．如图是小宇“探究光的反射与折射规律”的实验装置。通过多次实验得到如表数据： 入射角 0° 15° 30° 45° 60° 反射角 0° 15° 30° 45° 60° 折射角 0° 11° 22° 32° 40° （1）多次实验表明：在光的反射过程中，反射角 入射角（选填“大于“小于”或“等于”）； （2）当光从空气斜射入水中时，折射角 入射角（选“大于”“小于”或“等于”），入射角增大，折射角 （选填 “增大”“减小”或“不变”）；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于 °； （3）小宇让一束光沿着图中 BO 方向入射向水面时，当入射光线以 22°的入射角从水中射入空气时，折射角等于 °；这表明：光的折射现象中，光路是 的； （4）小宇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，他这样进行多次实验的目的是为了 。 39．如图是“探究光的折射规律”的实验光路： （1）如图，将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察到光屏上无折射光线，得出结论：折射光线、入射光线与法线 ；折射光线、入射光线 法线两侧； （2）改变入射角的大小，观察折射光线和折射角的变化情况，记录如下： 入射角i 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 85° 折射角r 8° 15° 22° 29° 35° 41° 45° 47° 48° 折射光线亮度 亮→暗 分析实验数据发现：光从空气斜射入水时，折射角 入射角，折射角随入射角增大而 ； （3）由表格数据猜想，随着入射角的增大，反射光线的亮度变化情况为 ，产生这种情况的原因可能是 。 一、单选题 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 2．如图所示，一束方向不变的光线从右方斜射向水面。这时反射角是 β，折射角是 γ。若把水槽左端稍垫高一点，等水面重新平静后，反射角是 β′，折射角是 γ′。则（　　）    A．β′ < β   γ′ < γ B．β′ = β   γ′ = γ C．β′ < β   γ′ > γ D．β′ > β   γ′ > γ 3．物理实验室天花板下方固定一块厚薄不均匀的玻璃，其背面涂有一层不透明的金属薄膜，玻璃横截面图如图所示。小明在玻璃下S点固定放置一光源，光源朝着玻璃射出不同角度的光，其中一部分光从空气射入玻璃后，经金属薄膜反射后再从玻璃射入空气。则光源射出的光中（　　）    A．只有一条光线能返回到S点 B．只有两条光线能返回到S点 C．只有三条光线能返回到S点 D．不可能有光线能返回到S点 4．如图，小华同学用激光笔照射水面，在水槽壁上出现两个红点A和B，下列说法正确的是（　　） A．若保持入射点的位置不变，欲使点下移至，应使入射光线绕着点沿逆时针方向转动 B．入射光线绕着点沿顺时针方向转动，能观察到另一亮点点会移动到点 C．若保持入射光线不变，欲使点下移至，应使水面上升 D．当水面上升时，折射角增大 5．如图所示，豆豆在空水槽底部安装了一微型光源S，S发出一束光。在水槽右侧壁上形成一光斑，豆豆在光斑处固定了一小块橡皮泥P，接着他往水槽内缓慢加水至水面上升到a位置，期间冰冰一直在左上方观察，她看到右壁上一直有光斑，在豆豆加水过程中关于光斑位置的变化情况，下列说法中正确的是（　　） A．冰冰观察到光斑从P缓慢下移到某一位置后再缓慢上移，最终静止在橡皮泥P上方某处 B．冰冰观察到光斑从P迅速下移到某一位置后再缓慢上移，最终光斑和橡皮泥P重合 C．缓慢加水至水面上升到P点以下的位置期间，光斑从P处缓慢下移再缓慢上移 D．当水面升至a时，冰冰看到的光斑静止在橡皮泥下方某处 二、填空题 6．小明在课余时间创作了一部侦探小说，其中描述了这样的一个情节，目击者在录口供时对警察说道：“我白天在泳池游泳，听到响声，赶紧潜入水中，看到歹徒持枪进行偷盗，但是他看不到我，于是我不敢说话，最终逃过一劫.”你认为目击者 （选填“有”或“没有”）撒谎，你判断的依据是： 。 7．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的光路，其中 是入射光线（用字母表示），折射角为 度．如果入射角增大，折射角将 （选填“增大”或“减小”），界面的 边是玻璃。（选填“上”“下”“左”“右”） 8．将透明的薄壁（厚度忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，水槽中未注水时，在侧壁上A处得到一个光点。 （1）向水槽中注水，水面达到如图所示位置时，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了 现象，此时折射角 入射角（选填“大于”或“小于”）； （2）为使B处的光点移至C处，应使水槽中的水量 （选填“增加”或“减少”），若BC间距离为3cm，则水面高度的变化量Δh 3cm（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 三、实验题 9．如图是小明“探究光的折射规律”的实验装置，在水中竖直放置一块自制的刻有角度的圆形量角器，圆心O 位于空气和水分界面处。 （1）实验前先在水中滴几滴牛奶，这样做的目的是 ； （2）量角器由可绕接缝MN 转折的E 、F两部分组成，这样做的目的是为了探究 ； （3）当入射光垂直水面入射时，传播方向 ； （4）小明测得两组数据如下表： 表一：光从空气斜射入水中 序号 1 2 3 入射角/° 30 45 60 折射角r/° 22 32 40 表二：光从水中斜射入空气 序号 1 2 3 入射角/° 22 32 40 折射角r/° 30 60 ①表二中“◆”数据被遮挡，由表中信息可知这个数据是 ； ②若小明在探究光从空气斜射入水中的规律时，完成了第4次实验，入射角是40°，折射角可能是 ； A．20°             B．28°               C．35°               D．60° ③写出②中选择的理由 。 10．小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置：如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 （1）实验时，先让光屏E、F位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束，观察发现折射光线和入射光线位于法线 ；小明将光屏F向后折转一定角度后，在光屏F上不能看到折射光，说明折射光线和入射光线 （选填“在”、“不在”）同平面内； （2）小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的亮斑B向 （选填“左”、“右”、“上”）移动； （3）小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明在光折射现象中光路是 。 （4）小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气（如图乙、丙），不断调整入射角，通过实验得到如表格： 入射角α 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50° 折射角β 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 90° 反射能量 5% 7% 26% 43% 84% 100% 100% ①光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生，当入射角增大时，折射角 （选填“增大”、“减小”或“不变”），折射光线的能量 （选填“增大”、“减小”或“不变”）； ②当入射角时，折射光线消失，反射光线会变得更亮，即发生光的全反射现象。图像丁中的图线 （选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系； 11．如图甲所示，小明和小华在探究“光的折射现象”时，将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里，更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异，小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”，并根据所学物理知识和生活经验，对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想： 猜想1：“偏折比”与液面的高度有关； 猜想2：“偏折比”与液体的种类有关； 猜想3：“偏折比”与入射光的颜色有关； （1）小华认为猜想1是错误的，其理由是 。