1.4光的反射和折射 课时3 光的折射、光的色散-2025-2026学年八年级科学上册同步精讲精练（浙教版2024）

第1章 对环境的察觉 第4节 光的反射和折射 课时3 光的折射、光的色散 ◆网络构建 ◆课本导学 一、光的折射 二、光的色散 三、看不见的光 ◆解题突破 题型1 判断入射光线、反射光线和折射光线 题型2 诗词中的光现象 题型3 利用光的反射定律和折射规律作图 ◆基础训练 考点1 光的折射 考点2 光的折射规律 考点3 光的色散 考点4 色光的混合 考点5 看不见的光 易错点 混淆多次折射过程中的角度关系 ◆强化训练 一、光的折射 1.光的折射现象：光从介质（如空气）斜射入另一种介质（如水中）时，其传播方向会发生偏折，这种现象叫作光的折射。 2. 与光的折射有关的基本概念：一点、三线、两角 一点 入射点 O 三线 法线NN'：经过入射点 O 并垂直于介质分界面的直线 入射光线AO 折射光线OC 两角 入射角α：入射光线与法线的夹角； 折射角γ：折射光线与法线的夹角 3.探究光的折射规律（含教材第 30 页 “探索活动”） 提出问题 让一束光从空气射入水中，传播方向是否发生变化，怎样变化 实验器材 激光笔、水槽、水等 实验过程 实验操作 让一束光从空气斜射入水中，观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系，比较折射角和入射角的大小关系，将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察光屏上是否还有折射光线 改变入射角的大小，观察折射角的变化情况 让一束光垂直于空气与水的分界面射入水中，观察光线情况 让一束光逆着原折射光线的方向从水中斜射入空气中，观察折射情况 图示 现象 折射光线和入射光线分居法线的两侧；折射光线、法线与入射光线在同一平面内；折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角 折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小 光的传播方向没有发生改变 射入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出，即光路是可逆的 实验结论 （1）三线共面：光在发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （2）法线居中：折射光线和入射光线分居在法线的两侧。 （3）空中角大：光从空气斜射入其他介质时，折射角小于入射角；光从其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角。 （4）垂直不变：光垂直于介质分界面入射时，传播方向不改变。 （5）光路可逆：在折射现象中，光路是可逆的。 【名师讲解】（1）如果让激光笔发出的入射光射向玻璃砖，仍能得出这些结论。注意入射光斜射向玻璃砖的过程中，在玻璃砖的上表面和下表面均发生折射。 （2）如图，一般当光从一种介质（空气）斜射向另一种介质（水）时，除折射外，还有一部分光发生反射。 ◆教材<思考与讨论>（见教材第31页） 光从水中斜射入空气中，折射光线远离法线，此时，折射角大于入射角。 4.生活中光的折射现象 海市 蜃楼 夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处物体的光，传播时由于不同高度空气的疏密不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”现象。 “错位”的奥秘 来自筷子 S 点的光，由水中斜射向杯外时发生折射，折射光的反向延长线会交于S'点，这样看起来就好像筷子错位了一样。 叉鱼的诀窍 人们看到的是水中的鱼的虚像（由折射光线的反向延长线相交而成），它比鱼的真实位置浅，所以要瞄准“鱼”的下方才能叉到鱼。 “潭清疑水浅”是光的折射形成的。 “变高”的奥秘 光从空气进入水中时发生折射，水中的人看到的是岸上树的虚像，它比树的真实位置高。 ◆辨析比较：光的反射与光的折射 光的反射 光的折射 不同点 发生条件 可以在任何物体的表面发生 在不同介质的分界面或同种不均匀介质中发生 角度大小关系 反射角始终等于入射角 折射角与入射角不相等 光垂直入射时的方向 反射光线与入射光线方向相反 折射光线与入射光线方向相同 相同点 三线共面，法线居中，光路可逆，反射角和折射角都随入射角的增大（减小）而增大（减小），所成的像都是虚像。 ◆教材<探究实践>利用水流模拟演示光纤原理（见教材第31页） 目标 会利用水流模拟演示光在光纤中的传播 器材 矿泉水瓶，吸管，激光笔等 过程 内容 图示 现象 步骤1 在矿泉水瓶侧壁打一小孔，插入一小段吸管，接口处用热熔胶或橡皮泥密封；然后，在瓶内装满水，盖上瓶盖，放置于浅水槽内，如图甲所示 步骤2 如图乙所示，在较暗的环境中，让激光笔照射到吸管对侧位置，使光恰能穿过吸管，在吸管一侧的光屏（手掌）处形成光斑 光垂直照射矿泉水瓶侧壁，光沿直线传播 步骤3 如图丙所示，在较暗的环境中，打开矿泉水瓶的瓶盖，让水从吸管流出，水弯曲地流出，观察激光笔发出光的传播路径，以及红色光斑的位置变化 光沿着水流弯曲传播 结论 (1) 图丙中，光线会全部反射回水中。 (2)①利用绿光进行实验，在较暗的环境中可以更清晰。②光从水流斜射入空气中，会发生全反射现象 【例1】如图是游客在公园观赏金鱼的场景。游客能看到水中的金鱼是因为眼睛接收到了金鱼反射的光。金鱼反射的光进入人眼的路径是 （ ） 二、光的色散 17 世纪以前，人们认为太阳发出的白光是最单纯的颜色，直到 1666 年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，才揭开了太阳光的颜色之谜。 1.