3.1 光的折射-2024-2025学年暑假苏科版八年级物理上册启航·探秘手册10-（盐城专版）

2025年暑假苏科版物理启航·探秘手册10-《3.1光的折射》（盐城专版） ( 一、 预习 目标 1.理解概念：明确光的折射定义，能准确阐述光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向改变这一现象。 2.掌握规律：理解光的折射规律，包含折射光线、入射光线和法线的位置关系，以及折射角随入射角的变化规律。 3.认识特性：知道在光的折射中光路是可逆的，并能运用该特性分析简单问题。 4.解释现象：能运用光的折射知识，解释生活和自然界中的常见折射现象，如池水变浅、筷子弯折等 。 ) ( 二、预习内容 从岸上看，为什么会觉得水的深度比它的实际深度要浅呢? 【解析】从岸上看水中的物体，物体反射的光从水中进入空气中。光在水面处发生折射，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去。看到的是物体的虚像，由于折射光线远离法线，导致虚像的位置比物体的实际位置偏高。 （一） 折射现象 【活动】观察光的折射现象 （1）.如图所示，将一束光斜射到容器底面点0处;向容器中注水，观察底面上光斑的位置是否发生变化。 【解析】底面上光斑的位置会向左侧移动。 （2）.设法使光束在空气和水中的传播路径显示出来，观察光传播的方向是否变化。 【解析】在空气中喷烟雾，在水中滴入少量牛奶或墨水可显示光束路径；光从空气斜射入水中时传播方向发生偏折。 （3）.使光束垂直于水面射入，观察观察光的折射现象 光的传播方向;改变光的入射方向，观察光的传播方向怎样变化。 【解析】光束垂直于水面射入时传播方向不变。 【结论】通过上述活动发现，当光垂直射入水中时，传播方向不变;当光斜射入水中时，传播方向会发生偏折。 1. 定义：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。 【 注意 】 “ 斜射 ” 这个条件，若光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向不改变。例如，将筷子斜插入水中，会看到筷子好像弯折了，这就是光的折射现象；而当筷子垂直插入水中时，看起来没有弯折，因为此时光传播方向不变，不发生折射。 ) ( 2.   折射发生位置：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。比如，光从空气斜射入玻璃，在空气和玻璃的交界面处发生折射，在空气和玻璃内部光沿直线传播。 （二）光的折射相关概念 1. 入射点（O）：入射光线射入两种介质交界面时的交点。 2. 法线（ON）：过入射点且垂直于两种介质交界面的虚线（人为引入，用于研究折射规律）。 3. 入射光线：从原介质射向交界面的光线（如AO）。 4. 折射光线：经过交界面后进入另一种介质的光线（如OB）。 5. 入射角（ α ）：入射光线与法线的夹角。 6. 折射角（r）：折射光线与法线的夹角。 （三） 探究 折射的特点 【活动】探究光的折射特点 1. 实验装置如图所示。向水槽中注水，使水面恰好通过背景屏的圆心 0。 将一束光从空气经圆心O射入水中，观察背景屏上显示的光路。折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内? 【解析】在光的折射现象中，折射光线、入射光线和法线在同一平面内。我们可以通过实验来验证，当我们改变光屏的角度，使得光屏的一半与另一半不在同一平面时，会发现折射光线消失了，只有当光屏的两部分在同一平面时，才能看到完整的折射光线、入射光线和法线。 从垂直入射开始，逐次增大入射角，折射角如何变化?折射角与入射角的大小关系如何? 【解析】当光垂直入射时，折射角等于 0 度。从垂直入射开始逐次增大入射角，折射角也会随之增大。并且，当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。 使一束光从水中经圆心O射入空气，逐次改变入射角，比较折射角和入射角的大小。 光从空气斜射入水中和从水斜射入空气中，折射情况有什么不同? 【解析】当光从水中斜射入空气中时，逐次改变入射角，会发现折射角大于入射角。 光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角。这两种情况中，折射光线的偏折方向是相反的。 ) ( 2. 如图所示，假设一束光从空气射入玻璃砖，再从它的另一侧射出。光在经过两个界面时分别向哪个方向偏折? 【解析】光从空气射向玻璃砖的第一个界面时靠近法线偏折，从玻璃砖射向空气的第二个界面时远离法线偏折。 【结论】实验发现，当光从空气斜射人水(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。 （ 四 ）光的折射规律 （特点） 人们由大量实验归纳出光的折射特点: 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)。 1.   三线共面：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。可通过实验来理解，如在一个透明水槽中，让一束激光从空气斜射入水中，会发现折射光线、入射光线和我们在水面上画出的法线都在同一个平面。 2.   两线分居：折射光线和入射光线分别位于法线两侧。继续上面的实验，能清楚看到折射光线和入射光线在法线的两侧。 3.   两角关系： （1） 当光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角 ，折射光线偏向法线。