3.1光的折射-【新教材】2024-2025学年八年级物理上册步步为赢·课课练（苏科版2024）

苏 科 版 物 理 八 年 级 上 册 第三章《光的折射 透镜》 3.1光的折射 夯实基础 知识点一 光的折射 1．光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，称为光的折射。 2．有关光的折射的基本概念 （1）入射点：光线射到分界面上的点，通常用“O”表示； （2）法线：过光的入射点所作的与分界面垂直的直线，通常用“NN’ ”表示； （3）入射光线：射到分界面上的光线； （4）折射光线：被分界面折射后的光线； （5）入射角：入射光线与法线的夹角； （6）折射角：折射光线与法线间的夹角。 3．实验：探究光的折射特点 【实验目的】探究光的折射特点 【实验器材】可折叠的标有角度刻度的硬白纸板、水、水缸、激光笔 【实验步骤】（1）如图所示，将一块画有角度和中心虚线的硬纸板竖直插入盛有水的缸中，使虚线与水面垂直，角度刻度中心点恰与水面相平。虚线即为分界面的法线，中心点即为为入射点。 （2）用激光笔将一束光贴着纸板沿着某一个角度射到入射点，经分界面的反射和折射，沿另一个方向射出，在纸板上出现了反射光线和折射光线的径迹。 （3）改变入射角的大小，发现折射角会随着入射角的增大而增大，减小而减小。 增大入射角 减小入射角 入射角减小到0 （4）把纸板右半边向前或向后折，反射光线的径迹消失。 【实验分析】 （1）当纸板向前向后折时，折射光线从纸板上消失，纸板恢复平整后，折射光线重新出现，说明折射光线、入射光线、法线在同一平面内。 （2）实验过程中发现，折射光线和入射光线始终在法线的两侧。 （3）折射角会随着入射角的变化趋势而变化。 （4）光从空气斜射入水时，折射角小于入射角；光从水斜射入空气时，折射角大于入射角。 （5）当光垂直入射时，光不发生折射。 【实验结论】光的折射特点：当光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线、入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两侧；入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小）。光垂直于介质表面入射时，折射角等于零。 当光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射光线偏向法线方向，即折射角小于入射角；当光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射光线偏离法线方向，即折射角大于入射角。 敲黑板：斜射时，总是空气中的角大；垂直入射时，折射角和入射角都等于0°，光的传播方向不改变。 【注意事项】 （1）白纸板的作用：由于白纸表面粗糙，光沿纸板传播时，有部分光被反射到各个方向，从而显示光路。 （2）让光从某次折射光线径迹逆着折射光线的方向射到纸板中心点，它被折射后逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在折射现象中，光路是可逆的。 趁热打铁： 例1．49．在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中： (1)如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将 （向左移动/向右移动/不动），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 （会/不会）发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些 ； (2)如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，折射光也逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之 （增大/减小/不变）。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，此时折射角为 度； (3)若光沿BO方向射入，折射光线将沿 方向射出，这是因为光折射时， 。 例2．如图所示描述的是光线斜射向水面的光路图，其中完整且合理的是：（　　） A． B． C． D． 例3．一束光线从某种透明物质斜射入空气中，折射光线和反射光线垂直，且和入射光线成，则反射角和折射角的大小分别为（  ） A．和 B．和 C．和 D．和 例4．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O，如图所示。下列操作将使光斑向左移动的是（　　） A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角增大 B．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移 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，使水面下降 例5．光线从空气垂直射入水中，入射角是0°，则折射角是（　　） A．0° B．45° C．90° D．180° 知识点二 光的折射现象及解释 1．水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些（鱼实际在看到位置的下方）； 2．池水看起来比实际的浅一些； 3．透过厚玻璃看钢笔，笔杆好像错位了； 4．水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些； 5．斜放在水中的筷子好像向上弯折了； 6．海市蜃楼：在学习光的直线传播的时候，我们知道光在非均匀介质中传播方向会发生变化，实质上就是光发生了折射，而由于温度的影响，空气的分布不均匀（特别是沙漠地区），所以光发生了折射，于是我们看到了远处物体的像。 7．当太阳光进入大气层后，由于大气不均匀，会向下弯曲，人们看到太阳的位置比实际太阳的位置要高，因此人们看到的日出比实际要提前一些。 由以上现象的光路图可知，光的折射形成的像是物体正立的虚像。 8．光的色散现象也属于光的折射现象。 趁热打铁： 例6．如图的生活实例中，属于折射现象的是（    ） A．手影 B．象鼻山倒影 C．照镜子 D．光的色散 例7．一根筷子斜插入水中，筷子在水中部分发生偏折。描述这个现象，下图正确的是（　　） A． B． C． D． 例8．如图所示，人眼在A点看见河里B点有一条小鱼，则水中的小鱼实际位置大致在（ ） A．B点 B．P点 C．N点 D．Q点 例9．地球的自转让我们每天都能看到“日出”和“日落”现象，我们看到的“日出”并非太阳的实际位置，而是太阳的像，如图所示，太阳的实际位置在图中 （选填“甲”或“乙”）位置。