探究光的色散（教材第 33 页探索活动：太阳光通过三棱镜） （1）探究过程：让太阳光射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带。在白纸屏上形成的彩色光带的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的 （2）探究结论 ①太阳光是白光。 ②太阳光射入、射出三棱镜发生折射，被分解成各种颜色的光，这种现象叫作光的色散。 ③白光是由多种色光混合而成的。 2.太阳光的可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照一定的顺序排列，形成太阳光的可见光谱，如图所示。 【注】光的色散实质是光的折射。 【例2】 “赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞” 是一代伟人毛泽东有关彩虹的诗句。彩虹是光的________现象。 3.色光的三原色 人们发现，红、绿、蓝三种色光按不同比例混合能够产生各种颜色，如图甲所示，因此把红、绿、蓝叫作色光的三原色。彩色电视机就是用红色、绿色、蓝色来产生各种颜色。 品红、黄、青三种颜料按不同比例混合能产生各种颜色，其中包括黑色，因此把品红、黄、青叫作颜料的三原色，如图乙所示。 【例3】绿色植物需要利用太阳光进行光合作用，太阳光照射到绿色植物表面时，绿光将被植物______（选填 “吸收” 或 “反射”）。 三、看不见的光 1.红外线 (1) 定义：在可见光谱的红端以外存在着一种人眼看不见的光，叫作红外线。 (2) 来源：太阳的热主要是通过红外线的形式辐射到地球上的。自然界的所有物体都在不停地向外辐射红外线。物体的温度越高，辐射的红外线就越强。 (3) 特点及应用 ①热效应强：加热物体，如取暖、烘烤；红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪等。 ②穿透云雾的能力强：遥感勘测，如寻找水源、监测森林火灾、军事用途。 ③某些动物（如响尾蛇）是靠红外线来捕食的。→人们模仿响尾蛇制成了一种红外制导导弹 2.紫外线 (1) 定义：在可见光谱的紫端以外存在着一种人眼看不见的光，叫作紫外线。 (2) 来源：自然界中的紫外线主要来源于太阳。 (3) 特点及应用 ①荧光效应：使荧光物质发光，从而使我们看到它，如用紫外线验钞。 ②生理作用：医用紫外线灯灭菌、帮助人体合成维生素 D。 ③化学作用：紫外线摄影。 【名师讲解】科学与生活 （1）红外线烤箱利用红外线加热食物或烘干物品，加热快，效率高. （2）在距地面 20 - 25 km 的大气中，集中了地球上大多数的臭氧，形成臭氧层。臭氧层吸收了来自太阳的大部分紫外线，使地球上的生物免受大量紫外线的照射. （3）照射适量的紫外线，有助于人体健康，但照射过量的紫外线，会使人皮肤变黑或灼伤，诱发皮肤癌。 【例4】有关红外线和紫外线的相关知识，下列说法错误的是 （ ） A.太阳的热主要是通过红外线的形式传送到地球上的 B.一切物体都在不停地向外辐射紫外线，物体温度越高，辐射的紫外线越强 C.自然界中的紫外线主要来源于太阳 D.臭氧层吸收了大部分来自太阳的紫外线 解题突破 ◆题型1 判断入射光线、反射光线和折射光线 【例5】如图所示是一束光在空气和玻璃两种介质的分界面上发生了反射现象和折射现象，则________是法线，折射角为_________度，分界面的_________（选填 “上”“下”“左” 或 “右”）侧是空气。 方法点拨：解答折射、反射综合题的要点 法线与界面垂直。反射角等于入射角，法线是入射光线与反射光线夹角的角平分线。 发生折射现象时，在空气中的角较大。 ◆题型2 诗词中的光现象 【例6】我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史，很多名句中蕴含丰富的科学知识。“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘” 中，“阴浓” 是指树阴浓密，这是光的________形成的；“大漠孤烟直，长河落日圆”，诗人看到的 “落日” 是光的________形成的；“举杯邀明月，对影成三人” 中，通过酒看到的月亮是光的________形成的。（均选填 “直线传播”“反射” 或 “折射”） 归纳总结： 光学知识 生活现象 光的直线传播 影子、日食、月食 光的反射 水中月、镜中花 光的折射 海市蜃楼、池水变 “浅” ◆题型3 利用光的反射定律和折射规律作图 【例7】平静水面上方的小鸟和水中的小鱼某时刻的实际位置如图所示，水面上侧方 C 点的人眼恰好看到它们在水中的像重合，以小鸟眼睛 A 点代表小鸟，以小鱼眼睛 B 点代表小鱼，请画出图中小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鸟和小鱼的光路图。（保留作图痕迹） 【思路点拨】 第 1 步：确定像点 平面镜所成的像与物体关于镜面对称，作出 A 点关于水面的对称点 A'，点 A' 即为小鸟像的位置，也是小鱼像的位置。 第 2 步：确定入射点 小鸟反射的光经水面反射进入人眼，人眼顺着反射光线的反向延长线看到水中小鸟的像，故人眼和像点的连线与水面的交点即为入射点。连接 A'C，与水面交于点 O，点 O 即为入射点。 第 3 步：画反射光路图 连接 AO 为入射光线，OC 为反射光线。 第 4 步：画折射光路图 水中鱼反射的光由水中斜射入空气中进入人眼，则连接 BO 为入射光线，OC 为折射光线。 ◆考点1 光的折射 1 下列光现象中，由于光的折射产生的是（ ） ①手影游戏 ②海市蜃楼 ③小孔成像 ④筷子变 “折” ⑤潭影映人 A. 只有①③ B. 只有②④ C. 只有①③④ D. 只有②④⑤ 2 [2025 浙江舟山期中] 太阳光穿过地球大气层时会发生折射。如果没有大气层，会出现 （ ） A. 日出会提前，日落会延迟 B. 日出和日落都会提前 C. 