根据小明的定义，图甲实验中，测得折射角为40°，则此时的“偏折比”为 ； （2）为了验证猜想2，小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示，油的高度小于水的高度，杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比” （选填“大于”、“等于”或“小于”）水对光的“偏折比”； （3）为了探究猜想3，小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光，杯底光斑位置如图丙所示，则 光的“偏折比”大。将其中的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 ； （4）根据小明的操作和计算结果，小华认为，应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角α和光线在介质中与法线的夹角β之比”。如图丁所示，经过对多组不同玻璃砖的实验，测得数据如表所示： 玻璃砖A 玻璃砖B 玻璃砖C 光线在空气中与法线夹角α 30.0° 45.0° 60.0° 30.°0 45.0° 60.0° 30.0° 45.0° 60.0° 光线在玻璃中与法线夹角β 22.0° 32.0° 40.5° 17.0° 24.4° 30.4° 20.0° 28.9° 36.3° 1.36 1.41 1.48 1.76 1.84 1.97 1.50 1.58 1.65 根据表格中的数据，分析可得：光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的入射角，“偏折比” （选填“相等”或“不相等”）；对于相同的入射角，“偏折比”越大，介质对光的折射程度越 （选填“高”或“低”）。 一、综合题 1．王老师在课堂上将一个镀铬的光亮铁球放在燃烧的蜡烛火焰上缓慢转动，让烟尽可能地附着在小球表面上，使其外表面变黑。他解释烟就是未完全燃烧的碳，它能吸附空气而产生空气层。然后待熏黑的铁球冷却后浸没在盛有清水的烧杯中，此时放在水中的铁球变得非常亮。好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上的黑色物。当王老师把小铁球从水中取出时，发现熏黑的铁球依然如故，再将其放入水中时，出现的现象和前述一样。学生们大惑不解，王老师解释这是一种特殊的光学现象——光的全反射。光从一种介质射入另一种介质时，入射角增大到某一个值，折射角增大到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做光的全反射，发生全反射时仍然遵循光的反射定律。光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比叫做折射率。 光从折射率大的介质入射到折射率小的介质才有可能发生全反射现象。折射率较大的称为光密介质，折射率较小的称为光疏介质。光密介质和光疏介质是相对而言的，例如：水对空气来说就是光密介质，而对食用油来说就是光疏介质。 小明通过王老师的这节课学习后制作了一个神奇的魔术箱，如图所示。在空箱子中等高的A、B两点处，一处粘贴彩色脸谱，一处粘贴黑白脸谱，然后往箱子里面逐渐加水至一定量后，透过箱子的透明玻璃处看到黑白色脸谱完全变成彩色脸谱，光线AO从水中射向空气时会沿着OD方向发生全反射，B处脸谱则沿着光线BO从水中射出空气，进入人眼，光路如图所示。小明还与同学分享了他制作魔术箱时要注意的“厚度”和“距离”这两个重要参数。 其实在生活中也有许多利用光的全反射的例子，如光纤通信、钻石等贵重宝石的闪耀光芒、潜水镜、自行车尾灯。 （1）空气相对于食用油是 介质。（选填“光疏”或“光密”） （2）王老师将熏黑的铁球放入水中是光通过 进入 时发生的全反射现象。 （3）小明在制作魔术箱时，彩色脸谱应当粘贴在 处（选填“A”或“B”），对于他分享的两个重要参数中请任选其中一个从制作材料或技巧方面进行具体说明： 。 2．阅读短文，回答问题。 光纤的奥秘 光纤电缆是本世纪最重要的发明之一。发明光纤电缆的是被誉为“光纤之父”的华人科学家、诺贝尔奖获得者——高锟。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号。 光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃光纤，这是为什么呢？ 原来，光从玻璃射入空气时，折射角大于入射角（如图甲）。当入射角增大时，折射角也增大（如图乙），到某一角度，折射角达到90°，入射角再增大时，折射光完全消失，只剩下反射光（如图丙），这样光就在玻璃中传播，而不会“溜”出玻璃光纤（图丁），这种现象叫做全反射，它只有在上述情况下才可能发生，上述情况下的入射角称为临界角。图戊是光从玻璃射入空气时，折射角随入射角的变化而变化的图像。 所以，一般弯曲的光学纤维（简称光纤），只要它的玻璃芯的透明度高、均匀，并且芯与外皮层之间的分界面光滑，就是一根好的光导管。一根头发般细小的光纤，其传输的信息量相当于一条饭桌般粗大的铜“线”，为目前的信息高速公路奠定了基础，数以万计的光学纤维构成的光学纤维束（如图己）不仅能传导光能，也能将图像从一端传到另一端。传光能的纤维束称传光束，同时能传图像的纤维束称传像束。 （1）光从空气射向玻璃时， （选填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。 （2）光发生全反射时，入射角 （选填“大于”或“小于”）临界角；若光从玻璃进入空气时发生全发射，则入射角必须满足的条件是： 。 （3）请你写出光纤的一个具体应用： （合理即可）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.1 光的折射 目录 2 考点01 光的折射的概念及现象 2 考点02 光的折射的角度问题 3 考点03 作图题 5 考点04 光路图的应用（玻璃砖、半圆形砖、三棱镜等） 7 考点05 分析光的折射在生活中的应用 10 考点06 光的折射与光的反射综合 12 考点07 光斑移动、水面升高或降低等动态问题 14 考点08 实验题综合（选择题+实验题） 16 20 29 考点01 光的折射的概念及现象 1．光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生 的现象，叫做 【答案】 改变 光的折射现象 【详解】[1][2]当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生改变，其中一部分发生反射，同时要有一部分光线进入另一种透明介质里，方向发生改变，这种现象叫做光的折射． 2．光的折射 （1）光从一种介质 入另一种介质中时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。在折射时光路是 的。 （2）光的折射规律：当光从一种介质斜射入另一种介质中时，折射光线与入射光线、法线在 平面内；折射光线和入射光线分居 两侧；入射角增大时，折射角随之 。 光从空气斜射入水或其他透明介质中时折射角 于入射角；当光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角 于入射角；当光线垂直射向介质表面时，传播方向 。 【答案】 斜射 可逆 同一 法线 增大 小 大 不改变 【详解】（1）[1][2]当光从空气斜射到水或玻璃中时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。而且在折射时光路是可逆的。 （2）[3][4][5]光的折射规律：光折射时，折射光线、入射光线、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；折射光线靠近法线，折射角小于入射角，入射角增大时，折射角增大。 [6][7][8]光从空气斜射入水或其他透明介质中时折射角小于入射角；当光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；当光垂直射到水或玻璃的表面时，在水和玻璃中的传播方向不变。 3．如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是（　　） A． “鸟巢”倒影 B． 