例如光从空气斜射入玻璃，折射光线会向法线靠拢。 （2） 入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小），但它们不是正比例关系。比如，逐渐增大光从空气射向水中的入射角，会看到折射角也逐渐增大。 - 当光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线偏向界面 。如潜水员在水中看岸上的物体，感觉物体的位置比实际位置要高，这是因为光从水中斜射入空气，折射角大于入射角，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看，就觉得物体变高了。 （3） 当光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不变，此时折射角等于入射角，都为0 ° 。例如，光垂直从空气射入玻璃，光沿直线传播，方向不改变。 4. 光的折射中光路的可逆性 ： 在光的折射过程中，光路是可逆的。比如，有一束光从空气斜射入水中，沿着一定的折射路径传播，如果让光沿着原来折射光线的路径逆着射回，那么它会沿着原来入射光线的路径射出。我们可以通过在实验中标记光路，然后反向照射来验证这一特性。 （五）生活中的折射现象 1.池水变浅：看清澈的池水，会觉得池水水底变浅。这是因为从池底某点反射的光，从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看，感觉光好像是从更高的位置射来的，所以觉得水底变浅了。 无论从岸上看水中的物体，还是从水中看岸上的物体，所看到的都是由光的 折射 所形成 升高 的 虚 像。 ) ( 2.筷子弯折：水杯中的筷子好像弯折了。将筷子放入水中，从水面上方看，筷子在水面处好像折断了，这是因为光在空气和水的交界面发生折射，使得筷子在水中部分的光线进入人眼时方向改变，人眼看到的筷子水中部分的位置与实际位置不同，从而产生弯折的视觉效果。 3.海市蜃楼： “ 海市蜃楼 ” 现象也是光的折射现象。在海面或沙漠等地方，由于不同高度的空气疏密程度不同，光在不均匀的空气中传播时发生折射，将远处物体的光折射到我们眼中，我们就看到了远处物体虚幻的像，形成了海市蜃楼。 【读一读】 太阳变形的奥秘 我们知道，光从一种介质进入另一种介质时会发生折射。其实，即使在同一种介质中，如果介质的疏密分布不同，光也会发生折射。 例如，夏天的傍晚，海水温度和空气温度相差较大，造成海面附近空气的疏密分布不同。当光在疏密分布不同的空气中传播时，就会发生折射。 如图 所示是我们看到的由于光的折射而变形的太阳。 罕见的 “ 三日同辉 ” 一幻日 如图所示，在太阳的左右两侧各有一个特别明亮的地方，看上去像天空中同时有三个大小不同的太阳，这种现象称为幻日。产生这种奇特现象的原因是什么? 原来，高空中悬浮着许多形状规则的小冰晶，当太阳光经过它们时，会发生反射和折射，在特定的环境下就会产生幻日现象 ) ( 三．知识提炼 1.光的折射现象：光从一种介质______射入另一种介质时，传播方向发生______的现象叫作光的折射。 【答案】：斜；偏折 2.发生折射的条件： （1）光从一种介质______射入另一种介质。若光从一种介质垂直射入另一种介质时，则______发生折射。 （2）光在同种______介质中传播时，也会发生折射。 【答案】：（1）斜；不会；（2）不均匀 3.光折射时的基本概念： （1）入射光线：从光源射向两透明介质______的光线； （2）折射光线：从______射向另一介质的光线； （3）法线：过入射点______于两分界面的______； （4）入射点：入射光线与两介质分界面的______； （5）入射角：入射光线与______之间的夹角； （6）折射角：折射光线与______之间的夹角 。 【答案】：（1）分界面；（2）入射点；（3）垂直；虚线；（4）交点；（5）法线 （6）法线 4.光的折射规律：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______内；折射光线和入射光线分别位于______两侧；入射角增大（或减小）时，折射角也随之______（或______） 。当光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角______入射角；当光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角______入射角；当光线垂直射向介质表面时，传播方向______ 。 【答案】：平面；法线；增大；减小；小于；大于；不变 5.光的折射中光路的性质：在光的折射现象中，光路是______的。 【答案】：可逆 6.生活中的折射现象（举例）： （1）看清澈的池水，感觉池水水底变______； （2）在岸上看到的鱼比实际位置更______近水面； （3）透过玻璃砖看物体发生了______； （4）水杯中的筷子好像______了； （5） “ 海市蜃楼 ” 现象。 【答案】：（1）浅；（2）接；（3）错位；（4）弯折。 ) ( 四．经典例题 1.下列现象是光的折射形成的是(　　) A.小孔成像　　　B.海市蜃楼 C.日食　　D.黑板反光 【 答案】 B　 【 解析】 小孔成像、日食是由光的直线传播形成的;海市蜃楼是光经过不均匀的大气层发生折射形成的;黑板反光,看不清上面的字,这是光在黑板上发生了镜面反射。 2 .能正确反映水中的筷子看起来向上偏折的光路是(　　) A. B. 　 C. 　 D. 　 【 答案】 C　 【 解析】 当光从水中斜射入空气时,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,远离法线,折射角大于入射角,而我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上,比实际位置偏高,看起来筷子向上弯折,故C正确。 ) ( 3 .如图所示,MN为空气和玻璃的分界面,一束光斜射到O点发生反射和折射。下列说法错误的是　　(　　) A.AO是反射光线　　B.入射角为30° C.折射角为50°　D.MN的右侧为空气 【 答案】 A　 【 解析】 如图所示,过O点垂直于界面MN作出法线,根据入射光线和反射光线、折射光线分居在法线两侧可知,AO为入射光线,OC为反射光线,OB为折射光线。则入射角、反射角为 ×60°=30°,折射角为90°-40°=50°。折射角大于入射角,所以MN的右侧为空气,左侧为玻璃。 4 .如图是光源S发出的光线从水中斜射入空气中的光路图,下列关于人在岸上观察到光源S所成像的说法正确的是(　　) A.光源S所成的虚像在直线 ① 上 B.光源S所成的虚像在直线 ② 上 C.光源S所成的实像在直线 ① 上 D.光源S所成的实像在直线 ② 上 【 答案】 A　 【 解析】 光源S发出的光在水与空气的分界面发生折射,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看到的是光源S所成的虚像,虚像在 ① 直线上。 5 .如图所示,渔夫叉鱼时,应瞄准(　　) A.看到的“鱼”的前方　　　B.看到的“鱼”的后方 C.看到的“鱼”的上方　　　D.看到的“鱼”的下方 【 答案】 D　 【 解析】 渔夫看到的“鱼”是由光折射后所成的虚像,像在鱼实际位置的上方,故叉鱼时应瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼。 6 .光从室外透过玻璃进入室内,下列光路图中正确的是(　　) A. B. C. C. 【 答案】 B　 【 解析】 光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角;光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角。根据光路的可逆性,玻璃两侧的入射光与出射光平行。 ) ( 7 .如图是小明眼睛在N点看到鱼缸内M点处鹅卵石的光路图。鱼缸内注入更多水后,小明的眼睛在N点仍然可以看到鹅卵石。选项中带箭头的虚线代表原来的光路,能正确反映水变多后小明看到鹅卵石的光路图是(　　) A. B. C. 　 D. 【 答案】 C　 【 解析】 鱼缸注入大量水后,小明的眼睛在N点仍然可以看到鹅卵石,所以折射光线仍通过N点。水面升高后,入射角增大,折射角也增大,故选C。 8 .如图所示,两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内,斜边平行且相距一定距离,一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入,从玻璃砖B的直角边射出,射出后光线的位置和方向可能是图中的(　　) A.光线a　　　B.光线b　　　C.光线c　　　D.光线d 【 答案】 B　 【 解析】 光线垂直射入玻璃砖A的直角边,光的传播方向不变;光从玻璃砖A斜射入空气时,折射角大于入射角,则折射光线会向上偏折;光从空气斜射入玻璃砖B时,折射角小于入射角,由于光路是可逆的,此时玻璃砖B中的折射光线与玻璃砖A中的入射光线平行。所以,射出后光线的位置和方向可能是图中的b。 9 .苏州园林之美亦动亦静,不经意间你会看到“止水静,游鱼动”的景象。鱼在“粉墙黛瓦”之间游动,平静的水面相当于 　　　 镜,水中游动的“鱼”是由光的 　　　　 (选填“反射”或“折射”)形成的 　　　　 (选填“虚”或“实”)像。  【 答案】 平面　折射　虚 【 解析 】 平静的水面相当于平面镜。水中游动的“鱼”是由光的折射形成的虚像。 10 .如图所示,将一枚硬币放在碗底,眼睛看不到硬币,向碗内缓缓注水,眼睛就看到硬币了。这是因为光从 　　　 向 　　　　 传播时,在分界面发生了 　　　　 。  【 答案】 水　空气　折射 【 解析 】 　由于光从水向空气传播时,在分界面发生了折射,所以原来看不见的硬币在注水后又看到了。 11 .如图所示,一条光线从空气斜射入水中,请在图中画出大致的折射光线。 【答案】 【 解析 】 　过入射点O垂直水面作出法线,光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,据此在法线右侧的水中画出折射光线。 ) ( 12 .如图所示,光从空气斜射入玻璃中,画出入射光线AO所对应的反射光线和在玻璃中的大致折射光线。 【答案】 【 解析 】 　根据反射角等于入射角,反射光线与入射光线分居法线两侧,据此在法线上侧的空气中画出反射光线;光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,折射光线与入射光线分居法线两侧,据此在法线上侧的玻璃中画出折射光线。 1 3 .如图所示,小明在水槽右侧竖直放置一个光屏,用激光笔照射水面,在水槽底部出现一个亮点A,同时在光屏上出现了一个亮点P 1 ,其中P 1 点形成的原因是光的 　　 (选填“反射”或“折射”)。欲使亮点P 1 下移至P 2 处,应使入射光线绕着入射点沿 　　　 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动,同时观察到另一亮点由A点可能会移到 　　 (选填“B”或“C”)点。若保持入射光线不动,欲使亮点A左移至B点,应使水面 　　 (选填“上升”或“下降”),在水面变化过程中,折射角 　　 (选填“增大”“不变”或“减小”)。  