日出会延迟，日落会提前 D. 日出和日落都会延迟 ◆考点2 光的折射规律 3 [2024 浙江杭州模拟] 如图为一束光从空气斜射入水中时，发生的反射和折射现象，下列关系正确的是 （ ） A. ∠①为入射角，且∠①=∠④ B. ∠②为入射角，且∠②=∠③ C. ∠⑤为折射角，且∠⑤=∠① D. ∠⑥为折射角，且∠⑥=∠② 刷有所得：（1）光从空气斜射到水面时，同时发生反射和折射现象，反射角等于入射角； （2）光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，折射角随入射角的改变而改变。 4.探究光的折射规律时，使用如下器材：两支能发绿光的激光笔（带有固定吸盘）、有机玻璃球壳制成的透明容器（上部正中央开有一孔）、牛奶、适量的水和圆形底座转盘，将器材组装为如图所示的实验装置，并将该装置置于水平桌面上。请回答问题： （1）实验时将水注入容器中，再滴入牛奶并搅拌均匀，目的是使激光照射到液体中时能够呈现出_________。接着打开位于透明容器上部正中央的激光笔 A 并使绿光垂直照射到 O 点，该束绿光充当法线，但此时无法看见液面上方的光束，为解决这一问题，你将采取的办法是___________________________。 （2）打开右侧的激光笔 B，此时可以观察到光从空气斜射入水中的过程中，光在两种介质的_________上发生折射。随后再沿透明容器的外表面顺时针移动右侧激光笔 B，可以观察到折射光逐渐远离法线，由此可以得出的结论是_____________________________________ ____________________________________。 （3）慢慢转动底座转盘，直至观察到____________________________________的现象时，即可说明光在发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内。 ◆考点3 光的色散 5.[2025 浙江杭州期末] 1666 年，牛顿使太阳光通过三棱镜，从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的彩色光带，下列说法不正确的是 （ ） A. ①太阳光是复色光，②和③是单色光 B. ②→③顺序依次是从红到紫光 C. 电视机发出的光组成与太阳光相同 D. 这个现象产生的原理是光的色散 ◆考点4 色光的混合 6.[2025 浙江温州期中] 如图，小江在暗室中将红色和蓝色透明玻璃部分重叠放置，在玻璃的右侧放白纸。让一束白光照射到玻璃片上，白纸上 A、B、C 三个区域呈现的颜色为 （ ） A. A 区域黑色 B. B 区域黑色 C. C 区域黑色 D. B 区域紫色 7.如图所示，把一个转盘分成八部分，用彩色笔交替涂上蓝色和黄色。如果快速转动转盘，看到盘面的颜色可能是 （ ） A. 蓝色 B. 黄色 C. 白色 D. 黑色 ◆考点5 看不见的光 8.[2025 浙江杭州期中] 下列关于不可见光应用的论述中，错误的是 （ ） A. 电视机的遥控器发出红外线控制电视 B. 红外夜视仪能感应红外线 C. 验钞机验钞时发出的紫光就是紫外线 D. 适量照射紫外线有利健康，过量则有害 知识归纳：红外线具有热效应，常用于红外加热、红外遥控、红外夜视等。紫外线能杀菌消毒、使荧光物质发光等。 9.关于红外线，下列说法中正确的是 （ ） A. 只有太阳辐射红外线 B. 只有红色的物体能辐射红外线 C. 0℃以下的物体不能辐射红外线 D. 黑色物体也能辐射红外线 ◆易错点 混淆多次折射过程中的角度关系 10.一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过射出，其光路如图所示，关于四个角的大小关系正确的是 （ ） A. α₁>γ₁ B. α₂>γ₂ C. α₁=α₂ D. γ₁=γ₂ 易错警示：经过相互平行的相同介质界面折射后的光线，和初始入射光线平行，通过平行线中角度的关系来比较多次折射过程中的角度的关系。 1. [2025 浙江期中] 如图是一只水鸟在水面捕鱼时的场景。以下说法正确的是 （ ） A. 鸟的影子是由光的反射形成 B. 鸟看到的鱼是由光的折射形成的 C. 鸟的倒影是由光的直线传播形成 D. 鸟看到的鱼，比鱼所在的实际位置要深 2. 在研究光现象的实验时，小明在玻璃杯中放入一根木棒，从侧面观察到如图所示现象，当他向杯中倒入一定量水后，从同样的角度观察这根木棒时，最符合实际情况的是 （ ） A. B. C. D. 3. [2025 浙江杭州三模] 如图所示，是一束激光射向长方体玻璃砖后出现多束光线的情景，则下列说法正确的是 （ ） A. 图中光束 b 是入射光线 B. 图中光束 c 是反射光线 C. 若图中光束 a 顺时针转动，则 d 也顺时针转动 D. 若图中光束 a 顺时针转动，则 b 也顺时针转动 4.[2025 浙江宁波期末] 如图所示，一束红光经三棱镜折射后，在光屏上 a 点处形成一个红色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变，仅将红光改为紫光，以下说法正确的是 （ ） A. 保持光屏位置不变，紫色光斑仍在 a 点处 B. 保持光屏位置不变，紫色光斑在 a 点上方 C. 将光屏向左平移，紫色光斑仍可落在 a 点处 D. 将光屏向右平移，紫色光斑仍可落在 a 点处 关键点拨：不同色光经透镜或三棱镜折射时的偏折能力不同，七种色光中，红光偏折能力最弱，紫光偏折能力最强。 5.[2025 浙江宁波期中] 如图所示是 “自制彩虹” 活动，针对本活动下列说法错误的是 （ ） A. 该实验在晴天完成现象更明显 B. 喷水时人应该面对太阳而站 C. 彩虹的形成是光的色散现象 D. 太阳光是复色光 6.如图所示，把由同种玻璃制作的厚度为 d 的立方体 A 和半径为 d 的半球体 B 分别放在水平桌面的报纸上，且让半球的凸面向上。