赛车影子 C． 铅笔错位 D． 树林间的光线 【答案】C 【详解】A．“鸟巢”倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A不符合题意； B．赛车影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，故B不符合题意； C．铅笔好像在水面处折断了，是由光经过水中和空气中折射形成的，是折射现象，故C符合题意； D．树林间的光线说明光是沿直线传播的，故D不符合题意。 故选C。 4．海市蜃楼、插入水中的筷子折断、星星眨眼睛等这些光的传播方向发生 的现象都属于折射现象． 【答案】偏折 【详解】海市蜃楼、插入水中的筷子折断、星星眨眼睛等这些光的传播方向发生偏折的现象都属于折射现象． 【点睛】根据光的折射现象去解释． 5．下列光现象：①树荫下的圆形光斑；②池水变“浅”了；③水面倒影如镜；④海市蜃楼；⑤在潜水艇中用潜望镜观察水面上的情况；⑥用激光引导掘进方向；⑦用照相机拍摄美丽的风景．属于光的折射而形成的是 （填序号）． 【答案】②④⑦ 【详解】①树荫下的圆形光斑是小孔成像，属于光的直线传播；②池水变“浅”了是光线由水中射入空气中折射造成的，属于光的折射现象；③水面倒影如镜是平面镜成像，属于光的反射现象；④海市蜃楼是光线在不均匀介质中发生折射造成的，属于光的折射现象；⑤在潜水艇中用潜望镜观察水面上的情况，是平面镜成像，属于光的反射现象；⑥用激光引导掘进方向属于光的直线传播；⑦用照相机拍摄美丽的风景是凸透镜成像，属于光的折射现象．故属于光的折射而形成的是②④⑦. 【点睛】①光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，如：透镜的应用、池水变浅了等；②光在同一均匀介质中是沿直线传播的，应用的实例有：小孔成像、影子的形成、日食和月食现象；③光的反射是指光线遇到障碍物被反射回来的现象，比如我们平时看到的物体，平面镜成像等． 6．光从一种透明介质射入另一种透明介质时，下列说法正确的是（　　） A．光的传播方向一定发生改变 B．光的传播方向一定不发生改变 C．光的传播方向不一定发生改变 D．在分界面处不发生反射 【答案】C 【详解】ABC．当光线垂直入射到两种介质的分界面上时，传播方向不变。若光线从一种介质斜射入另一种介质时，则传播方向会发生改变。故AB错误，C正确； D．光从一种介质射入到另一种介质时，在分界面处同时发生折射和反射，故D错误。 故选C。 考点02 光的折射的角度问题 7．太阳光垂直照在厚玻璃板上，入射角为 °，反射角为 °，折射角为 °。 【答案】 0 0 0 【详解】[1][2][3]太阳光垂直照在厚玻璃板上，入射光线和法线重合，所以入射角为0°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，即反射角为0°，光由空气垂直射入玻璃板，光的传播方向不变，所以折射角为0°。 8．当光从玻璃斜射入空气中时，入射角为30°，则折射角可能是（　　） A．0° B．15° C．30° D．50° 【答案】D 【详解】由光的折射定律可知：光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，由于入射角等于，所以折射角大于，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 9．光从空气射入玻璃时，下列关于折射角与入射角的说法中，正确的是（　　） A．折射角一定小于入射角 B．折射角有可能等于入射角 C．折射角随入射角的减小而增大 D．折射角不可能小于入射角 【答案】B 【详解】根据折射规律，光从空气中斜射入玻璃时，折射角小于入射角，折射角随着入射角的减小而减小。但当光从空气垂直入射玻璃时，折射角和反射角都等于，此时折射角等于入射角，故B正确，ACD错误。 故选B。 10．一束光从空气中斜射向平静的水面，当光与水面的夹角是30°时，折射角可能为（　　） A．0° B．40° C．60° D．70° 【答案】B 【详解】A．当光垂直入射时，光沿直线传播进入水中，折射角等于0°，故A不符合题意； BCD．一束光从空气中斜射向平静的水面，当光线与水面的夹角是30°时，则入射角是60°，从空气斜射入水，折射角小于入射角，故B符合题意；CD不符合题意； 故选B。 11．小红通过实验探究光从水射入空气中的规律，他发现折射角随入射角的增大而增大。对“当入射角增大到一定程度时，将会出现的现象”有下列猜想，其中你认为合理的是（） A．折射角变为0 B．折射光线消失 C．折射角将大于90° D．没有任何光现象 【答案】B 【详解】光从水斜射入空气的折射规律是折射角大于入射角，折射角随入射角的增大而增大，由此猜想，入射角增大到一定程度时，会出现的现象是只发生反射，不发生折射。因为当入射角增大到一定程度时，折射角就会达到90°，所以折射光线在空气中就没有了。 故选B。 12．一入射光线与镜面的夹角是30°，则反射角是 度，若入射光线与镜面的夹角减小，则反射角将 （填“增大”或“减小”或“不变”）。如果入射光线垂直入射到水面上，那么反射角是 度，折射角为 度。 【答案】 60 增大 0 0 【详解】[1][2]入射光线与镜面的夹角是30°，则入射角为 90°-30°=60° 根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，反射角也等于60°，若入射光线与镜面的夹角减小，入射角将增大，则反射角也将随之增大。 [3]如果入射光线垂直射到水面上，入射光线与法线的夹角为0°，所以入射角为0°，则根据光的反射定律可知，反射角也为0°。 [4]如果入射光线垂直射入水中时，光的传播方向不变，故折射角为0°。 13．如图所示，一束光从空气斜射入水中，此时入射角为 度，折射角 入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）；增大入射角时，折射角 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。 【答案】 30 小于 增大 【详解】[1]入射角是入射光线与法线的夹角，由图可知入射角为30°。 [2]当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。 [3]折射现象中折射角随着入射角的增大而增大。 14．一束光垂直照射在水面上，发生反射和折射，下列说法中正确的是（      ） A．从入射光线到反射光线，光的传播方向不变 B．入射角、反射角、折射角都是0° C．入射角、反射角、折射角都是90° D．顺时针旋入射光使得入射角为30°，则反射角、折射角也变至30° 【答案】B 【详解】ABC．入射光垂直入射界面时，入射光线与法线夹角即入射角为0°，那么反射光线与法线夹角即反射角也为0°，所以反射光线与入射光线重合，方向相反，折射光的传播方向和入射光一致，均垂直于界面，入射角和折射角都是0°。故AC错误，B正确； D．入射角为30°时，根据光的反射定律，反射角等于入射角为30°，光从空气入射到水中时，光线发生偏折，折射光靠近法线偏折，即折射角小于入射角，所以折射角小于30°，故D错误。 考点03 作图题 15．如图所示，一束光线由水中斜射入空气中，请在图中画出折射光线的大致位置。 【答案】 【详解】由图知，入射光线位于法线的左侧，光从水中斜射入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，由此在法线右侧的空气中作出对应的折射光线。如图所示： 16．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： 17．如图所示，请作出这束光从三棱镜斜面射出的折射光线的大致方向。 【答案】 【详解】光从三棱镜斜射入空气中时，折射光线和入射光线位于法线两侧，折射角大于入射角，如下图示数： 考点04 光路图的应用（玻璃砖、半圆形砖、三棱镜等） 18．以下光的反射、折射的光路图，正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】反射角等于入射角，反射光线与入射光线在同一介质中，折射光线与入射光线在不同介质中，空气中的入射角大于水中的折射角，故A正确，BCD错误。 故选A。 19．图是光从空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气的光路图，O点是半圆形玻璃砖的圆心．