【 答案】 反射　逆时针　C　上升　不变 【 解析 】 　当光从空气斜射到水面时,同时发生反射和折射,其中P 1 点形成的原因是光的反射,A点形成的原因是光的折射。由于光反射时,反射角等于入射角,现保持入射点的位置不变,欲使亮点P 1 下移至P 2 处,根据反射角等于入射角,则应使入射光线绕着入射点沿逆时针方向转动。当入射光线绕着入射点沿逆时针方向转动时,入射角增大,折射角也增大,因此亮点可能由A点移到C点。若保持入射光线不动,欲使亮点A左移至B点,应使水面上升,在水面变化过程中,入射角不变,折射角也不变。 1 4 .小强同学利用如图所示的实验装置探究“光的反射和折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的,NOM为两半圆的分界线,其中光屏F可绕NOM前后弯折。实验测量数据如表所示。 入射角α 0° 30° 45° 60° 反射角γ 0° 30° 45° 60° 折射角β 0° 22° 32° 41° (1)当光从空气射入水中时的传播方向 　　　 (选填“一定”或“不一定”)发生改变。  (2)由表中数据可知,光从空气斜射入水中时,折射角 　　　　 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角,且折射角随着入射角的增大而 　　　　 。  (3)由表中数据可知,当光从水中以32°入射角斜射到空气中时,折射角为 　　　　 °。  (4)小明同学在实验时,当他沿AO方向射入一束光,光屏F上没有反射光和折射光,可能原因是 　 。  【 答案】 (1)不一定　(2)小于　增大　(3)45　(4)光屏F和E不在同一平面内 【 解析 】 　(1)当光从空气垂直射入水中时,传播方向不变。(2)由表中数据可知,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,且折射角随着入射角的增大而增大。(3)光从空气射入水中,入射角为45°时,折射角为32°;根据光路的可逆性可知,光从水射入空气中,入射角为32°时,折射角为45°。(4)根据光的折射规律可知,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,当沿AO方向射入一束光,光屏F上没有反射光和折射光,原因可能是光屏F和E不在同一平面内。 ) ( 五．分层练习 《基础过关》 一．选择题 1. 当光从一种介质射入另一种介质时，下列说法中正确的是（ ） A. 折射角大于入射角 B. 折射角小于入射角 C. 折射角等于入射角 D. 以上情况都有可能 【答案】D 【解析】当光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角；当光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；当光垂直射到两种介质表面时，折射角等于入射角，都等于0度，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 2. 一束光线从空气斜射入水中时，如果入射角逐渐增大，则折射角 （ ） A. 逐渐减小，且总大于入射角 B. 逐渐增大，且总小于入射角 C. 逐渐减小，且总小于入射角 D. 逐渐增大，且总大于入射角 【答案】B 【解析】根据光的折射定律知，一束光线从空气斜射入水中时，折射角总小于入射角，且折射角随着入射角的增大而增大．故选B． 3. 下图是我们看到的筷子斜插入水中的情况，其中正确的是：（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】此时筷子斜插入水中，由于光 折射作用，从上面看筷子水中的部分的位置比实际位置高一些，看起来向上弯折；故选D。 4. 一束与液面成50°夹角的光线从空气斜射入某液体中时，折射角为30°，当入射光向法线靠拢10°时，则折射角为（　　） A. 大于30°小于40° B. 大于40° C. 大于20°小于30° D. 30° 【答案】C 【解析】根据题意可知，当入射角等于40°时，折射角等于30°；当入射光线向法线靠拢10°时，入射角等于30°；根据光从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角可知，折射角小于30°；由于折射角随入射角的增大而增大，因此当光从空气斜射入其它介质时，折射角的变化量小于入射角的变化量，即折射角大于20°.故选C. 5 . 如图所示，一束激光AO由空气斜射入玻璃砖，折射后从另一侧面射出，其出射点可能是图中的 （ ） A . M点 B. N点 C. P点 D. Q点 【答案】B 【解析】光线从O点斜射入玻璃中发生折射现象，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角，如图所示： 所以从玻璃砖再射出，射出点可能是图中 N点．故选B． 6. 在水深1m的湖面上空，一只画眉停在岸边柳树距水面5m高的树杈上婉转的唱歌；在距岸边2m的水中，一条红色的小鲤鱼悠然的游动．静观湖面，“小鲤鱼”、“画眉鸟”和“柳树”浑然一体，好一幅如诗如画的美景！关于上述情景，下列阐述错误的是 （ ） A. 水中的“画眉鸟”是树上的画眉鸟通过水面反射形成的一个虚像 B. 水中的“画眉鸟”距离水面1m ) ( C. 站在岸边看见的“小鲤鱼”到水面的距离肯定小于1m D. 我们看到水中的“画眉鸟”和“小鲤鱼”都是虚像 【答案】B 【解析】（1）水中的“画眉鸟”和“小鲤鱼”都是虚像，树上的画眉鸟是通过水面反射形成的一个虚像，水中的鱼是通过光的折射形成的虚像．故AD正确．（2）画眉停在岸边柳树距水面5m高的树杈上，所以根据平面镜成像的特点可以知道水中的“画眉鸟”距离水面5m，故B错误．