假如地球表面不存在大气层，则“日出”的时间相比现在是 （选填“提前”或“推迟”）了。 知识点三 光的折射作图 1．作图规则： （1）光线画实线，辅助连接线、光线的反向延长线画虚线，有垂直关系的线段交叉点要画出直角符号。 （2）在画光路图时，注意光线的方向，如果是人看到物体，光线方向是进入人眼的方向。如果是物体发出光线，光线方向是远离物体的。 （3）在作图时，如果没有用到法线，就不要画出法线。 敲黑板：（1）如图所示，在作光线穿过玻璃砖的光路时，根据光路可逆可知，入射光线AO和最终出射光线O’B是平行的。 （2）如图所示，当光线从空气进入球形（弧形）表面时，如果光线的方向指向球心（圆心），相当于光线垂直于球面（弧面），那么光线不发生折射；根据光路可逆可知，当光线从球形（弧形）物体内部射出时，如果入射光线经过球心（圆心），那么光线也不发生折射。 趁热打铁： 例10．请在图中画出光线AO经空气射向水面时，反射光线和折射光线的大致位置。 例11．光从空气斜射入玻璃砖，请在图中画出光进入玻璃砖和离开玻璃砖后的两条折射光线的大致位置。 例12．如图所示，一束激光α斜射向半圆形玻璃砖圆心O，结果在屏幕上出现两个光斑，请画出形成两个光斑的光路图。 2．人眼看到水中物体的光路作图 已知人眼位置、空气和水的分界面、物体（点A）、像（点A’），作出人从空气中看到水中物体的光路图。 （1）作图思路： ①由像在折射光线的反向延长线上及折射光线进入眼睛，可确定折射光线的方向； ②由折射光线与分界面可以确定入射点； ③由入射点和物体可确定入射光线； ④由人看到物体可确定光线的方向。 （2）作图步骤： ①像点在折射光线的反向延长线上，所以用虚线连接人眼和像点A’，与分界面相较于点O，O点即为入射点。 ②用实线连线物点A与O点，人眼与O点，即为入射光线和折射光线 ③人看到物体是光线进入人眼，画出光线的方向。 趁热打铁： 例13．如图所示，空碗的底部A处有一枚硬币，眼睛在B处恰好看不到它，慢慢往碗中倒水，眼睛在B处看到了硬币的虚像A'。请在图中画出眼睛看到硬币虚像的光路图。 例14．如图所示，在平静的湖边S处有一盏路灯，潜水爱好者在水下看到路灯的位置为。请画出人眼看到路灯S的光路图。 融会贯通 ——打基础—— 一、单选题 1．如图所示，小梦在一只空碗中放一枚硬币，后退到某处时眼睛刚好看不到它。此时另一位同学沿碗壁慢慢向碗中倒入一定量的水，小梦再次看到硬币，可以解释小梦再次看到硬币的光路图是（　　） A． B．C． D． 2．从岸上看，会觉得水池的深度比它的实际深度浅，主要是由于（   ） A．光的直线传播 B．光的折射 C．光的反射 D．光的色散 3．下列光路图中错误的是（    ） A． B． C． D． 4．水池的侧壁A点处安装一盏射灯，B点是它在水中像的位置，射灯发出一束光经水面折射后在池底C点形成光斑。下列水位位置及大致光路图正确的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，井口大小和深度相同的两口井，一口枯井，一口水井（水面在井口之下）两井底部中间位置各有一只青蛙，则（　　） A．水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 B．枯井的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 C．水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星 D．两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 6．如图所示的光现象中，由光的折射形成的是（　　） A．用潜望镜观察物体 B．树林中的光柱 C．玉龙雪山荷塘中荷花的倒影 D．空中彩虹 7．光从空气斜射到水面发生光的反射和折射现象，已知入射光线与水面的夹角为30°，则下列说法正确的是（　　） A．入射角等于30° B．反射角等于60° C．折射角大于60° D．折射角等于0° 8．光从一个盛有水的薄壁玻璃水缸射出，经过空气后射入另一个盛有水的薄壁玻璃水缸，若不考虑玻璃水缸壁对光的折射影响，则图中正确反映光路的是（　　） A． B． C． D． 9．一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过，其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，两个并排且深度相同的水池，一个未装水，另一个装水，在两池的中央各竖立一长度相同且比池深略长的标杆，此时，阳光斜射到水池。下列关于两水池中标杆的影子的说法中，正确的是（　　） A．两池中标杆影子长度相同 B．装水的池中标杆影子较长 C．未装水的池中标杆影子较长 D．装水的池中标杆没有影子 二、填空题 11．夏季，当你在河岸边漫步时，有时候会看到“湖畔垂柳成荫，水面倒影如镜”，也有时会看到“水下鱼翔浅底”的美景，从物理学角度看“倒影如镜”是由于光的 形成；你看到“水下鱼翔浅底”的鱼是由光的 形成的 像（选填“实”或“虚”）。 12．如图为光在玻璃和空气中发生光的反射和折射的光路图，由图可知，入射光线是 ，反射光线是 ，折射光线是 ；反射角 °，折射角 °。 13．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。 14．2013年12月4日上午8点25分左右，南京的天空中出现“两个太阳”的奇观。光学专家表示，眼下南京雾霾天，空气中漂浮物沾上水汽后，会形成多棱镜，太阳照射，使太阳光发生了 （填“折射”或“反射”），形成太阳的虚像，所以产生“2个太阳”，我们在水中也看到了“两个太阳”，是由于光的 现象形成的（填“折射”或“反射”）。 15．风景旖旎的西安南湖湖风景区是人们喜欢游玩的地方，在湖边行走，经常会看到“鸟在水中飞，“鸟在水中飞”是由光的 形成的像，“鱼在云中游”是由光的 形成的像，看到的“鱼”的位置比实际要 （选填“深”或“浅”）。 16．在一次班会上，小明表演了一个魔术，他将装有一枚硬币的杯子放在小红同学面前，如图所示，小红在A处看不到硬币，其原因是光在空气中 。接着，小明向杯子中缓缓注水，一段时间后，小红就能看到硬币了，小红看到的是硬币的 （选填“实”或“虚”）像。 三、作图题 17．游泳池底安装一支射灯，当池内无水时会在右侧池壁上形成一个亮斑A；当向池内注水至图中虚线位置时，会在右侧池壁上形成一个亮斑B，请通过作图确定亮斑A、B的大致位置。 18．请在图中做出反射光线、折射光线，并标出折射角。 19．如图，在A点看到水中物体S的像在S＇，画出一条在A点看到物体像S＇的光路图。 四、实验题 20．探究光的折射规律的实验装置如图所示，竖直放置的光屏EF可绕其上MN所在直线前后折转。 