下列光路图正确的是（　　） A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 【答案】D 【详解】①②光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，光沿圆的半径射到玻璃砖的圆面上时，入射光线垂直于圆面，射入空气时不折射，故①错误，②正确；③④入射光线的延长线为圆的半径时，入射光垂直于圆面，进入玻璃时不折射，光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，故③正确，④错误；故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 20．一束光从空气中入射到上下表面平整且平行的玻璃砖上，最后又射向空气中，光路图如图所示。下列关于图中各角的关系错误的是（　　） A．∠2等于∠1 B．∠3小于∠1 C．∠5等于∠1 D．∠5小于∠4 【答案】D 【详解】如图所示： A．第一次折射发生在O点，此时aO为入射光线，Ob为反射光线，OO′为折射光线，所以∠1是入射角；∠2是反射角，根据光的反射规律可知，这两个角相等，故A正确，不符合题意； B．∠3是折射角，由于光从空气中斜射入玻璃中，折射光线靠近法线，故∠3一定小于∠1，故B正确，不符合题意； CD．第二次的折射点是O′，此时∠4是入射角，∠5是折射角，由于光从玻璃中斜射入空气中，折射光线远离法线，故∠5一定大于∠4；且由于玻璃砖上下表面外侧的光线一定平行，故∠5一定等于∠1，故D错误，符合题意，C正确，不符合题意。 故选D。 21．如图所示，光线射到由玻璃制成的三棱镜上后经玻璃和空气的两个界面折射后形成的光路图，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】玻璃中的折射角小于空气中的入射角；空气中的折射角大于玻璃中的入射角，故ABC错误，D正确。 故选D。 22．如图所示，AO是射向玻璃砖的光线，CD是离开玻璃砖的光线。下列说法正确的是（    ） A．光线AO射向界面MN时只发生折射 B．光线AO在玻璃砖中的传播路径远离法线 C．光线从A到D的传播过程是光的直线传播 D．光线若沿DC方向射向界面PQ最终将沿OA方向射出 【答案】D 【详解】A．光线AO射向界面MN时同时发生反射和折射，A错误。 B．根据光的折射规律可知，光从空气射向玻璃或其他介质时，折射角小于入射角，因此光线AO在玻璃砖中的传播路径靠近法线，B错误。 C．光线从A到D的传播过程是光先沿直线传播，经过界面MN时发生折射，然后在玻璃砖中再次沿直线传播，到达界面PQ时再次发生折射进入空气中，接着在空气中沿直线传播，C错误。 D．光线若沿DC方向射向界面PQ，根据光路的可逆性可知，最终将沿OA方向射出，D正确。 故选D。 考点05 光的折射在生活中的应用 23．如图所示，在水中A处有一条鱼，但岸上的人却看到这条鱼的像在A的上方，在下图四个选项中，能正确说明产生这一现象的光路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】鱼反射的光由水中斜射入空气时，在水面处发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，向水面偏折，人逆着折射光线看去，“鱼”的位置升高了。 AC．光从空气射入水中，故AC不符合题意； B．光由水中斜射入空气中，折射角大于入射角，故B符合题意； D．光由水中斜射入空气中，折射角小于入射角，故D不符合题意。 故选B。 24．鱼儿在清澈的河水里游动，有经验的渔民看到鱼后，可以用鱼叉将鱼叉到，下列说法不正确的是（　　） A．渔民看到水中的鱼比实际位置浅是因为人眼发出的光从空气射入水中发生折射造成的 B．渔民看到的鱼是光的折射形成的虚像 C．渔民能看到水中的鱼是因为水中的鱼反射的光经折射后，进入了人的眼睛 D．渔民应该用鱼叉瞄准鱼的下方位置，才能将鱼叉到 【答案】A 【详解】A ．渔民看到水中的鱼，是因为水中的鱼反射的光经折射进入人眼，而不是人眼发出的光，故A错误，A符合题意； BC．水中的鱼反射的光经水面折射进入人眼，由于光的折射，人眼看到的是水中的鱼经光的折射形成的虚像，故BC正确，BC不符合题意； D．水中的鱼经光的折射形成的虚像在鱼的上方一点，故叉鱼时要瞄准鱼的下方位置，才能叉到鱼，故D正确，D不符合题意。 故选A。 25．《康熙几暇格物编》中记载：“置钱碗底，远视若无，及盛满水时，则钱随水光而显现矣。”，解释造成“看不见”的原因是光的 。如图所示把铜钱放在碗底B处后加适量水，从A处恰好看到铜钱的像在E处，用激光笔从A点向 （填字母）处照射，可照亮铜钱；加满水，从A处看到像的位置将 （选填“变高”“变低”或“不变”）。 【答案】 直线传播 E 变高 【详解】[1]“置钱碗底，远视若无”中“看不见”的原因是铜钱反射的光被碗挡住了，无法进入人的眼睛，说明光是沿直线传播的。 [2]把铜钱放在碗底B处后加适量水，从A处恰好看到铜钱的像在E处；根据光路的可逆性可得，用激光笔从A点向E处射出光束时，光线会原路返回，即可把铜钱照亮。 [3]由光的折射规律可知，他看到的铜钱是因为光的折射而形成的变高的虚像；加满水后，由于入射点升高，人眼逆着射来的光线看去，看到像的位置将变高。 26．诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置（如图所示），而是太阳光经过不均匀的大气层发生了 所成的像，太阳实际在图中 （选填“甲”或“乙”）的位置。人眼所看到的太阳是 （选填“实”或“虚”）像。 【答案】 折射 乙 虚 【详解】[1][2][3]太阳落山时，太阳的实际位置在地平线下面，但太阳光经过不均匀的大气层时发生了折射，通过折射我们看见了太阳的虚像（即观察到的落日），此时，太阳的实际位置在图中的乙位置。 27．如图所示，一束光照射到一个空的烧杯的底部，形成的光圈用虚线表示，若往烧杯中注满水，烧杯底部的光圈会变为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，如图是最左边和最右边折射光的光路，外部两条光表示没有折射时的光，里面两条光表示折射后的光，从图中可以看出，折射光在原来光的内侧，由此可以知周围光都是如此，因此注水后烧杯底部的光圈会缩小，故选B。 考点06 光的折射与光的反射综合 28．爱思考的小明同学总结了实像和虚像的异同点，他发现；实像是由光会聚而成的，可以用光屏承接；若去掉光屏， 用眼睛直接看到。虚像是由反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的， 用光屏承接，能用眼睛直接看到（两空均选填“能”或“不能”）。 【答案】 能 不能 【详解】[1]实像是由光会聚而成的，可以用光屏承接；若去掉光屏，能用眼睛直接看到。 [2]虚像是由反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的，不能用光屏承接，能用眼睛直接看到。 29．小王在研究光的有关规律时，根据实验现象画出了如图中的 a、b、c 三图，根据图中所示现象，不能得到的结论是（　　） A．光发生反射现象时，反射角等于入射角 B．光从空气进入水中时，折射角小于入射角 C．光从空气进入时，玻璃比水对光的偏折能力大 D．光路是可逆的 【答案】D 【详解】A．由a可知，入射角等于60°、反射角等于60°，图bc可知，入射角等于45°、反射角等于45°，所以可以得出光发生反射现象时，反射角等于入射角，故A正确，A不符合题意； B．由图a可知，入射角等于60°、折射角等于41°，图b可知，入射角等于45°、折射角等于32°，则可以得出光从空气进入水中时，折射角小于入射角，故B正确，B不符合题意； C．由图bc可知，当入射角相同时，进入玻璃时，折射角较小，即偏折能力较大，故C正确，C不符合题意； D．图abc都是光从空气射入其它介质中，并没有沿反射光线或折射光线射过来，所以得不出光路是可逆的这一现象，故D错误，D符合题意。 故选D。 30．一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（图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出），其中折射光线是 ，入射角等于 ，折射角等于 。 【答案】 30° 45° 【详解】[1][2][3]由图可知，∠BOE=60°，所以 ∠COE=90°-60°=30° 而∠COF=30°，根据反射角等于入射角，所以CD为法线，AB为界面，反射角等于入射角都等于30°；而折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OG一定为折射光线，折射角为∠GOD=45°。 31．小军同学在做探究光的反射和折射规律的实验（如图所示），通过实验得到如下数据。