（3）我们看到的“小鲤鱼”是经过折射后的虚像，在实际的鱼上面，水深1m，鱼的像到水面的距离肯定小于1m，故C正确．故选B． 7 . 如图所示，一只烧杯中装有半杯水，放在水平木板AB上，一束光线竖直向下照在水面上．现在B端下方垫一个小木块C，使木板倾斜一个小的角度，则此时 ( ) A. 反射光线顺时针方向旋转 B. 反射光线逆时针方向旋转 C. 折射光线的方向不变 D. 折射光线逆时针方向旋转 【答案】C 【解析】当木板倾斜一个角度后，杯子中的水面仍然是水平的，所以刚才的竖直向下的光线，仍然竖直向下传播，折射光线的方向不变．选C． 8 . 如图所示，将刻度尺斜插入水中，从水面上看去，水中尺子的刻度情况 A. 变得疏了 B. 变得密了 C. 疏密没有变化 D. 一部分变疏一部分变密 【答案】B 【解析】将刻度尺斜插入水中，从水中的尺子上反射出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，就会觉得尺子变短了，所以水中尺子的刻度看起来变得密了．故选B． 9 . 如图所示，渔夫叉鱼时，应瞄准哪个方向才能叉到鱼？（ ） A. 看到 鱼的前方 B. 看到的鱼的方向 C. 看到的鱼的上方 D. 看到的鱼的下方 【答案】D 【解析】渔民在叉鱼时，是对着看到的鱼的下方叉，这是由于光从水中斜射到空气中发生了折射的缘故，叉鱼时将鱼叉对准看到的鱼，不能叉到鱼．这是因为从鱼身上发出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，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，眼睛看到的是鱼的虚像，在鱼的上方，所以叉鱼时要瞄准看到的鱼像的下方；如下图所示：故选D。 10 . 某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。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。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点的上方，Q点在S点的上方 B. P点在S点的下方，Q点在S点的上方 C. P点在S点的上方，Q点在S点的下方 D. P点在S点的下方，Q点在S点的下方 【答案】B 【解析】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，如下图所示：通过上图可知：我们在上方看起来，光斑 虚像在Q点，即Q在S的上方。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 二．填空题 11. 你能解 释“坐井观天，所见甚小” 吗？请你在如图中用光学知识 画图 说明______若井中有水，井底青蛙的位置不变，由于______，青蛙观察到的井上范围将______(选 填“变大”、“变小”或“不变” )。 【答案】 光的折射 变大 【解析】光进入眼睛才能看见事物，光是直线传播的，所以以井为分界，被挡住部分是看不到的光，如图所示：井底有水时，光由空气进入水中发生折射，折射光线靠近法线，如图所示，可以增大观测范围。 1 2 .如图所示,是光射进不均匀大气层时所发生的光的 　　　 现象,夜晩看到的星星,实际上是星星的 　　　 像(选填“虚”或“实”)。神话“后羿射日”里,假如神箭飞行的路径是笔直的(理想情况下),那么后羿要能射到太阳,一定要 　　　　 (选填“偏视线上方”“沿着视线方向”或“偏视线下方”)把箭射出。  【 答案】 折射　虚　偏视线下方 【 解析 】 　大气层上疏下密,类似于光由空气斜射入水或其他透明介质,光线将不断偏折,这是光的折射现象。夜晚看到的星星,实际上是星星由于光的折射所成的虚像。由于光的折射,太阳的虚像应该在进入人眼的折射光线的反向延长线上,真正的太阳在虚像的下方,所以假如神箭飞行的路径是笔直的,应偏视线下方把箭射出,才能射到太阳。 ) ( 13 .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 　　　　 侧,这是因为发生了 　　　　 现象。打开水槽底部水龙头缓慢放水,同时观察到水槽底部光斑向 　　　　 移动。  【 答案】 左　光的折射　右 【 解析 】 水槽内没有注水时,光沿直线传播,照射到O点;向水槽内注水使水面上升至A点,光从空气斜射入水中时发生折射,折射角小于入射角,因此水槽底部光斑移动到O点的左侧;打开水槽底部水龙头缓慢放水,水面下降,折射点向右移动,折射光线也向右移动。 1 4 .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 ∠ 　　 (选填“1”“2”或“3”),分界面为 　　　　 (选填“ ① ”或“ ② ”),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】 2　 ② 　上　大 【 解析 】 　 ∠ 1= ∠ 3,故 ① 为法线, ② 为分界面,CO为入射光线,OA为反射光线,OB为折射光线, ∠ 3为入射角, ∠ 1为反射角, ∠ 2为折射角。折射角大于入射角,所以分界面的上方为水,下方为空气。当入射角减小时, ∠ 1减小, ∠ 2减小, ∠ AOB增大,即反射光线与折射光线的夹角将变大。 三．解答题 1 5 .如图所示,某清澈池塘底部有一物体A,站在岸边的小明(假设小明的眼睛在C处)看到物体在B处,请画出小明看到物体A的光路图。 【答案】 【 解析 】 　物体A发出的光线斜射向水面时会发生折射,折射角大于入射角,人逆着折射光线看到的是物体A的虚像;连接C点和B点,连线与水面的交点即入射点O;则AO为入射光线,OC为折射光线。 