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 折射角β 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° (1)实验时小兰让光束沿AO射入水中，光束进入水中后折射光线会向 （选填“靠近”或“远离”）法线的方向偏折，说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变； (2)接着小兰让光束贴着光屏从空气斜射入水中，当小芳将F板向后折转一定角度时，在F板上 （选填“能”或“不能”）看到折射光，此时折射光线和入射光线 （选填“在”或“不在”）同一平面内； (3)小兰和小芳多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，测量结果如表所示。分析数据可得：光从空气斜射入水中，入射角增大时，折射角 （选填“增大”或“减小”）； (4)如果让光束从空气垂直射入水中，此时光的传播方向 （选填“改变”或“不变”）。 21．一些大厦都用许多大块的镀膜玻璃做外墙，这种玻璃幕墙既能透射光线也能反射光线。 (1)如图甲从外面看玻璃幕墙相当于平面镜，光线照射在光滑的玻璃幕墙上时会发生 反射（选填“镜面”或“漫”），物体经玻璃幕墙反射后所成的像是 （选填“实”或“虚”）像； (2)如乙图A、B、C三幅图中，哪幅图能真实反映太阳光线通过玻璃幕墙进入室内的传播途径： ； (3)光在某种介质中的传播速度越快，则光和法线的夹角就越大，已知光在树脂中的传播速度比在冰中的速度要快。如图丙所示，要射中A点，则入射点应在O点的 （选填“左侧”或“右侧”）。在传播速度较小的介质内，光线与法线的夹角 （选填“较大”或“较小”）。 ——提能力—— 1．某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑如图所示。现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的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点的下方，Q点在S点的上方 B．P点在S点的下方，Q点在S点的下方 C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方 D．P点在S点的上方，Q点在S点的下方 2．如图，鱼缸底部点光源S发出的光线经过水面照亮挡板上N点，当鱼缸内水面上升高度d后，挡板上M点（图中未画出）被照亮，则M点和N点间的距离（　　） A．等于d B．大于d C．小于d D．无法确定 3．如图所示，甲图是一束太阳光通过三棱镜后的色散现象，乙图是一细束红光和一细束紫光以相同的入射角i从空气射入长方体玻璃砖的同一点，并且都直接从下表面射出。对于这一过程，下列说法中正确的是（　　） A．从上表面射入时紫光的折射角比红光的折射角大 B．从下表面射出时紫光的折射角比红光的折射角小 C．从下表面射出后紫光和红光一定平行 D．紫光和红光将从下表面的同一点射出 4．如图，两块材质完全相同的横截面为直角三角形玻璃砖P和Q放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距离。某一条光线从空气中垂直于玻璃砖Q的直角边射入，从玻璃砖P的直角边射出，则入射光线的位置和方向可能是图中的（　　） A．光线d B．光线c C．光线b D．光线a 5．小华偶然间竖直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。 （1）他想到光斜射时才发生偏折，才会出现“池底变浅”的现象，那么光在垂直入射时，光线不再偏折，还会有“池底变浅”的现象吗？ （2）①联想到“平面镜成像”实验中找像的位置的方法，于是他按如图1甲所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上，标记出物体的位置，按照图1乙的方式沿水平方向观察物体（观察盒上的条形码），当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样就找到了放置一块玻璃砖时像的位置； ②随后，他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察，发现像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离 （选填“会”或“不会”）影响成像位置； （3）为了观察不同厚度玻璃砖的成像情况，他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面，如图1丙所示，观察并记录像的位置；他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面，如图1丁所示，观察并记录像的位置，记录数据如图2所示； ①分析图2的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是 cm； ②三次实验都说明了光在垂直入射时，像的位置会 （选填“靠近”或“远离”）观察者； （4）从图2的实验数据还可以得出：玻璃砖的厚度越厚，像与物的距离越 ； （5）从以上探究可知，从竖直方向看到的池底比它的实际位置 （选填“浅”或“深”）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 苏 科 版 物 理 八 年 级 上 册 第三章《光的折射 透镜》 3.1光的折射 夯实基础 知识点一 光的折射 1．光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，称为光的折射。 2．有关光的折射的基本概念 （1）入射点：光线射到分界面上的点，通常用“O”表示； （2）法线：过光的入射点所作的与分界面垂直的直线，通常用“NN’ ”表示； （3）入射光线：射到分界面上的光线； （4）折射光线：被分界面折射后的光线； （5）入射角：入射光线与法线的夹角； （6）折射角：折射光线与法线间的夹角。 3．实验：探究光的折射特点 【实验目的】探究光的折射特点 【实验器材】可折叠的标有角度刻度的硬白纸板、水、水缸、激光笔 【实验步骤】（1）如图所示，将一块画有角度和中心虚线的硬纸板竖直插入盛有水的缸中，使虚线与水面垂直，角度刻度中心点恰与水面相平。虚线即为分界面的法线，中心点即为为入射点。 （2）用激光笔将一束光贴着纸板沿着某一个角度射到入射点，经分界面的反射和折射，沿另一个方向射出，在纸板上出现了反射光线和折射光线的径迹。 （3）改变入射角的大小，发现折射角会随着入射角的增大而增大，减小而减小。 增大入射角 减小入射角 入射角减小到0 （4）把纸板右半边向前或向后折，反射光线的径迹消失。 【实验分析】 （1）当纸板向前向后折时，折射光线从纸板上消失，纸板恢复平整后，折射光线重新出现，说明折射光线、入射光线、法线在同一平面内。 （2）实验过程中发现，折射光线和入射光线始终在法线的两侧。 （3）折射角会随着入射角的变化趋势而变化。 （4）光从空气斜射入水时，折射角小于入射角；光从水斜射入空气时，折射角大于入射角。 （5）当光垂直入射时，光不发生折射。 【实验结论】光的折射特点：当光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线、入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两侧；入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小）。光垂直于介质表面入射时，折射角等于零。 当光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射光线偏向法线方向，即折射角小于入射角；当光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射光线偏离法线方向，即折射角大于入射角。 敲黑板：斜射时，总是空气中的角大；垂直入射时，折射角和入射角都等于0°，光的传播方向不改变。 【注意事项】 （1）白纸板的作用：由于白纸表面粗糙，光沿纸板传播时，有部分光被反射到各个方向，从而显示光路。 （2）让光从某次折射光线径迹逆着折射光线的方向射到纸板中心点，它被折射后逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在折射现象中，光路是可逆的。 趁热打铁： 例1．49．在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中： (1)如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将 （向左移动/向右移动/不动），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 （会/不会）发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些 ； (2)如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，折射光也逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之 （增大/减小/不变）。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，此时折射角为 度； (3)若光沿BO方向射入，折射光线将沿 方向射出，这是因为光折射时， 。 【答案】(1) 向左移动 会 烟雾 (2) 在同一平面 减小 0 (3) OA 光路可逆 【详解】（1）[1][2]光从空气斜射入水中，折射角小于入射角；如果按照图示中的角度照射激光，同时向水槽内慢慢注水，折射点会左移，水槽底部光斑的位置将向左移动，这说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生偏折。 [3]向水面上方喷些烟雾，这时光通过烟雾的水时发生漫反射，便于在各个角度观察光的传播路径。 （2）[1]使用可折转的光屏，折转后，那一半光屏所在平面会发生改变，看不到反射光线，因此是为了观察折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 [2]因为当入射光线偏向法线时，折射角也随之偏向法线，所以可以说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之减小。 [3]当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，即入射光线垂直入射，折射光线与法线重合，即入射光线垂直入射，即此时折射角为0度。 （3）[1][2]由于光折射时，光路可逆，若光沿BO方向射入，折射光线将沿OA方向射出，与原来的传播方向正好相反。 例2．如图所示描述的是光线斜射向水面的光路图，其中完整且合理的是：（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】光在界面处发生折射和反射；光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射入水中时，折射角小于入射角。 【详解】光线斜射到空气和水的界面时，会同时发生反射和折射；当发生反射时，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；而光线由空气斜射入水中，折射角小于入射角，折射光线偏向法线。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 例3．一束光线从某种透明物质斜射入空气中，折射光线和反射光线垂直，且和入射光线成，则反射角和折射角的大小分别为（  ） A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】D 【详解】根据光的反射定律和折射的规律作图，如下所示： 设入射角为，折射角为，则 由题意知 ① ② 联立①②，解得 反射角等于入射角，反射角为55°，折射角为35°，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 例4．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O，如图所示。下列操作将使光斑向左移动的是（　　） A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角增大 B．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移 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，使水面下降 【答案】C 【详解】A．保持水面高度和入射点不变，使激光的入射角增大，激光束远离法线时，折射角随之变大，光斑会向右移动，故A不符合题意； B．保持水面高度不变，使激光笔向右平移，则入射光线和折射光线都向右平移，所以光斑右移，故B不符合题意； CD．保持激光射入角度不变，使水面上升，如下图所示 入射点向左移动，则光斑向左移动；同理使水面下降，入射点向右移动，则光斑向右移动，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 例5．光线从空气垂直射入水中，入射角是0°，则折射角是（　　） A．0° B．45° C．90° D．180° 【答案】A 【详解】光线从空气射入水中，若入射角为0°，说明光线垂直射向水面，此时光的传播方向不变，因此入射光线、折射光线与法线重合，则入射角、折射角都为0°。