他分析表中数据得到以下结论，其中错误的是（　　） 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 反射角β 0° 15° 30° 45° 60° 折射角γ 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° A．光由空气斜射向水中时，在分界面上会同时发生反射和折射现象 B．在光的反射现象中，反射角一定等于入射角 C．反射角和折射角都随入射角的增大而增大 D．垂直入射时，不发生折射和反射现象 【答案】D 【详解】A．光由空气斜射向水中时，一方面水面会发生反射，另一方面空气和水是不同介质，会发生折射现象，A正确，不合题意； B．从表中数据可以看到，反射角是等于入射角的，B正确，不合题意； C．从表中数据可以看到，入射角在增大，反射角和折射角都在增大，C正确，不合题意； D．垂直入射时，也会发生折射和反射现象，折射光线传播方向不变，反射光线沿原路返回，D错误，符合题意。 故选D。 考点07 光斑移动、水面升高或降低等动态问题 32．有一圆柱形散口容器，从其右侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示，下列操作使光斑向右移动的是（　　） A．保持水面高度不变使激光笔向左平移 B．保持激光射入角度不变使水面上升 C．保持激光射入角度不变使水面下降 D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大 【答案】B 【详解】A．持水面高度不变使激光笔向左平移，入射点左移，入射角不变，折射角也不变，则入射光线和折射光线都向左平移，所以光斑左移，故A不符合题意； B．保持激光射入角度不变使水面上升，入射点向右上方移动，入射光线及入射角不变，折射光线向右移，所以光斑右移，故B符合题意； C．保持激光射入角度不变使水面下降，入射点向左下方移动，入射光线及入射角不变，折射光线向左移，所以光斑左移，故C不符合题意； D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大，则折射角也增大，光斑左移，故D不符合题意。 故选B。 33．有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑，如图所示。下列操作将使光斑向右移动的是（　　） A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小 B．保持水面的高度不变，使激光笔向左平移 C．保持激光射入的角度不变，使水面上升 D．保持激光射入的角度不变，使激光笔向上平移 【答案】D 【详解】A．保持水面高度和入射点不变，使激光的入射角减小，激光束靠近法线时，折射角随之变小，光斑会向左移动，故A不符合题意； B．保持水面高度不变，使激光笔向左平移，则入射光线和折射光线都向左平移，所以光斑左移，故B不符合题意； CD．保持激光射入的角度不变，使水面上升，如下图所示 入射点向左移动，则光斑向左移动；使激光笔向上平移，入射点向右移动，则光斑向右移动，故D符合题意，C不符合题意。 故选D。 34．某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上，当池内无水时，站在池旁左边的人，看到在S点形成一个亮斑，如图所示，现往池内灌水，水面升至a位置时，人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（　　）    A．P点在S点的上方，Q点与S点重合 B．P点在S点的下方，Q点与S点重合 C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方 D．P点在S点的下方，Q点在S点的上方 【答案】D 【详解】如图所示，往池内灌水，水面升至a位置时，光从水中斜射到空气发生折射，折射角大于入射角，折射光线向远离法线的方向偏折，所以人看到亮斑的位置P点在S点的下方；如果水面升至b位置时，光在同种介质中沿直线传播，光点仍然落在S点，但这个光点在水下，由于光从水里斜射到空气中要发生折射现象，所以岸上的人看到的光点是在折射光线的反向延长线上，故人看到亮斑的位置Q点在S点的上方。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 35．如图，固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A，经水面折射后在水底有一个光斑B。已知光束与水面的夹角为40°，S′是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（　　） A．反射角的大小为40° B．当水面升高时，反射角和折射角都将变大 C．当水面升高时，光斑A和光斑B都将向右移动 D．当水面升高时，S′到水面的距离变小 【答案】D 【详解】A．光束与水面的夹角为40°，则入射角为 90°-40°=50° 因为反射角等于入射角，因此反射角的大小为50°，故A错误； B．当水面升高时，入射光线与法线的夹角不变，即入射角不变，则反射角大小不变；光束依然从空气斜射入水中，因为折射角随入射角变化而变化，入射角不变，折射角不变。故B错误； C．当水面升高时入射点向左移动，因为入射角与反射角大小不变，因此光斑A向左移动，入射角与折射角大小不变，光斑B向左移动；故C错误； D．由平面镜成像特点可知，物与像关于平面镜成轴对称关系，当水面升高时，S′到水面的距离变小，故D正确。 故选D。 考点08 实验题综合（选择题+实验题） 36．在“探究光折射时的特点”实验中，在玻璃槽中盛水，使一束与水面成20°夹角的单色光从空气射入水中，光束在空气中和水中的径迹如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．为了显示光路，可在空气中喷烟雾，在水里滴牛奶 B．a是反射光，c是折射光 C．这束光被反射时，反射角等于20° D．此时折射角大于入射角 【答案】A 【详解】A．为了显示光的传播路径，更好的看清光线，可以在空气中喷些烟雾，水里滴些牛奶，使光发生漫反射。故A正确； B．在光的反射中，入射光线和反射光线分居在法线两侧，在光的折射中，入射光线和折射光线分居在法线两侧，所以a是入射光线；折射光线和入射光线、反射光线分布在两种介质中，所以c是折射光线，故B错误； C．已知光与水面成20°夹角，所以入射角为 90°-20°=70° 根据反射定律可知，反射角等于入射角，也等于70°，故C错误； D．光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，故D错误。 故选A。 37．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）使用光屏，是为了使光发生 显示光路，用可折转的光屏，便于观察折射光线和入射光线是否 ； （2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，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；折射角的增大值 （填“大于”、“等于”或“小于”）入射角的增大值，当光从空气垂直射入水中时，折射角等于 度； （3）图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点，则折射光线将会与 （选填“1”、“2”、“3”或“4”）重合，说明折射时光路是 的。 【答案】 漫反射 在同一平面内 增大 小于 小于 0 3 可逆 【详解】（1）[1]使用光屏，是为了使光发生漫反射时能显示光路。 [2]将光屏的半部分向前后翻折，就不会看到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到折射光线，说明入射光线、折射光线、法线共面，这说明使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内。 （2）[3][4]由图丙可知，当入射角逐渐减小，则折射角逐渐减小，入射角增大时，折射角也随着增大，即当光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小，且折射角小于入射角。 [5]由图丙可知，折射角的增大值小于入射角的增大值。 [6]当光从空气垂直射到水面时，传播方向不变，此时入射角等于0度，折射角等于0度。 （3）[7][8]图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点，则折射光线将会与3重合，说明折射时光路是可逆的。 