16. 小华在实验室探究光的折射规律．如图所示，实验前，在空水槽中喷洒烟雾，打开激光笔，可清晰观察到激光传播的光路． （1）用烟雾显示光路，利用了光的__________（选填 “ 漫反射 ” 或 “ 镜面反射 ” ）原理； （2）向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水，会观察到右侧面的亮点A发生移动，保持入射光和水槽不动，当水面_________（选填 “ 上升 ” 、 “ 下降 ” 或 “ 不变 ” ）时，发现水下右侧面的亮点会向下移动；若将水槽的右底部慢慢抬起，激光的折射角将__________，反射角将_______．(以上两空均选填 “ 增大 ” 、 “ 不变 ” 或 “ 减小 ” ) （3）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，反射光线与折射光线的夹角为83 ° ，则反射角的大小为_________ ° ，折射角的大小为________ ° 。 ) ( 【 答案】（1） 漫反射； （ 2） 降低；不变；不变； （ 4） 60；37 【解析】 (1)烟是固体颗粒，光遇到空气中小的固体颗粒发生漫反射，反射的光进入人的眼睛，人能看到光的传播路线。(2)如下图所示，光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，保持入射光和水槽不动,当水面由蓝色线上升到绿色线时,水下右侧面的亮点 A 会从 A ′ 向下移动到 A ″ ；将水槽的右底部慢慢抬起，水面总保持相平，因为入射角不变，所以反射角也不变，折射角也不变。(3)根据光的反射定律和折射的规律作图。设入射角为 α ，折射角为 β ，则 ∠ AOD= ∠ DOB= α .由题意知,入射光线与液面成30 ° 角,则入射角为90 °− 30 ° =60 ° ，则折射角 β =180 °− 60 ° − 83 ° =37 ° 。 17. 阅读短文,回答问题。 光的全反射 如图甲所示,当光线从玻璃斜射入空气的时候,一部分光会发生折射,此时折射角β大于入射角α。入射角增大时,折射角也随之增大,当入射角增大到某值时(小于90°),折射角会增大到90°。若继续增大入射角,此时光线不发生折射,光线全部反射回玻璃,这就是全反射现象。 海面上出现的海市蜃楼如图乙所示,是光在空气中多次折射和全反射而形成的自然景观。在夏季,白天海水温度比较低,所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象。由于空气的热胀冷缩,因此空气层下密上疏。景物的光线先由密的空气射入稀的空气,并在上层发生了全反射,光线又折回到下层密的空气层中,经过这样曲折的线路,最后射入人的眼中。由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的,因此看到的“景物”比实物高了许多。 某次探究光的全反射实验中,光从玻璃射向空气时的一些数据如表,请根据上述材料,回答下列问题: 入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42° 折射角r 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° — (1)海市蜃楼情景中,人眼看到的空中的“景物”是 　　　 像(选填“实”或“虚”)。  (2)分析以上数据可知光从玻璃射向空气,在发生全反射之前,折射角随入射角的变化关系是 　　　　　　　　　　　　　　 。  (3)由表格数据可知:图中图线 　 (选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系。  (4)当光从空气斜射向玻璃时 　　　　 (选填“能”或“不能”)发生全反射现象。  【 答案】 (1)虚　(2)折射角随入射角的增大而增大　(3)a　(4)不能 【 解析 】 　(1)海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播时,发生的多次折射和全反射的自然景观,人眼看到的“景物”是虚像。(2)由表中数据可知,光在发生全反射之前,入射角增大,折射角也增大,由此可得出的结论是:折射角随入射角的增大而增大。(3)由表格数据可知,入射角增大折射角也增大,当入射角大于41.8°时,折射光线已经不存在了,所以选图线a。(4)根据光路可逆,当光从空气斜射向玻璃时,折射角小于入射角,折射光线不会消失,故不能发生全反射现象。 ) ( 《达标检测》（时间：45分钟 满分：100分） 一．选择题（24分） 1. 下列现象由于光的折射形成的像是 （ ） A. 蜡烛通过小孔成的像 B. 花瓶在镜中成的像 C. 地图经放大镜成的像 D. 亭子在水中成的像 【答案】C 【解析】蜡烛通过小孔成的像其原理是光的直线传播；花瓶在镜中成的像其原理是光的反射；地图经放大镜成的像其原理是光的折射；亭子在水中成的像其原理是光的反射；答案选C． 2. 人站在岸上看到水中的池底变浅了，在如图所示的四幅光路图中，能正确说明产生这一现象原因的是    （   ） A.   B.   C. D. 【答案】D 【解析】人站在岸上看到水中的池底变浅了，光是由水射向空气中，在光的折射中，折射光线、入射光线与法线在同一平面内；折射光线与入射光线分居法线两侧；光从水中斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。A．图中光是由空气中斜射入水中，且折射角大于入射角，故A不符合题意；B．图中折射角等于入射角，故B不符合题意；C．图中光是由空气中斜射入水中，故C不符合题意；D．图中光是由水中斜射入空气中，且折射角大于入射角，故D符合题意。