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 知识点二 光的折射现象及解释 1．水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些（鱼实际在看到位置的下方）； 2．池水看起来比实际的浅一些； 3．透过厚玻璃看钢笔，笔杆好像错位了； 4．水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些； 5．斜放在水中的筷子好像向上弯折了； 6．海市蜃楼：在学习光的直线传播的时候，我们知道光在非均匀介质中传播方向会发生变化，实质上就是光发生了折射，而由于温度的影响，空气的分布不均匀（特别是沙漠地区），所以光发生了折射，于是我们看到了远处物体的像。 7．当太阳光进入大气层后，由于大气不均匀，会向下弯曲，人们看到太阳的位置比实际太阳的位置要高，因此人们看到的日出比实际要提前一些。 由以上现象的光路图可知，光的折射形成的像是物体正立的虚像。 8．光的色散现象也属于光的折射现象。 趁热打铁： 例6．如图的生活实例中，属于折射现象的是（    ） A．手影 B．象鼻山倒影 C．照镜子 D．光的色散 【答案】D 【详解】A．手影是光沿直线传播形成的，故A不符合题意； B．象鼻山的倒影是光的反射形成的，故B不符合题意； C．照镜子利用了光的反射，故C不符合题意； D．光的色散属于光的折射现象，故D符合题意。 故选D。 例7．一根筷子斜插入水中，筷子在水中部分发生偏折。描述这个现象，下图正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】当将筷子插入水中时，水下的筷子反射的光线从水中进入空气中时，发生折射，从上面看筷子水中的部分会比实际位置高一些，即水中的筷子向上弯折，故A正确，BCD错误。 故选A。 例8．如图所示，人眼在A点看见河里B点有一条小鱼，则水中的小鱼实际位置大致在（ ） A．B点 B．P点 C．N点 D．Q点 【答案】C 【详解】水中的“鱼”是鱼反射的光线从水中进入空气发生折射形成的虚像，看到的鱼（虚像）在实际鱼位置的上方，则实际鱼的位置在B点的下方，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 例9．地球的自转让我们每天都能看到“日出”和“日落”现象，我们看到的“日出”并非太阳的实际位置，而是太阳的像，如图所示，太阳的实际位置在图中 （选填“甲”或“乙”）位置。假如地球表面不存在大气层，则“日出”的时间相比现在是 （选填“提前”或“推迟”）了。 【答案】 乙 推迟 【详解】[1]由于大气分布不均匀，下部空气密度大，上部空气密度小，太阳发出的光在不均匀的空气中传播时发生折射，折射光线不断向下偏折，我们逆着折射光线看去所看到的太阳位置比实际位置高，太阳实际在图中的乙位置，我们看到的“日出”是由于光的折射而形成的太阳的虚像。 [2]若没有大气层，由于光在真空中沿直线传播，太阳在地平线以下，处在地球上的人看不到太阳，则日出时间将推迟。 知识点三 光的折射作图 1．作图规则： （1）光线画实线，辅助连接线、光线的反向延长线画虚线，有垂直关系的线段交叉点要画出直角符号。 （2）在画光路图时，注意光线的方向，如果是人看到物体，光线方向是进入人眼的方向。如果是物体发出光线，光线方向是远离物体的。 （3）在作图时，如果没有用到法线，就不要画出法线。 敲黑板：（1）如图所示，在作光线穿过玻璃砖的光路时，根据光路可逆可知，入射光线AO和最终出射光线O’B是平行的。 （2）如图所示，当光线从空气进入球形（弧形）表面时，如果光线的方向指向球心（圆心），相当于光线垂直于球面（弧面），那么光线不发生折射；根据光路可逆可知，当光线从球形（弧形）物体内部射出时，如果入射光线经过球心（圆心），那么光线也不发生折射。 趁热打铁： 例10．请在图中画出光线AO经空气射向水面时，反射光线和折射光线的大致位置。 【答案】 【详解】过入射点垂直于界面作出法线，图中入射角是60°，反射现象中反射角等于入射角，反射角是反射光线与法线的夹角，反射角等于入射角也为60°，据此在法线右侧的空气中画出反射光线；光由空气斜射进入水中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角，据此画出折射光线，如答案所示。 例11．光从空气斜射入玻璃砖，请在图中画出光进入玻璃砖和离开玻璃砖后的两条折射光线的大致位置。 【答案】 【详解】光由空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，可大致做出此时的折射光线，光线在玻璃中沿直线传播，之后离开玻璃，此时的入射角等于第一次的折射角，则光线进入空气中时的折射角等于第一次的入射角，作图如答案所示。 例12．如图所示，一束激光α斜射向半圆形玻璃砖圆心O，结果在屏幕上出现两个光斑，请画出形成两个光斑的光路图。 【答案】 【详解】光线从空气斜射入玻璃砖时，会同时发生反射和折射现象，根据反射定律，过入射点做法线垂直于界面，由反射角等于入射角，画出反射光线；发生折射时，折射光线向法线偏折，据此作出第一条折射光线，由于此光线是由圆心O射出，正好与该入射点处的切线垂直，所以从玻璃射向空气中，不发生折射，如答案所示。 2．人眼看到水中物体的光路作图 已知人眼位置、空气和水的分界面、物体（点A）、像（点A’），作出人从空气中看到水中物体的光路图。 （1）作图思路： ①由像在折射光线的反向延长线上及折射光线进入眼睛，可确定折射光线的方向； ②由折射光线与分界面可以确定入射点； ③由入射点和物体可确定入射光线； ④由人看到物体可确定光线的方向。 （2）作图步骤： ①像点在折射光线的反向延长线上，所以用虚线连接人眼和像点A’，与分界面相较于点O，O点即为入射点。 ②用实线连线物点A与O点，人眼与O点，即为入射光线和折射光线 ③人看到物体是光线进入人眼，画出光线的方向。 趁热打铁： 例13．如图所示，空碗的底部A处有一枚硬币，眼睛在B处恰好看不到它，慢慢往碗中倒水，眼睛在B处看到了硬币的虚像A'。请在图中画出眼睛看到硬币虚像的光路图。 【答案】 【详解】当沿碗壁缓缓向碗中加水，是来自硬币的光线会从水中斜射入空气中，从而发生折射，当折射光线进入人眼时，人眼逆着折射光线看去，看到的便是由于光的折射而形成的虚像。虚像的位置比物体的位置偏高，所以眼睛在B处看到了硬币的虚像A'。据此连接A'B，连线于水面的交点O为入射点，连接AO即为入射光线，OB为折射光线。如答案所示。 例14．如图所示，在平静的湖边S处有一盏路灯，潜水爱好者在水下看到路灯的位置为。请画出人眼看到路灯S的光路图。 【答案】 【详解】连接人眼的位置和潜水爱好者在水下看到路灯的位置为，与界面的交点即为入射点，连接S与入射点O，即为入射光线SO，标出光线的方向，如答案所示。 融会贯通 ——打基础—— 一、单选题 1．如图所示，小梦在一只空碗中放一枚硬币，后退到某处时眼睛刚好看不到它。