小明用激光笔分别从不同方向射向 A 和 B 的中心 5 次，他得到的这 5 次光路如图甲所示。如果他从正上方竖直向下分别观察 A、B 中心处报纸上的文字，如图乙所示，小明看到 A 中的字与报纸上字的实际位置相比__________，看到 B 中的字与报纸上字的实际位置相比__________（均填 “偏高” 或 “一样高”）。 甲 乙 7.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。 （1）A 是激光经水面__________（填 “反射” 或 “折射”）后形成的红点； （2）若保持入射点 O 的位置不变，欲使 A 点下移至 A’，应使入射光线 MO 绕着点 O 沿__________（填 “顺时针” 或 “逆时针”）方向转动； （3）若保持入射光线不变，欲使 B 点上移至 B’，应使水面__________（填 “上升” 或 “下降”）。 8.[2025 浙江杭州期末] 在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水球，形成的气泡球与水球的球心都在 O 点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示，其中球心 O 与入射点 O₁的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为 （ ） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！16 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1章 对环境的察觉 第4节 光的反射和折射 课时3 光的折射、光的色散 ◆网络构建 ◆课本导学 一、光的折射 二、光的色散 三、看不见的光 ◆解题突破 题型1 判断入射光线、反射光线和折射光线 题型2 诗词中的光现象 题型3 利用光的反射定律和折射规律作图 ◆基础训练 考点1 光的折射 考点2 光的折射规律 考点3 光的色散 考点4 色光的混合 考点5 看不见的光 易错点 混淆多次折射过程中的角度关系 ◆强化训练 一、光的折射 1.光的折射现象：光从介质（如空气）斜射入另一种介质（如水中）时，其传播方向会发生偏折，这种现象叫作光的折射。 2. 与光的折射有关的基本概念：一点、三线、两角 一点 入射点 O 三线 法线NN'：经过入射点 O 并垂直于介质分界面的直线 入射光线AO 折射光线OC 两角 入射角α：入射光线与法线的夹角； 折射角γ：折射光线与法线的夹角 3.探究光的折射规律（含教材第 30 页 “探索活动”） 提出问题 让一束光从空气射入水中，传播方向是否发生变化，怎样变化 实验器材 激光笔、水槽、水等 实验过程 实验操作 让一束光从空气斜射入水中，观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系，比较折射角和入射角的大小关系，将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察光屏上是否还有折射光线 改变入射角的大小，观察折射角的变化情况 让一束光垂直于空气与水的分界面射入水中，观察光线情况 让一束光逆着原折射光线的方向从水中斜射入空气中，观察折射情况 图示 现象 折射光线和入射光线分居法线的两侧；折射光线、法线与入射光线在同一平面内；折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角 折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小 光的传播方向没有发生改变 射入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出，即光路是可逆的 实验结论 （1）三线共面：光在发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （2）法线居中：折射光线和入射光线分居在法线的两侧。 （3）空中角大：光从空气斜射入其他介质时，折射角小于入射角；光从其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角。 （4）垂直不变：光垂直于介质分界面入射时，传播方向不改变。 （5）光路可逆：在折射现象中，光路是可逆的。 【名师讲解】（1）如果让激光笔发出的入射光射向玻璃砖，仍能得出这些结论。注意入射光斜射向玻璃砖的过程中，在玻璃砖的上表面和下表面均发生折射。 （2）如图，一般当光从一种介质（空气）斜射向另一种介质（水）时，除折射外，还有一部分光发生反射。 ◆教材<思考与讨论>（见教材第31页） 光从水中斜射入空气中，折射光线远离法线，此时，折射角大于入射角。 4.生活中光的折射现象 海市 蜃楼 夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处物体的光，传播时由于不同高度空气的疏密不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”现象。 “错位”的奥秘 来自筷子 S 点的光，由水中斜射向杯外时发生折射，折射光的反向延长线会交于S'点，这样看起来就好像筷子错位了一样。 叉鱼的诀窍 人们看到的是水中的鱼的虚像（由折射光线的反向延长线相交而成），它比鱼的真实位置浅，所以要瞄准“鱼”的下方才能叉到鱼。 “潭清疑水浅”是光的折射形成的。 “变高”的奥秘 光从空气进入水中时发生折射，水中的人看到的是岸上树的虚像，它比树的真实位置高。 ◆辨析比较：光的反射与光的折射 光的反射 光的折射 不同点 发生条件 可以在任何物体的表面发生 在不同介质的分界面或同种不均匀介质中发生 角度大小关系 反射角始终等于入射角 折射角与入射角不相等 光垂直入射时的方向 反射光线与入射光线方向相反 折射光线与入射光线方向相同 相同点 三线共面，法线居中，光路可逆，反射角和折射角都随入射角的增大（减小）而增大（减小），所成的像都是虚像。 ◆教材<探究实践>利用水流模拟演示光纤原理（见教材第31页） 目标 会利用水流模拟演示光在光纤中的传播 器材 矿泉水瓶，吸管，激光笔等 过程 内容 图示 现象 步骤1 在矿泉水瓶侧壁打一小孔，插入一小段吸管，接口处用热熔胶或橡皮泥密封；然后，在瓶内装满水，盖上瓶盖，放置于浅水槽内，如图甲所示 步骤2 如图乙所示，在较暗的环境中，让激光笔照射到吸管对侧位置，使光恰能穿过吸管，在吸管一侧的光屏（手掌）处形成光斑 光垂直照射矿泉水瓶侧壁，光沿直线传播 步骤3 如图丙所示，在较暗的环境中，打开矿泉水瓶的瓶盖，让水从吸管流出，水弯曲地流出，观察激光笔发出光的传播路径，以及红色光斑的位置变化 光沿着水流弯曲传播 结论 (1) 图丙中，光线会全部反射回水中。 (2)①利用绿光进行实验，在较暗的环境中可以更清晰。②光从水流斜射入空气中，会发生全反射现象 【例1】如图是游客在公园观赏金鱼的场景。游客能看到水中的金鱼是因为眼睛接收到了金鱼反射的光。金鱼反射的光进入人眼的路径是 （ ） 答案：A 解析：金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，折射光线向远离法线的方向偏折，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，就会看到金鱼的像，A 正确。 二、光的色散 17 世纪以前，人们认为太阳发出的白光是最单纯的颜色，直到 1666 年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，才揭开了太阳光的颜色之谜。 1.探究光的色散（教材第 33 页探索活动：太阳光通过三棱镜） （1）探究过程：让太阳光射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带。在白纸屏上形成的彩色光带的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的 （2）探究结论 ①太阳光是白光。 ②太阳光射入、射出三棱镜发生折射，被分解成各种颜色的光，这种现象叫作光的色散。 ③白光是由多种色光混合而成的。 2.太阳光的可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照一定的顺序排列，形成太阳光的可见光谱，如图所示。 【注】光的色散实质是光的折射。 【例2】 “赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞” 是一代伟人毛泽东有关彩虹的诗句。彩虹是光的________现象。 答案：色散 3.色光的三原色 人们发现，红、绿、蓝三种色光按不同比例混合能够产生各种颜色，如图甲所示，因此把红、绿、蓝叫作色光的三原色。彩色电视机就是用红色、绿色、蓝色来产生各种颜色。 品红、黄、青三种颜料按不同比例混合能产生各种颜色，其中包括黑色，因此把品红、黄、青叫作颜料的三原色，如图乙所示。 【例3】绿色植物需要利用太阳光进行光合作用，太阳光照射到绿色植物表面时，绿光将被植物______（选填 “吸收” 或 “反射”）。 答案：反射 解析：植物呈现绿色，说明植物能反射绿光而吸收其他色光。 三、看不见的光 1.红外线 (1) 定义：在可见光谱的红端以外存在着一种人眼看不见的光，叫作红外线。 (2) 来源：太阳的热主要是通过红外线的形式辐射到地球上的。自然界的所有物体都在不停地向外辐射红外线。物体的温度越高，辐射的红外线就越强。 (3) 特点及应用 ①热效应强：加热物体，如取暖、烘烤；红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪等。 ②穿透云雾的能力强：遥感勘测，如寻找水源、监测森林火灾、军事用途。 ③某些动物（如响尾蛇）是靠红外线来捕食的。→人们模仿响尾蛇制成了一种红外制导导弹 2.紫外线 (1) 定义：在可见光谱的紫端以外存在着一种人眼看不见的光，叫作紫外线。 (2) 来源：自然界中的紫外线主要来源于太阳。 (3) 特点及应用 ①荧光效应：使荧光物质发光，从而使我们看到它，如用紫外线验钞。 ②生理作用：医用紫外线灯灭菌、帮助人体合成维生素 D。 ③化学作用：紫外线摄影。 【名师讲解】科学与生活 （1）红外线烤箱利用红外线加热食物或烘干物品，加热快，效率高. （2）在距地面 20 - 25 km 的大气中，集中了地球上大多数的臭氧，形成臭氧层。臭氧层吸收了来自太阳的大部分紫外线，使地球上的生物免受大量紫外线的照射. （3）照射适量的紫外线，有助于人体健康，但照射过量的紫外线，会使人皮肤变黑或灼伤，诱发皮肤癌。 【例4】有关红外线和紫外线的相关知识，下列说法错误的是 （ ） A.太阳的热主要是通过红外线的形式传送到地球上的 B.一切物体都在不停地向外辐射紫外线，物体温度越高，辐射的紫外线越强 C.自然界中的紫外线主要来源于太阳 D.臭氧层吸收了大部分来自太阳的紫外线 答案：B 解析：一切物体都在不停地向外辐射红外线，物体温度越高，辐射的红外线越强。 解题突破 ◆题型1 判断入射光线、反射光线和折射光线 【例5】如图所示是一束光在空气和玻璃两种介质的分界面上发生了反射现象和折射现象，则________是法线，折射角为_________度，分界面的_________（选填 “上”“下”“左” 或 “右”）侧是空气。 答案：BF 60 左 解析：由题图可知，∠AOG = 60°，所以∠GOF = 90° - 60° = 30°，而∠EOF = 30°，根据反射角等于入射角可知 BF 为法线，AD 为分界面，折射光线（反射光线）和入射光线分别位于法线两侧，即折射光线和反射光线位于法线的同一侧，则 GO 为入射光线，OC 为折射光线，OE 为反射光线。