38．如图是小宇“探究光的反射与折射规律”的实验装置。通过多次实验得到如表数据： 入射角 0° 15° 30° 45° 60° 反射角 0° 15° 30° 45° 60° 折射角 0° 11° 22° 32° 40° （1）多次实验表明：在光的反射过程中，反射角 入射角（选填“大于“小于”或“等于”）； （2）当光从空气斜射入水中时，折射角 入射角（选“大于”“小于”或“等于”），入射角增大，折射角 （选填 “增大”“减小”或“不变”）；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于 °； （3）小宇让一束光沿着图中 BO 方向入射向水面时，当入射光线以 22°的入射角从水中射入空气时，折射角等于 °；这表明：光的折射现象中，光路是 的； （4）小宇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，他这样进行多次实验的目的是为了 。 【答案】 等于 小于 增大 0 30 可逆 使结论具有普遍规律，防止实验的偶然性 【详解】（1）[1]由表格中的数据可知，在光的反射现象中，反射角始终等于入射角。 （2）[2][3][4]由表中数据可知，当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，随着入射角的增大，折射角也在增大，当光从空气垂直射入水中时，入射角等于0°，折射角也等于0°。 （3）[5][6]因为在光的折射现象中，光路是可逆的，当光从空气斜射入水中时，折射角是22°，入射角是30°，那么当光从水中斜射入空气中时，入射角是22°，折射角是30°。 （4）[7]换用不同的介质多次实验的目的是避免偶然性，使实验结论更具有普遍性。 39．如图是“探究光的折射规律”的实验光路： （1）如图，将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察到光屏上无折射光线，得出结论：折射光线、入射光线与法线 ；折射光线、入射光线 法线两侧； （2）改变入射角的大小，观察折射光线和折射角的变化情况，记录如下： 入射角i 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 85° 折射角r 8° 15° 22° 29° 35° 41° 45° 47° 48° 折射光线亮度 亮→暗 分析实验数据发现：光从空气斜射入水时，折射角 入射角，折射角随入射角增大而 ； （3）由表格数据猜想，随着入射角的增大，反射光线的亮度变化情况为 ，产生这种情况的原因可能是 。 【答案】 在同一平面内 分别位于 小于 增大 变亮 见解析 【详解】（1）[1]将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，则入射光线与折转的那部分光屏不在同一平面内，光屏上无法接收到折射光线，说明折射光线、入射光线与法线在同一平面内。 [2]根据光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线分别位于法线两侧。 （2）[3][4]根据表格数据可知，当光从空气斜射入水时，随着入射角的增大，折射角也增大，但折射角始终小于入射角。 （3）[5][6]由表格数据可知，随着入射角的增大，折射角也随着增大，折射光线亮度随着入射角的增大由亮变暗，这说明随着入射角的增大，折射光线变少，则反射光线增多，因此反射光会越来越亮。 一、单选题 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。 2．如图所示，一束方向不变的光线从右方斜射向水面。这时反射角是 β，折射角是 γ。若把水槽左端稍垫高一点，等水面重新平静后，反射角是 β′，折射角是 γ′。则（　　）    A．β′ < β   γ′ < γ B．β′ = β   γ′ = γ C．β′ < β   γ′ > γ D．β′ > β   γ′ > γ 【答案】B 【详解】由图可知，把左边水槽垫高，当水面重新平静时，法线的方向不改变，而入射光线的方向不变，那么入射角不变，根据光的反射定律可得，反射角也不变，即β=β′；根据光的折射定律，入射角不变，那么折射角也不变，即γ=γ′。 故选B。 3．物理实验室天花板下方固定一块厚薄不均匀的玻璃，其背面涂有一层不透明的金属薄膜，玻璃横截面图如图所示。小明在玻璃下S点固定放置一光源，光源朝着玻璃射出不同角度的光，其中一部分光从空气射入玻璃后，经金属薄膜反射后再从玻璃射入空气。则光源射出的光中（　　）    A．只有一条光线能返回到S点 B．只有两条光线能返回到S点 C．只有三条光线能返回到S点 D．不可能有光线能返回到S点 【答案】A 【详解】若从S点处发射的光经过玻璃折射后垂直射入金属薄膜，反射光线将垂直金属薄膜返回，根据光路的可逆性原理，此光线将返回S点，但仅有一条光线，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．如图，小华同学用激光笔照射水面，在水槽壁上出现两个红点A和B，下列说法正确的是（　　） A．若保持入射点的位置不变，欲使点下移至，应使入射光线绕着点沿逆时针方向转动 B．入射光线绕着点沿顺时针方向转动，能观察到另一亮点点会移动到点 C．若保持入射光线不变，欲使点下移至，应使水面上升 D．当水面上升时，折射角增大 【答案】C 【详解】A．当光从空气斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，反射角等于入射角，折射角小于入射角。现保持入射点 O 的位置不变，欲使光点 A 下移至 A1 处，则反射光线偏离法线，反射角增大，入射角也需增大，所以入射光线应绕着 O 点沿顺时针方向转动，故A错误； B．入射光线MO绕着点O沿顺时针方向转动，入射角增大，折射角也会相应增大，因此，会观察到另一亮点 B 会上升，移动到点 B1 ，故B错误； C．在水面变化过程中，由于入射光线不变，即入射角不变，则折射角也不发生改变，因此过 B2 点作 OB 的平行线即光点下移的折射光线，会发现入射点应右移，即欲使 B 点下移至 B2 ，水面需上升，故C正确； D．在水面变化过程中，由于入射光线不变，即入射角不变，则折射角也不发生改变，故D错误。 故选C。 5．如图所示，豆豆在空水槽底部安装了一微型光源S，S发出一束光。在水槽右侧壁上形成一光斑，豆豆在光斑处固定了一小块橡皮泥P，接着他往水槽内缓慢加水至水面上升到a位置，期间冰冰一直在左上方观察，她看到右壁上一直有光斑，在豆豆加水过程中关于光斑位置的变化情况，下列说法中正确的是（　　） A．冰冰观察到光斑从P缓慢下移到某一位置后再缓慢上移，最终静止在橡皮泥P上方某处 B．冰冰观察到光斑从P迅速下移到某一位置后再缓慢上移，最终光斑和橡皮泥P重合 C．缓慢加水至水面上升到P点以下的位置期间，光斑从P处缓慢下移再缓慢上移 D．当水面升至a时，冰冰看到的光斑静止在橡皮泥下方某处 【答案】B 【详解】往水槽内注水，发生折射，水面升至P点以下的b位置时，根据折射规律，光斑位置在S'，如图所示: 水面上升至P点以上的a位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，根据反射定律和折射规律，光斑位置在S″，如图所示∶ 由图可知∶在加水过程中，由于开始时水很少，光斑会迅速下移到P点以下的某一位置，然后随着水的增多光斑再缓慢上移；由于水面上升到P点上方后人眼看水中的橡皮泥也是虚像，虚像的位置也在S″处；当水面升到橡皮泥处时，光斑和橡皮泥P重合。综上所述，只有B正确。 故选B。 二、填空题 6．小明在课余时间创作了一部侦探小说，其中描述了这样的一个情节，目击者在录口供时对警察说道：“我白天在泳池游泳，听到响声，赶紧潜入水中，看到歹徒持枪进行偷盗，但是他看不到我，于是我不敢说话，最终逃过一劫.”你认为目击者 （选填“有”或“没有”）撒谎，你判断的依据是： 。 【答案】 有 光在折射时，光路是可逆的 【详解】[1][2]目击者通过水中看到歹徒，是歹徒身上反射的光经水折射后进入目击者眼中。由于光的折射现象中，光路是可逆的，则目击者身上反射的光也会通过水折射进入到歹徒的眼中，因此歹徒也能看到目击者，因此目击者撒谎了。 7．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的光路，其中 是入射光线（用字母表示），折射角为 度．如果入射角增大，折射角将 （选填“增大”或“减小”），界面的 边是玻璃。