此时另一位同学沿碗壁慢慢向碗中倒入一定量的水，小梦再次看到硬币，可以解释小梦再次看到硬币的光路图是（　　） A． B．C． D． 【答案】B 【详解】当我们用眼睛看到水中的硬币，是因为硬币反射的光进入到了我们的眼睛的缘故，光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．从岸上看，会觉得水池的深度比它的实际深度浅，主要是由于（   ） A．光的直线传播 B．光的折射 C．光的反射 D．光的色散 【答案】B 【详解】从岸上看河水的深度比它的实际深度要浅，其原因是光从水中射向空气中时发生了折射，且折射角大于入射角所致。 故选B。 3．下列光路图中错误的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AC．当光由空气斜射进入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，故A正确，不符合题意，C错误，符合题意； B．当光由空气垂直射入水中时，传播方向不改变，故B正确，不符合题意； D．当光由水中斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，故D正确，不符合题意； 故选C。 4．水池的侧壁A点处安装一盏射灯，B点是它在水中像的位置，射灯发出一束光经水面折射后在池底C点形成光斑。下列水位位置及大致光路图正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】B点是A在水中像的位置，根据平面镜成像的特点可知，A和B关于水面是对称的，线段AB的中垂线为水面的位置；A发出的一束光经水面折射后会靠近法线，所以折射点在AC连线的右侧，如图所示： 故A正确，BCD错误。 故选A。 5．如图所示，井口大小和深度相同的两口井，一口枯井，一口水井（水面在井口之下）两井底部中间位置各有一只青蛙，则（　　） A．水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 B．枯井的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 C．水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星 D．两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 【答案】B 【详解】青蛙觉得井口的大小与它的视角有关，它看到的星星的多少，跟它的视野有关。如图所示： 枯井中的青蛙的视角α比水井中的视角β大，所以枯井中青蛙觉得井口大些；枯井中的青蛙看到井外的范围，可根据光的直线传播确定。而外界光线斜射到水面时，入射角大于折射角，故水井中的青蛙看到的范围超出光直线传播看到的范围，即水井中的青蛙看到井外的范围较大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．如图所示的光现象中，由光的折射形成的是（　　） A．用潜望镜观察物体 B．树林中的光柱 C．玉龙雪山荷塘中荷花的倒影 D．空中彩虹 【答案】D 【详解】A．用潜望镜观察物体是利用了光的反射，故A不符合题意； B．树林中的光柱是光的直线传播形成的，故B不符合题意； C．玉龙雪山荷塘中荷花的倒影是光的反射形成的，故C不符合题意； D．雨后空中的彩虹是光的折射形成的，故D符合题意。 故选D。 7．光从空气斜射到水面发生光的反射和折射现象，已知入射光线与水面的夹角为30°，则下列说法正确的是（　　） A．入射角等于30° B．反射角等于60° C．折射角大于60° D．折射角等于0° 【答案】B 【详解】光线从空气斜射到水面发生光的反射和折射时，已知入射光线与水面的夹角为30°，则入射角为 90°-30°=60°因为反射角等于入射角，所以反射角也是60°，因为光线从空气斜射到水面，折射角小于入射角，即折射角小于60°。故B正确，ACD错误。 故选B。 8．光从一个盛有水的薄壁玻璃水缸射出，经过空气后射入另一个盛有水的薄壁玻璃水缸，若不考虑玻璃水缸壁对光的折射影响，则图中正确反映光路的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据光的折射规律，光从水中进入空气，折射角大于入射角，光从空气进入水中，折射角小于入射角，故ABD错误，C正确。 故选C。 9．一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过，其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．光线从空气中斜射入玻璃砖中，折射角小于入射角，则，故A错误； B．光线从玻璃砖中斜射入空气中，折射角大于入射角，则，故B错误； C．这束光通过玻璃砖要发生两次折射，第一次是从空气斜射进入玻璃砖，折射光线会向法线偏折，折射角小于入射角；第二次是光由从玻璃砖内部斜射到玻璃砖的下表面，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，因两条法线是平行的，所以第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角，因此光从玻璃砖射出时，折射角等于原先的入射角，即，故C正确； D．因两条法线是平行的，则由几何知识可知，因为，所以，故D错误。 故选C。 10．如图所示，两个并排且深度相同的水池，一个未装水，另一个装水，在两池的中央各竖立一长度相同且比池深略长的标杆，此时，阳光斜射到水池。下列关于两水池中标杆的影子的说法中，正确的是（　　） A．两池中标杆影子长度相同 B．装水的池中标杆影子较长 C．未装水的池中标杆影子较长 D．装水的池中标杆没有影子 【答案】C 【详解】左图中，对于没有装水的容器，据光的直线传播规律可知，在杆的右侧会形成影子；右图中装水的容器，从杆的顶端射过的光线到达水面处会发生折射，由于光从空气斜射入水中时折射角小于入射角，折射光线比原来的光线（沿直线传播的情况）更靠近标杆，则此时影子的长度会变小。故C正确，ABD错误。 故选C。 二、填空题 11．夏季，当你在河岸边漫步时，有时候会看到“湖畔垂柳成荫，水面倒影如镜”，也有时会看到“水下鱼翔浅底”的美景，从物理学角度看“倒影如镜”是由于光的 形成；你看到“水下鱼翔浅底”的鱼是由光的 形成的 像（选填“实”或“虚”）。 【答案】 反射 折射 虚 【详解】[1]“倒影如镜”描述的是物体在水面或其他平滑表面上形成的像，当光线从物体表面反射回来并进入人眼时，人眼就会看到物体的倒影。这个现象的产生，正是由于光的反射作用。 [2][3]光线射入水中照到鱼身上，反射光线经过水面进入空气，此时光线发生折射，由光的折射规律可知，入射角小于折射角，人眼逆着折射光线方向看去会看到鱼的变浅的虚像。 