入射角∠GOF = 30°，折射角∠COB = 90° - 30° = 60°。因为当光从其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，所以这束光先是由玻璃斜射入空气的，即分界面 AD 的左侧是空气。 方法点拨：解答折射、反射综合题的要点 法线与界面垂直。反射角等于入射角，法线是入射光线与反射光线夹角的角平分线。 发生折射现象时，在空气中的角较大。 ◆题型2 诗词中的光现象 【例6】我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史，很多名句中蕴含丰富的科学知识。“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘” 中，“阴浓” 是指树阴浓密，这是光的________形成的；“大漠孤烟直，长河落日圆”，诗人看到的 “落日” 是光的________形成的；“举杯邀明月，对影成三人” 中，通过酒看到的月亮是光的________形成的。（均选填 “直线传播”“反射” 或 “折射”） 答案：直线传播 折射 反射 解析：“阴浓” 说的是树木的影子，由于光的直线传播，光射到不透明物体上，在不透明物体后面形成影子；“落日” 是由于太阳发出的光在不均匀的空气中传播时发生折射而形成的虚像；通过杯中酒看到月亮，是平面镜成像现象，是由于光的反射形成的。 归纳总结： 光学知识 生活现象 光的直线传播 影子、日食、月食 光的反射 水中月、镜中花 光的折射 海市蜃楼、池水变 “浅” ◆题型3 利用光的反射定律和折射规律作图 【例7】平静水面上方的小鸟和水中的小鱼某时刻的实际位置如图所示，水面上侧方 C 点的人眼恰好看到它们在水中的像重合，以小鸟眼睛 A 点代表小鸟，以小鱼眼睛 B 点代表小鱼，请画出图中小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鸟和小鱼的光路图。（保留作图痕迹） 答案：如解析图所示。 【思路点拨】 第 1 步：确定像点 平面镜所成的像与物体关于镜面对称，作出 A 点关于水面的对称点 A'，点 A' 即为小鸟像的位置，也是小鱼像的位置。 第 2 步：确定入射点 小鸟反射的光经水面反射进入人眼，人眼顺着反射光线的反向延长线看到水中小鸟的像，故人眼和像点的连线与水面的交点即为入射点。连接 A'C，与水面交于点 O，点 O 即为入射点。 第 3 步：画反射光路图 连接 AO 为入射光线，OC 为反射光线。 第 4 步：画折射光路图 水中鱼反射的光由水中斜射入空气中进入人眼，则连接 BO 为入射光线，OC 为折射光线。 【解析】小鸟和小鱼在水中的像重合，故先根据平面镜成像规律画出小鸟的像，此处也是小鱼的像的位置。连接像和人眼可得到入射点的位置及反射（折射）光线，再连接小鸟（小鱼）和入射点可得到两条入射光线。 ◆考点1 光的折射 1 下列光现象中，由于光的折射产生的是（ ） ①手影游戏 ②海市蜃楼 ③小孔成像 ④筷子变 “折” ⑤潭影映人 A. 只有①③ B. 只有②④ C. 只有①③④ D. 只有②④⑤ 【答案】B 【解析】手影游戏和小孔成像利用了光的直线传播的原理；海市蜃楼和筷子变 “折” 是光的折射；潭影映人属于平面镜成像，是光的反射。故选 B。 2 [2025 浙江舟山期中] 太阳光穿过地球大气层时会发生折射。如果没有大气层，会出现 （ ） A. 日出会提前，日落会延迟 B. 日出和日落都会提前 C. 日出会延迟，日落会提前 D. 日出和日落都会延迟 【答案】C 【解析】由于存在大气层，阳光射入大气层的时候会发生折射，导致太阳在地平线以下时，阳光就可以照到地球上某些地方，所以如果不存在大气层，会导致日出推迟，日落提前，故 C 正确，ABD 错误。 ◆考点2 光的折射规律 3 [2024 浙江杭州模拟] 如图为一束光从空气斜射入水中时，发生的反射和折射现象，下列关系正确的是 （ ） A. ∠①为入射角，且∠①=∠④ B. ∠②为入射角，且∠②=∠③ C. ∠⑤为折射角，且∠⑤=∠① D. ∠⑥为折射角，且∠⑥=∠② 【答案】B 【解析】由题图可知，一束光从空气斜射入水中时，发生反射和折射现象，∠② 为入射角，∠③为反射角，且∠②=∠③ ，故A错误，B正确；折射角为折射光线与法线的夹角，则∠⑥ 为折射角，光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，故∠⑥<∠② ，故C、D错误。 刷有所得：（1）光从空气斜射到水面时，同时发生反射和折射现象，反射角等于入射角； （2）光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，折射角随入射角的改变而改变。 4.探究光的折射规律时，使用如下器材：两支能发绿光的激光笔（带有固定吸盘）、有机玻璃球壳制成的透明容器（上部正中央开有一孔）、牛奶、适量的水和圆形底座转盘，将器材组装为如图所示的实验装置，并将该装置置于水平桌面上。请回答问题： （1）实验时将水注入容器中，再滴入牛奶并搅拌均匀，目的是使激光照射到液体中时能够呈现出_________。接着打开位于透明容器上部正中央的激光笔 A 并使绿光垂直照射到 O 点，该束绿光充当法线，但此时无法看见液面上方的光束，为解决这一问题，你将采取的办法是___________________________。 （2）打开右侧的激光笔 B，此时可以观察到光从空气斜射入水中的过程中，光在两种介质的_________上发生折射。随后再沿透明容器的外表面顺时针移动右侧激光笔 B，可以观察到折射光逐渐远离法线，由此可以得出的结论是_____________________________________ ____________________________________。 （3）慢慢转动底座转盘，直至观察到____________________________________的现象时，即可说明光在发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内。 【答案】(1) 明显的光路 在透明容器的液面上方喷水雾 (合理即可) (2) 分界面 光在发生折射时，折射角随入射角的改变而改变，入射角增大，折射角也增大 (3) 激光笔 B 发出的光被激光笔 A 发出的光挡住 【解析】(1) 实验时将水注入容器中，再滴入牛奶并搅拌均匀，目的是使激光照射到液体中时能够呈现出明显的光路。接着打开位于透明容器上部正中央的激光笔 A 并使绿光垂直照射到 O 点，该束绿光充当法线，但此时无法看见液面上方的光束，为解决这一问题，可以采取的办法是在透明容器的液面上方喷水雾 (合理即可)。(2) 打开右侧的激光笔 B，观察到光从空气斜射入水中的过程中，光在两种介质的分界面上发生折射。沿透明容器的外表面顺时针移动右侧激光笔 B，观察到折射光线逐渐远离法线，由此可以得出的结论是光在发生折射时，折射角随入射角的改变而改变，入射角增大，折射角也增大。(3) 慢慢转动底座转盘，直至观察到激光笔 B 发出的光被激光笔 A 发出的光挡住，即看不见激光笔 B 发出的光，说明光在发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内。 ◆考点3 光的色散 5.[2025 浙江杭州期末] 1666 年，牛顿使太阳光通过三棱镜，从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的彩色光带，下列说法不正确的是 （ ） A. ①太阳光是复色光，②和③是单色光 B. ②→③顺序依次是从红到紫光 C. 电视机发出的光组成与太阳光相同 D. 这个现象产生的原理是光的色散 【答案】C 【解析】太阳光经过三棱镜后会发生光的色散现象，光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带，这表明太阳光是复色光，故①太阳光是复色光，②和③是单色光，②→③顺序依次是从红光到紫光，故 ABD 正确；彩色电视机画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光组成的，故 C 错误。故选 C。 ◆考点4 色光的混合 6.[2025 浙江温州期中] 如图，小江在暗室中将红色和蓝色透明玻璃部分重叠放置，在玻璃的右侧放白纸。让一束白光照射到玻璃片上，白纸上 A、B、C 三个区域呈现的颜色为 （ ） A. A 区域黑色 B. B 区域黑色 C. C 区域黑色 D. B 区域紫色 【答案】B 【解析】红色透明玻璃只能让太阳光中的红光通过，所以区域 A 为红色；蓝色透明玻璃只能让太阳光中的蓝光通过，所以区域 C 为蓝色；在区域 B 的左侧，两块玻璃重叠，红色玻璃只能透过红光，但红光无法透过后面的蓝色玻璃，因此，没有色光透过两块重叠的玻璃，则区域 B 为黑色。故选 B。 7.如图所示，把一个转盘分成八部分，用彩色笔交替涂上蓝色和黄色。如果快速转动转盘，看到盘面的颜色可能是 （ ） A. 蓝色 B. 黄色 C. 白色 D. 黑色 【答案】C 【解析】红黑和绿光照是黄光，而黄光和蓝光混合，相当于红、绿、蓝三原色混合在一起，所以快速转动转盘，看到盘面的颜色是白色。故选 C。 ◆考点5 看不见的光 8.[2025 浙江杭州期中] 下列关于不可见光应用的论述中，错误的是 （ ） A. 电视机的遥控器发出红外线控制电视 B. 红外夜视仪能感应红外线 C. 验钞机验钞时发出的紫光就是紫外线 D. 适量照射紫外线有利健康，过量则有害 【答案】C 【解析】电视机的遥控器发出红外线控制电视，故 A 正确；红外夜视仪能感应红外线，故 B 正确；验钞机验钞时发出的紫外线是看不见的，能看到的紫光是可见光，故 C 错误；适量照射紫外线有利于健康，过量则有害，故 D 正确。故选 C。 知识归纳：红外线具有热效应，常用于红外加热、红外遥控、红外夜视等。紫外线能杀菌消毒、使荧光物质发光等。 9.关于红外线，下列说法中正确的是 （ ） A. 只有太阳辐射红外线 B. 只有红色的物体能辐射红外线 C. 0℃以下的物体不能辐射红外线 D. 黑色物体也能辐射红外线 【答案】D 【解析】自然界中的所有物体都在不停地向外辐射红外线，故 A、B、C 错误，D 正确。 ◆易错点 混淆多次折射过程中的角度关系 10.一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过射出，其光路如图所示，关于四个角的大小关系正确的是 （ ） A. α₁>γ₁ B. α₂>γ₂ C. α₁=α₂ D. γ₁=γ₂ 易错警示：经过相互平行的相同介质界面折射后的光线，和初始入射光线平行，通过平行线中角度的关系来比较多次折射过程中的角度的关系。 【答案】A 【解析】光线从空气中斜射入玻璃砖中，入射角大于折射角，则 ，故A正确；光线从玻璃砖中斜射入空气中，入射角小于折射角，则 ，故B错误；因两条法线是平行的，则由几何知识可知，所以， ，故C、D错误。 1. [2025 浙江期中] 如图是一只水鸟在水面捕鱼时的场景。以下说法正确的是 （ ） A. 鸟的影子是由光的反射形成 B. 鸟看到的鱼是由光的折射形成的 C. 鸟的倒影是由光的直线传播形成 D. 鸟看到的鱼，比鱼所在的实际位置要深 【答案】B 【解析】鸟的影子是由光的直线传播形成的，故 A 错误；鸟看到的鱼是由鱼身上反射的光线，经水面折射形成的比实际位置要浅的虚像，故 B 正确，D 错误；鸟的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故 C 错误。故选 B。 2. 