（选填“上”“下”“左”“右”） 【答案】 CO 60 增大 右 【详解】[1][2]因为在光的反射时，反射角等于入射角，且反射光线和入射光线分居在法线两侧，光在折射时，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，所以根据图中线的位置可知，CO是入射光线，OB是反射光线，OA是折射光线，入射角为 90°-60°=30° 折射角为60°。 [3][4]根据光的折射规律可知，如果入射角增大，折射角将增大；因为入射角小于折射角，所以光线是从玻璃射向空气，因此界面的右边是玻璃。 8．将透明的薄壁（厚度忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，水槽中未注水时，在侧壁上A处得到一个光点。 （1）向水槽中注水，水面达到如图所示位置时，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了 现象，此时折射角 入射角（选填“大于”或“小于”）； （2）为使B处的光点移至C处，应使水槽中的水量 （选填“增加”或“减少”），若BC间距离为3cm，则水面高度的变化量Δh 3cm（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【答案】 折射 小于 增加 ＞ 【详解】（1）[1]水槽中未加水时，由于光的直线传播，激光射到侧壁上的A点；当水槽中加水时，光点下移至B处，这是由于光在水面处发生光的折射现象引起的。 [2]当光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角，即入射角小于折射角。 （2）[3]当水槽中的水量增加或减少时，入射光线不变，法线与水面始终垂直，则入射角和折射角都不变，要使B处的光点向上移到C处，由下图可知应使水槽中的水量增加。 [4]若BC间距离为3cm，因两次折射光线是平行的，如下图所示，则可知水面高度的变化量Δh大于3cm。 三、实验题 9．如图是小明“探究光的折射规律”的实验装置，在水中竖直放置一块自制的刻有角度的圆形量角器，圆心O 位于空气和水分界面处。 （1）实验前先在水中滴几滴牛奶，这样做的目的是 ； （2）量角器由可绕接缝MN 转折的E 、F两部分组成，这样做的目的是为了探究 ； （3）当入射光垂直水面入射时，传播方向 ； （4）小明测得两组数据如下表： 表一：光从空气斜射入水中 序号 1 2 3 入射角/° 30 45 60 折射角r/° 22 32 40 表二：光从水中斜射入空气 序号 1 2 3 入射角/° 22 32 40 折射角r/° 30 60 ①表二中“◆”数据被遮挡，由表中信息可知这个数据是 ； ②若小明在探究光从空气斜射入水中的规律时，完成了第4次实验，入射角是40°，折射角可能是 ； A．20°             B．28°               C．35°               D．60° ③写出②中选择的理由 。 【答案】 显示水中的光路 折射光线，入射光线和法线是否在同一平面内 不变 45° B 因为45°>40°>30°，所以折射角大于22°且小于32° 【详解】（1）[1]在实验中，水里加几滴牛奶，这样做能较明显地显示光路，使实验现象更容易观察； （2）[2]纸板由可以绕接缝ON转折的E、F两部分组成的，当F和E不在同一平面内时，不能看到反射光线，这样做的实验目的是为了探究折射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。 （3）[3]当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变，折射光线、入射光线和法线重合，入射角是入射光线与法线的夹角，则入射角为0°。 （4）①[4]根据表格一中的数据，当入射角为45°时，折射角为32°，在光的折射现象中，光路是可逆的，表格二中的入射角为32°时，折射角应为45°。 ②③[5][6]由表一数据知，当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射角随入射角的增大而增大；入射角为40°，介于30°～45°之间，折射角也应介于22°～32°之间，故选B。 10．小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置：如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 （1）实验时，先让光屏E、F位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束，观察发现折射光线和入射光线位于法线 ；小明将光屏F向后折转一定角度后，在光屏F上不能看到折射光，说明折射光线和入射光线 （选填“在”、“不在”）同平面内； （2）小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的亮斑B向 （选填“左”、“右”、“上”）移动； （3）小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明在光折射现象中光路是 。 （4）小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气（如图乙、丙），不断调整入射角，通过实验得到如表格： 入射角α 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50° 折射角β 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 90° 反射能量 5% 7% 26% 43% 84% 100% 100% ①光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生，当入射角增大时，折射角 （选填“增大”、“减小”或“不变”），折射光线的能量 （选填“增大”、“减小”或“不变”）； ②当入射角时，折射光线消失，反射光线会变得更亮，即发生光的全反射现象。图像丁中的图线 （选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系； 【答案】 两侧 在 左 可逆 增大 减小 a 【详解】（1）[1][2]实验时，先让光屏E、F位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束，这说明折射光线和入射光线位于法线两侧；当F板向后折转一定的角度后，则呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，所以在F板上不能看到折射光，但此时折射光线和入射光线在同一平面内。 （2）[3]若杯中的水增多，如图所示： 可见，当水增多时，液面升高，入射角不变，折射角也不变，入射点向左移，则杯底亮斑也会向左移动。 （3）[4]小明继续用另一支激光笔让光线沿着BO射向水面时，可看到折射光线沿OA射出，与原光路重合，这说明：在光的折射现象中，光路是可逆的。 （4）[5][6]由表中数据可知：当入射角增大时，折射角也随着增大，反射光线能量增大，则折射光线的能量减小。 [7]由表格数据可知：折射角随着入射角的增大而增大，但折射角总大于入射角，而图b中，当入射角等于45°时，折射角也等于45°，a图象中的折射角始终大于入射角，因此图a反映了实验中折射角与入射角的关系。 11．如图甲所示，小明和小华在探究“光的折射现象”时，将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里，更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异，小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”，并根据所学物理知识和生活经验，对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想： 猜想1：“偏折比”与液面的高度有关； 猜想2：“偏折比”与液体的种类有关； 猜想3：“偏折比”与入射光的颜色有关； （1）小华认为猜想1是错误的，其理由是 。根据小明的定义，图甲实验中，测得折射角为40°，则此时的“偏折比”为 ； （2）为了验证猜想2，小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示，油的高度小于水的高度，杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比” （选填“大于”、“等于”或“小于”）水对光的“偏折比”； （3）为了探究猜想3，小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光，杯底光斑位置如图丙所示，则 光的“偏折比”大。