12．如图为光在玻璃和空气中发生光的反射和折射的光路图，由图可知，入射光线是 ，反射光线是 ，折射光线是 ；反射角 °，折射角 °。 【答案】 BO OA OC 60 40 【详解】[1][2][3]因为入射光线和反射光线在同一平面内，并且反射角等于入射角， 从图中可以看出，EF左侧的两条光线OB、OA与OM的夹角相等，因此EF为界面，MN为法线，BO为入射光线，OA为反射光线，而入射光线和折射光线分居法线的两侧，故OC是折射光线。 [4]OA是反射光线，∠AOM是反射角，则反射角 ∠AOM=90°-30°=60° [5]OC是折射光线，折射角为∠CON ∠CON=90°-50°=40° 13．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。 14．2013年12月4日上午8点25分左右，南京的天空中出现“两个太阳”的奇观。光学专家表示，眼下南京雾霾天，空气中漂浮物沾上水汽后，会形成多棱镜，太阳照射，使太阳光发生了 （填“折射”或“反射”），形成太阳的虚像，所以产生“2个太阳”，我们在水中也看到了“两个太阳”，是由于光的 现象形成的（填“折射”或“反射”）。 【答案】 折射 反射 【详解】[1]空气中漂浮物沾上水汽后，使得大气更加不均匀，太阳照射，使太阳光发生了折射，形成太阳的虚像。 [2]我们看到的水中的太阳是平面镜成像现象，是光的反射形成的。 15．风景旖旎的西安南湖湖风景区是人们喜欢游玩的地方，在湖边行走，经常会看到“鸟在水中飞，“鸟在水中飞”是由光的 形成的像，“鱼在云中游”是由光的 形成的像，看到的“鱼”的位置比实际要 （选填“深”或“浅”）。 【答案】 反射 折射 浅 【详解】[1]当光遇到水面时会发生反射，此时水面相当于一平面镜，“鸟在水中飞”是由光的反射形成的像。 [2][3]水中的鱼反射的光线斜射入空气中时，发生光的折射，人逆着折射光线的方向看去，是鱼的虚像，在实际物体的上方，比实际物体位置浅。 16．在一次班会上，小明表演了一个魔术，他将装有一枚硬币的杯子放在小红同学面前，如图所示，小红在A处看不到硬币，其原因是光在空气中 。接着，小明向杯子中缓缓注水，一段时间后，小红就能看到硬币了，小红看到的是硬币的 （选填“实”或“虚”）像。 【答案】 沿直线传播 虚 【详解】[1]小红在A处看不到硬币，是由于杯的边缘部分挡住了来自硬币的光线，光线进入不到眼睛，所以眼睛看不到硬币，这说明了光在均匀介质中是沿直线传播的。 [2]当杯中缓缓注水后，来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射，当折射光线进入人眼时，人眼逆着折射光线看去，看到的便是由于光的折射而形成的虚像（虚像的位置比物体的实际位置偏高）。 三、作图题 17．游泳池底安装一支射灯，当池内无水时会在右侧池壁上形成一个亮斑A；当向池内注水至图中虚线位置时，会在右侧池壁上形成一个亮斑B，请通过作图确定亮斑A、B的大致位置。 【答案】 【详解】当池内无水时，光沿直线传播，在右侧池壁上形成一个亮斑A，往池内注水，当向池内注水至图中虚线位置时，在入射点画出法线，在法线的右侧画出折射光线，折射角大于入射角，在右侧池壁上形成一个亮斑B，如答案所示。 18．请在图中做出反射光线、折射光线，并标出折射角。 【答案】 【详解】光反射时，反射光线和入射光线在法线两侧，反射角等于入射角；光从玻璃斜射入空气中时，折射光线和入射光线在法线两侧，折射角大于入射角，故作图如答案所示。 19．如图，在A点看到水中物体S的像在S＇，画出一条在A点看到物体像S＇的光路图。 【答案】 【详解】S的光由水进入空气后进入人眼，人眼逆着折射光线看到物体S的像点S＇，连接AS＇交水面于点O，连接SO画出入射光线，连接OA画出折射光线，如答案所示。 四、实验题 20．探究光的折射规律的实验装置如图所示，竖直放置的光屏EF可绕其上MN所在直线前后折转。 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 折射角β 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° (1)实验时小兰让光束沿AO射入水中，光束进入水中后折射光线会向 （选填“靠近”或“远离”）法线的方向偏折，说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变； (2)接着小兰让光束贴着光屏从空气斜射入水中，当小芳将F板向后折转一定角度时，在F板上 （选填“能”或“不能”）看到折射光，此时折射光线和入射光线 （选填“在”或“不在”）同一平面内； (3)小兰和小芳多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，测量结果如表所示。分析数据可得：光从空气斜射入水中，入射角增大时，折射角 （选填“增大”或“减小”）； (4)如果让光束从空气垂直射入水中，此时光的传播方向 （选填“改变”或“不变”）。 【答案】(1)靠近 (2) 不能 在 (3)增大 (4)不变 【详解】（1）让光束沿AO射入水中，光束进入水中后，由于折射角要小于入射角，则折射光线会向法线方向偏折，说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变。 （2）[1][2]因折射光线 和入射光线和法线在同一平面内，所以，光贴着光屏从空气射入水中，该小组同学将F板向后折转一定角度，则在F板上不能看到折射光，此时折射光线和入射光线在同一平面内。 （3）根据表格中的数据可知，光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角；入射角增大，折射角也增大。 （4）光垂直于界面入射时，传播方向不变。 21．一些大厦都用许多大块的镀膜玻璃做外墙，这种玻璃幕墙既能透射光线也能反射光线。 (1)如图甲从外面看玻璃幕墙相当于平面镜，光线照射在光滑的玻璃幕墙上时会发生 反射（选填“镜面”或“漫”），物体经玻璃幕墙反射后所成的像是 （选填“实”或“虚”）像； (2)如乙图A、B、C三幅图中，哪幅图能真实反映太阳光线通过玻璃幕墙进入室内的传播途径： ； (3)光在某种介质中的传播速度越快，则光和法线的夹角就越大，已知光在树脂中的传播速度比在冰中的速度要快。如图丙所示，要射中A点，则入射点应在O点的 （选填“左侧”或“右侧”）。在传播速度较小的介质内，光线与法线的夹角 （选填“较大”或“较小”）。 【答案】(1) 镜面 虚 (2)A (3) 右侧 较小 【详解】（1）[1][2]玻璃幕墙相当于平面镜，光线照射在光滑的玻璃幕墙上时会发生镜面反射，所成的像是虚像。 （2）太阳光线通过玻璃幕墙进入室内，经历了两次折射，折射光线向靠近法线方向偏折；第二次是从玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （3）[1]光从树脂斜射入冰中，光的传播速度会变小，折射光线会靠近法线，入射点应在O点的右侧，如图所示： [2]光从速度大的空气中斜射入光速小的玻璃中时，折射光线靠近法线；光从速度小的介质中斜射入光速大的介质中时，即折射角大于入射角，光线与法线的夹角较小。 ——提能力—— 1．某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑如图所示。现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的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点的下方，Q点在S点的上方 B．P点在S点的下方，Q点在S点的下方 C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方 D．P点在S点的上方，Q点在S点的下方 【答案】A 【详解】往池内注水，水面升至a位置时，发生折射，根据折射角大于入射角画出折射光线，P点如下图所示： 水面上升至b位置时，光在水中沿直线传播，经水池侧壁反射后，光线从水中斜射向空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线，Q点如下图所示： 通过画图可知：P点在S点的下方，Q点在S点的上方，故A符合题意， BCD不符合题意。 故选A。 2．如图，鱼缸底部点光源S发出的光线经过水面照亮挡板上N点，当鱼缸内水面上升高度d后，挡板上M点（图中未画出）被照亮，则M点和N点间的距离（　　） A．等于d B．大于d C．小于d D．无法确定 【答案】C 【详解】光从水中射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角；当鱼缸内水面上升高度d后，由于入射角不变，所以折射角不变，折射光与原来的折射光平行，如图所示： 由数学知识可知，M点和N点间的距离小于d。 3．如图所示，甲图是一束太阳光通过三棱镜后的色散现象，乙图是一细束红光和一细束紫光以相同的入射角i从空气射入长方体玻璃砖的同一点，并且都直接从下表面射出。对于这一过程，下列说法中正确的是（　　） A．从上表面射入时紫光的折射角比红光的折射角大 B．从下表面射出时紫光的折射角比红光的折射角小 C．从下表面射出后紫光和红光一定平行 D．紫光和红光将从下表面的同一点射出 【答案】C 【详解】A．从甲图可知，紫光在玻璃中偏转的角度最大，故从玻璃砖射入时，上表面射入时紫光的更靠近法线，故紫光的折射角比红光的折射角小，故A错误； B C．由于入射角相同，在同一种介质中同种光偏折程度相同，再根据光路可逆，折射角等于刚开始射入玻璃时的角度，故从下表面射出时紫光的折射角与红光的折射角相同，故B错误；从下表面射出后紫光和红光一定平行，故C正确； D．由于不同的光在玻璃中偏转的程度不同，会发生光的色散现象，故不会从同一点射出，故D错误。 故选C。 4．如图，两块材质完全相同的横截面为直角三角形玻璃砖P和Q放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距离。某一条光线从空气中垂直于玻璃砖Q的直角边射入，从玻璃砖P的直角边射出，则入射光线的位置和方向可能是图中的（　　） A．光线d B．光线c C．光线b D．光线a 【答案】B 【详解】根据光在折射现象中光路是可逆的，假设光从原来玻璃砖P的直角边射出的位置射入，光线垂直于界面入射时，光线的传播方向不变；光从玻璃砖P中斜射入空气中时，折射角大于入射角，故从P出来的折射光线会向下偏折，在图中虚线的下部；光从空气中斜射入Q中时，折射角小于入射角（此时的折射角等于P中的入射角），故折射光线与原入射光线平行射出，即最后射出的是光线c，如图所示： 所以根据光在折射现象中光路是可逆的，入射光线的位置和方向可能是图中的光线c。 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．小华偶然间竖直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。 （1）他想到光斜射时才发生偏折，才会出现“池底变浅”的现象，那么光在垂直入射时，光线不再偏折，还会有“池底变浅”的现象吗？ （2）①联想到“平面镜成像”实验中找像的位置的方法，于是他按如图1甲所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上，标记出物体的位置，按照图1乙的方式沿水平方向观察物体（观察盒上的条形码），当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样就找到了放置一块玻璃砖时像的位置； ②随后，他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察，发现像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离 （选填“会”或“不会”）影响成像位置； （3）为了观察不同厚度玻璃砖的成像情况，他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面，如图1丙所示，观察并记录像的位置；他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面，如图1丁所示，观察并记录像的位置，记录数据如图2所示； ①分析图2的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是 cm； ②三次实验都说明了光在垂直入射时，像的位置会 （选填“靠近”或“远离”）观察者； （4）从图2的实验数据还可以得出：玻璃砖的厚度越厚，像与物的距离越 ； （5）从以上探究可知，从竖直方向看到的池底比它的实际位置 （选填“浅”或“深”）。 【答案】 不会 2.13 靠近 远 浅 【详解】（2）②[1]移动玻璃砖，像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离不会影响成像位置。 （3）①[2]由图中数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是2.13cm。 ②[3]由三次实验数据可知，无论几块玻璃砖，像到观察者的距离比物体到观察者的距离都小，说明像更靠近观察者。 （4）[4]分析数据发现 2.13cm<4.28cm<6.6.3cm 从图示的实验数据可以得出：随着玻璃砖的厚度增加，像距增加的更多，像与物的距离越远。 （5）[5]三次实验都从水平方向观察到条形码的像比条形码到观察者的距离小，所以竖直观察池底，看到的池底比实际池底要浅。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！14 学科网（北京）股份有限公司 $$