在研究光现象的实验时，小明在玻璃杯中放入一根木棒，从侧面观察到如图所示现象，当他向杯中倒入一定量水后，从同样的角度观察这根木棒时，最符合实际情况的是 （ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】当小明向杯中倒入一定量水后，从侧面观察木棒，根据光的折射可知，水面处的木棒会发生 “错位”，故选 A。 3. [2025 浙江杭州三模] 如图所示，是一束激光射向长方体玻璃砖后出现多束光线的情景，则下列说法正确的是 （ ） A. 图中光束 b 是入射光线 B. 图中光束 c 是反射光线 C. 若图中光束 a 顺时针转动，则 d 也顺时针转动 D. 若图中光束 a 顺时针转动，则 b 也顺时针转动 【答案】D 【解析】因为反射光线、折射光线和入射光线在法线的两侧，所以由题图知道，a 是入射光线，d 是反射光线，b、c 为折射光线，故 AB 错误；光束 a 顺时针转动，入射角减小，而反射角和折射角随入射角的减小而减小，则反射角和折射角也减小，所以光束 d 逆时针转动，光束 b 顺时针转动，故 C 错误，D 正确。故选 D。 4.[2025 浙江宁波期末] 如图所示，一束红光经三棱镜折射后，在光屏上 a 点处形成一个红色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变，仅将红光改为紫光，以下说法正确的是 （ ） A. 保持光屏位置不变，紫色光斑仍在 a 点处 B. 保持光屏位置不变，紫色光斑在 a 点上方 C. 将光屏向左平移，紫色光斑仍可落在 a 点处 D. 将光屏向右平移，紫色光斑仍可落在 a 点处 【答案】C 【解析】不同色光经三棱镜折射时的偏折能力不同，紫光的偏折能力比红光要强；在本实验中，保持入射光位置及方向不变，仅将红光改为紫光，则其光斑会落在 a 点下方，故 AB 错误；如果将光屏向右平移，紫色光斑会落在比 a 点更偏下的位置，相反，如果将光屏向左平移，紫色光斑会向上移动，仍可落在 a 点处，故 C 正确，D 错误。故选 C。 关键点拨：不同色光经透镜或三棱镜折射时的偏折能力不同，七种色光中，红光偏折能力最弱，紫光偏折能力最强。 5.[2025 浙江宁波期中] 如图所示是 “自制彩虹” 活动，针对本活动下列说法错误的是 （ ） A. 该实验在晴天完成现象更明显 B. 喷水时人应该面对太阳而站 C. 彩虹的形成是光的色散现象 D. 太阳光是复色光 【答案】B 【解析】“自制彩虹” 利用的是太阳光的色散现象，晴天阳光明亮，该实验在晴天完成现象更明显，故 A 正确；为使阳光穿过水珠形成的彩虹比背景光亮，且为了避免阳光直射眼睛，喷水时应背着对太阳，故 B 错误；彩虹的形成是光的色散现象，说明太阳光是由多种色光混合成的复色光，故 CD 正确。故选 B。 6.如图所示，把由同种玻璃制作的厚度为 d 的立方体 A 和半径为 d 的半球体 B 分别放在水平桌面的报纸上，且让半球的凸面向上。小明用激光笔分别从不同方向射向 A 和 B 的中心 5 次，他得到的这 5 次光路如图甲所示。如果他从正上方竖直向下分别观察 A、B 中心处报纸上的文字，如图乙所示，小明看到 A 中的字与报纸上字的实际位置相比__________，看到 B 中的字与报纸上字的实际位置相比__________（均填 “偏高” 或 “一样高”）。 甲 乙 【答案】偏高 一样高 【解析】当人眼通过 B 的最高点竖直向下看的时候，报纸上的字反射的光线在半球体表面处不偏折，如图 2，即看到 B 中的字与报纸上字的实际位置一样高；当报纸上的字反射的光斜射到立方体上表面时光线发生偏折，像比物高，如图 1 所示，会看到 A 中的字比报纸上字的实际位置高。 7.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。 （1）A 是激光经水面__________（填 “反射” 或 “折射”）后形成的红点； （2）若保持入射点 O 的位置不变，欲使 A 点下移至 A’，应使入射光线 MO 绕着点 O 沿__________（填 “顺时针” 或 “逆时针”）方向转动； （3）若保持入射光线不变，欲使 B 点上移至 B’，应使水面__________（填 “上升” 或 “下降”）。 【答案】(1) 反射 (2) 顺时针 (3) 下降 【解析】(1) 光由空气斜射入水面会同时发生反射和折射，由于 A 点在空气中，故红点 A 是激光经水面反射形成的。(2) 入射点 O 的位置不变，由 A 下降到 A' 知，反射角增大，根据光的反射定律可知，入射光线应绕着点 O 沿顺时针方向转动。(3) 入射光线不变，当水面下降时，入射点会左移，B 点会上移。 8.[2025 浙江杭州期末] 在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水球，形成的气泡球与水球的球心都在 O 点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示，其中球心 O 与入射点 O₁的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为 （ ） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】A 【解析】 如图所示，连接O2与 O，即为第二次折射的法线；光从水中斜射入空气中，会发生偏折，而光线②的传播方向不变，故 B 不符合题意；光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，光线③的折射角小于入射角，故 C 不符合题意；根据折射光线与入射光线分居法线两侧，光线④和入射光线在法线同侧，故 D 不符合题意；综上所述，只有光线①满足折射光线与入射光线分居法线两侧，且折射角大于入射角，故 A 符合题意。故选 A。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$