故选D。 3 ．如图所示，透过露珠，能够非常清晰的观看到叶脉的纹理。与此有着相同成因的光现象是（　　） 霓虹灯令人眼花缭乱 B．节日焰火五彩缤纷 C．路边的花朵五颜六色 D．雨后天空彩虹绚丽 【 答案】D 【 解析 】露珠是一个凸透镜，露珠看叶脉跟放大镜的原理是相同的，属于光的折射现象； A、霓虹灯的五光十色是因为灯管中充入稀有气体可以产生各种颜色的光，不属于光的折射。故A不符合题意；B、烟花在空中所形成的五彩缤纷的色光是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，属于光的反射现象。故B不符合题意；C、五颜六色的小花在太阳光的照射下，只能反射与它颜色相同的光。故C不符合题意；D、雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象。故D符合题意。故选：D。 4 . 光线从水斜射入空气中，若入射角为32°，则折射角可能为 （ ） A. 0° B. 23° C. 32° D. 45 ° 【答案】D 【解析】由光的折射定律可知，光线从水斜射入空气中，折射角大于入射角，已知入射角为32°，则折射角大于32 °，故ABC不符合题意，D符合题意为答案． 5 ．让一束平行光，穿过一块平面玻璃后，出射的光线和入射的光线（　　） A．仍然是平行的 B．是不平行的 C．有的平行，有的不平行 D．条件不足，无法判断 ) ( 【 答案】A 【 解析 】 如图，让一束平行光，穿过一块平面玻璃，会发生两次折射，第一次折射：先过入射点O垂直玻璃砖上表面作出法线，再在玻璃砖内部法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角，如图所示：第二次折射：先过O ′ 点垂直玻璃砖下表面作出法线，再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线，注意折射角大于入射角，如图所示：由图可知，让一束平行光，穿过一块平面玻璃后，出射的光线和入射的光线仍然平行。故选：A。 6. 一条光线从三棱镜的一个侧面射入，从另一个侧面射出，如图所示的四个光路可能正确的是（　　） 【 答案】C 【解答】光先从空气射入玻璃，折射角小于入射角，光线会靠近法线；当光线从玻璃中射向空气时，折射角大于入射角，光线会远离法线。只有C选项正确。 如图所示： 故选：C。 7 ．关于光现象及其解释，下列描述错误的是（　　） A．平静水面上的倒影是光的反射形成的 B．在水面“折断”的铅笔是光的反射形成的 C．漫反射的光线杂乱无章，但遵循光的反射定律 D．透过书桌上的玻璃板看玻璃板下面的字，看到的是字的虚像 【 答案】 B 【 解析 】A．平静水面上的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A正确，不符合题意；B．水中铅笔反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是铅笔的虚像，比实际位置偏高，所以感觉铅笔折断了，这是光的折射形成的，故B错误，符合题意；C．镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故C正确，不符合题意；D．透过书桌上的玻璃板看玻璃板下面的字，字反射的光由玻璃斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，折射光线向下偏折，逆着折射光线看去，看到的“字”在折射光线的反向延长线上，是字的虚像，故D正确，不符合题意。故选B。 8. 关于光的现象，下面说法中错误的是（　　） A．亚艺湖湖边景物在水中的倒影是虚像 B．满水的游泳池池底看上去变浅了，是由于光的折射而造成的错觉 C．森林里，树下的太阳光斑是由光的直线传播而形成的 D．把花束向平面镜靠近时，花束的像会变大 【 答案】 D 【 解析 】A．亚艺湖湖边景物在水中的倒影属于平面镜成像，根据平面镜成像的特点可知，倒影是虚像，故A正确，不符合题意；B．从池底反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是池底的虚像，比实际位置偏高，所以感觉池底看起来变浅了，故B正确，不符合题意；C．森林里，树下的太阳光斑属于小孔成像，是由光的直线传播而形成的，故C正确，不符合题意；D．平面镜成像时像与物等大，故把花束向平面镜靠近时，花束的像大小会不变，故D错误，符合题意。故选D。 ) ( 9 ．如图所示的四种现象中，由光的折射形成的是（ ） A．甲、丁 B．丙、丁 C．乙、丙 D．甲、乙 【 答案】 A 【 解析】 】三棱镜分解白光属于光的折射现象，故甲正确；倒影是平面镜成像，属于光的反射现象，故乙错误；手影的形成是光的直线传播现象，故丙错；笔在水面处折断属于光的折射现象，故丁正确；应选A． 10 ．有经验的渔民都知道：只有瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼。对此做法解释正确的光路图是（　　） A． B． C． D． 【 答案】 B 【 解析 】水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折射角大于入射角，人认为光是沿直线传播的，所以逆着折射光线看上去，看到的是变浅的鱼的虚像。所以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置，才能将鱼叉到；故B正确、ACD错误。 故选B。 11 ．喷水鱼因特殊的捕食方式而得名，能喷出一股水柱，准确击落空中的昆虫作为食物，下列各图中能正确表示喷水鱼看到的昆虫像的光路图是（　　） A． B． C． D． 