将其中的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 ； （4）根据小明的操作和计算结果，小华认为，应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角α和光线在介质中与法线的夹角β之比”。如图丁所示，经过对多组不同玻璃砖的实验，测得数据如表所示： 玻璃砖A 玻璃砖B 玻璃砖C 光线在空气中与法线夹角α 30.0° 45.0° 60.0° 30.°0 45.0° 60.0° 30.0° 45.0° 60.0° 光线在玻璃中与法线夹角β 22.0° 32.0° 40.5° 17.0° 24.4° 30.4° 20.0° 28.9° 36.3° 1.36 1.41 1.48 1.76 1.84 1.97 1.50 1.58 1.65 根据表格中的数据，分析可得：光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的入射角，“偏折比” （选填“相等”或“不相等”）；对于相同的入射角，“偏折比”越大，介质对光的折射程度越 （选填“高”或“低”）。 【答案】 液面的高度改变，入射角、折射角的大小不变，“偏折比”不变 0.8 小于 绿 1.25 不相等 高 【详解】（1）[1]分析可知，水面上升或下降时，入射角和折射角都不变，则折射角与入射角的比值即偏折比也不变，由此说明偏折比与液体深度无关，故猜想1不正确。 [2]图甲实验中，测得折射角为40°，已知入射角为50°，则偏折比 （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 由图1可知：水中的折射角大于油中的折射角，由于入射角相同，则在相同条件下，油对光的的折射能力更强，其“偏折比”比水对光的“偏折比”小。 （3）[4]小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光，光线的入射角和入射点不变，绿、紫色激光的折光线，如图2所示： 由图2可知：绿色激光的折射角大于紫色激光的折射角，由于入射角相同，则根据“偏折比”的定义可知：绿光的“偏折比”大。 [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i，折射角为r，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i′，折射角为r′，如图3所示： 根据几何知识可知∠i′=∠r，∠r′=∠i，所以，光在下表面折射时的“偏折比”为 （4）[6]分析玻璃砖A（或玻璃砖B或玻璃砖C）的数据可知，光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的入射角，α和β之比不同，即“偏折比”不相等。 [7]分析表中数据，当光线在空气中与法线夹角都是30°时，光线分别在A、B、C三种玻璃中与法线的夹角越大，α和β之比越大，即“偏折比”越大，说明介质对光的折射程度越高。 一、综合题 1．王老师在课堂上将一个镀铬的光亮铁球放在燃烧的蜡烛火焰上缓慢转动，让烟尽可能地附着在小球表面上，使其外表面变黑。他解释烟就是未完全燃烧的碳，它能吸附空气而产生空气层。然后待熏黑的铁球冷却后浸没在盛有清水的烧杯中，此时放在水中的铁球变得非常亮。好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上的黑色物。当王老师把小铁球从水中取出时，发现熏黑的铁球依然如故，再将其放入水中时，出现的现象和前述一样。学生们大惑不解，王老师解释这是一种特殊的光学现象——光的全反射。光从一种介质射入另一种介质时，入射角增大到某一个值，折射角增大到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做光的全反射，发生全反射时仍然遵循光的反射定律。光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比叫做折射率。 光从折射率大的介质入射到折射率小的介质才有可能发生全反射现象。折射率较大的称为光密介质，折射率较小的称为光疏介质。光密介质和光疏介质是相对而言的，例如：水对空气来说就是光密介质，而对食用油来说就是光疏介质。 小明通过王老师的这节课学习后制作了一个神奇的魔术箱，如图所示。在空箱子中等高的A、B两点处，一处粘贴彩色脸谱，一处粘贴黑白脸谱，然后往箱子里面逐渐加水至一定量后，透过箱子的透明玻璃处看到黑白色脸谱完全变成彩色脸谱，光线AO从水中射向空气时会沿着OD方向发生全反射，B处脸谱则沿着光线BO从水中射出空气，进入人眼，光路如图所示。小明还与同学分享了他制作魔术箱时要注意的“厚度”和“距离”这两个重要参数。 其实在生活中也有许多利用光的全反射的例子，如光纤通信、钻石等贵重宝石的闪耀光芒、潜水镜、自行车尾灯。 （1）空气相对于食用油是 介质。（选填“光疏”或“光密”） （2）王老师将熏黑的铁球放入水中是光通过 进入 时发生的全反射现象。 （3）小明在制作魔术箱时，彩色脸谱应当粘贴在 处（选填“A”或“B”），对于他分享的两个重要参数中请任选其中一个从制作材料或技巧方面进行具体说明： 。 【答案】 光疏 水 空气 B 见解析 【详解】（1）[1]根据短文知道“折射率较大的称为光密介质，折射率较小的称为光疏介质。光密介质和光疏介质是相对而言的，例如：水对空气来说就是光密介质，而对食用油来说就是光疏介质。”所以，空气相对于食用油是光疏介质。 （2）[2] [3]熏黑的铁球冷却后浸没在盛有清水的烧杯中，此时放在水中的铁球变得非常亮。由于未完全燃烧的碳，它能吸附空气而产生空气层，此时是因为光通过水进入空气时发生的全反射现象。 （3）[4]由图知道，由B处脸谱则沿着光线BO从水中射出空气，进入人眼，人眼逆着设来的光线看去，感觉B处物体成像在A处，根据题意知道，“透过箱子的透明玻璃处看到黑白色脸谱完全变成彩色脸谱”，所以，A处应是黑白脸谱，B处是彩色脸谱。 [5]AB两端的间距受到透明玻璃放置角度的影响，与魔术箱的“厚度”无关。 2．阅读短文，回答问题。 光纤的奥秘 光纤电缆是本世纪最重要的发明之一。发明光纤电缆的是被誉为“光纤之父”的华人科学家、诺贝尔奖获得者——高锟。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号。 光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃光纤，这是为什么呢？ 原来，光从玻璃射入空气时，折射角大于入射角（如图甲）。当入射角增大时，折射角也增大（如图乙），到某一角度，折射角达到90°，入射角再增大时，折射光完全消失，只剩下反射光（如图丙），这样光就在玻璃中传播，而不会“溜”出玻璃光纤（图丁），这种现象叫做全反射，它只有在上述情况下才可能发生，上述情况下的入射角称为临界角。图戊是光从玻璃射入空气时，折射角随入射角的变化而变化的图像。 所以，一般弯曲的光学纤维（简称光纤），只要它的玻璃芯的透明度高、均匀，并且芯与外皮层之间的分界面光滑，就是一根好的光导管。一根头发般细小的光纤，其传输的信息量相当于一条饭桌般粗大的铜“线”，为目前的信息高速公路奠定了基础，数以万计的光学纤维构成的光学纤维束（如图己）不仅能传导光能，也能将图像从一端传到另一端。传光能的纤维束称传光束，同时能传图像的纤维束称传像束。 （1）光从空气射向玻璃时， （选填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。 （2）光发生全反射时，入射角 （选填“大于”或“小于”）临界角；若光从玻璃进入空气时发生全发射，则入射角必须满足的条件是： 。 （3）请你写出光纤的一个具体应用： （合理即可）。 【答案】 不会 大于 入射角大于42° 光纤通信 【详解】（1）[1]光从玻璃射入空气时，折射角大于入射角。当入射角增大时，折射角也增大，到某一角度，折射角达到90°，入射角再增大时，折射光完全消失，只剩下反射光，这样光就在玻璃中传播，而不会“溜”出玻璃光纤，这种现象叫做全反射，所以光从空气射向玻璃时，折射角小于入射角，不会发生光的全反射现象。 （2）[2][3]光发生全反射时，入射角大于临界角；由图戊可知，若光从玻璃进入空气时发生全发射，则入射角必须满足的条件是：入射角大于42°。 （3）[4]请你写出光纤的一个具体应用：光纤通信（答案不唯一，合理即可）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$