【 答案】 D 【 解析 】喷水鱼看到的昆虫，是因为昆虫反射光由空气斜射入水中，在水面发生折射，再进入鱼的眼睛中，根据光的折射定律可知，光从空气中斜射入水中，折射角小入射角。 故选D。 12 ．如图所示，游泳池中的水面下方的光源S发出的一束光线经水面反射后在池底产生光斑P 1 折射光线在天花板上产生光斑P 2 。如水面下降一小段距离，则（　　） A．反射角增大 B．折射角增 大 C．光斑P 1 右移 D．光斑P 2 右移 【 答案】 D 【 解析 】当水面下降时，入射光线传播方向和传播介质不变的情况下，反射光线与折射光线都与原先的反射光线和折射光线平行，即折射角和反射角都不变，据此可作图如下 有图可知P 1 向左移动，P 2 向右移动，故ABC错误，不符合题意；D正确，符合题意。 故选D。 ) ( 二．填空题（24分） 13．日食和月食现象是由于 形成的，“潭清疑水浅”是由于光的 形成的。“池水照明月”是光的 现象。 【 答案】 光的直线传播 折射 反射 【 解析 】当光照射到不透明物体上时，在物体后面就会形成影子，这是由于光的直线传播形成的，日食是月球运动到太阳和地球中间，如果三者正好在一条直线上时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落在地球上，这就是日食现象。月食是当太阳、地球、月球在一条直线上时，月球就会被地球遮挡住，月球就反射不了太阳光，从而产生月食现象，所以日食和月食现象形成的成因与影子的形成的成因相同，都是由于光的直线传播形成的。“潭清疑水浅”是水底反射的光从水中斜射入空气中时发生折射，人逆着光看去，看到水好像变浅了，属于光的折射现象，所以“潭清疑水浅”是由于光的折射形成的。“池水照明月”就是水面出现月亮的像，属于平面镜成像现象，实质是光的反射现象。 1 4 ．如图所示，MN是两种均匀介质的分界面，已知其中一种介质是空气，一束光从一种介质进入另一种介质，则入射角大小等于 度，折射角大小等于 度，MN的左侧是 。 【 答案】 40 60 玻璃（或水） 【 解析】 由于光反射时反射角等于入射角，由图可知反射光线与反射面的夹角为50度，而反射角为反射光线与法线间的夹角，则反射角、入射角为40度。折射角为折射光线与法线间的夹角，则折射角为60度，由于光在玻璃或水中的折射率大于空气，由折射角大于入射角可知，MN的左侧是玻璃或水。 1 5 . 如图所示，一束激光沿_____射到空水槽底部O点，形成一个光斑．向水槽中注入适量水后，水槽底部光斑移动到O点的_____（左/右）侧．继续沿水槽壁缓慢注水，在此过程中，折射角_____（增大/不变/减小）． 【答案】 直线传播 左 不变 【解析】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，所以无水时激光沿直线射到水槽底部，向水槽中注入适量水后，光在界面上发生折射，光由空气斜射入水或玻璃介质中时，折射角小于入射角，即光线偏向法线，故水槽底部光斑移动到O点的左侧，继续沿水槽壁缓慢注水，在此过程中，入射角不变，所以折射角也不变． 1 6 . 如图所示，B′是人眼在A处透过水面看见的河底一白色鹅卵石的虚像，这虚像是由光的 ________ 形成的，若在A处用激光手电对准虚像B'照射，则手电发出的光 ________（选填“能”或“不 能”）照射到河底的白色鹅卵石上，这说明 ________ 。 【答案】 折射 能 光路是可逆的 【解析】B′是人眼在A处透过水面看见的河底一白色鹅卵石的虚像，这虚像是由光的折射形成的，根据折射定律可知看到水中的鹅卵石的像位置偏高。根据光路的可逆性，A处的手电发出的光能射到河底的鹅卵石上。 ) ( 1 7 . “锅庄”是藏族的民间舞蹈，在节日或农闲时男女围成圆圈，绕着篝火，边歌边舞，如图所示。“篝火”是_____（选择 “人造”、“天然”）光源，在篝火的照射下我们看到了周围的物体属于光的_____现象，透过篝火上方的空气观察到对面的景物在“摇晃”这是光的____导致的。 【答案】 人造 反射 折射 【解析】篝火是人们点燃的火堆，能够发光，因此是人造光源，而自然光源是自然界原本就存在得光源。篝火周围的物体本身不发光，但可以反射篝火发出的光，反射光线进入人眼，人就可以看到物体。光在同种均匀 的 介质中沿直线传播，但篝火上方空气受热不均匀，光透过不均匀的空气时传播方向发生偏折，即折射，所以使人看到对面的景物在“摇晃”。 18. 如图探究光的折射现象，激光笔射出的光从空气斜射入半圆形玻璃砖中，图中的折射角是____度，当入射角增大时，折射角将____（填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ” ），在光屏上看到折射光线亮度____（填 “ 大于 ”“ 等于 ” 或 “ 小于 ” ）入射光线亮度. 【 答案 】 30 增大 小于 19. 2024年12月22日，新疆哈密百万千瓦 “ 光热 + 光伏 ” 综合项目并网发电，该项目利用光的反射和折射原理发电。当光从空气斜射入光热电站中的熔盐介质时，折射光线会______（选填 “ 靠近 ” 或 “ 远离 ” ）法线，折射角_____（选填 “ 大于 ”“ 小于 ” 或 “ 等于 ” ）入射角；当入射角增大时，折射角会______（选填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ” ） 。 【 答案 】 ：靠近；小于；增大 【 解析 】 ：根据光的折射规律，当光从空气斜射入其他介质（如熔盐）中时，折射光线偏向法线方向，所以折射光线会靠近法线，此时折射角小于入射角 ；并且折射角随着入射角的增大而增大，所以当入射角增大时，折射角会增大。 20. 英国牛津大学等团队发布的新技术能实现对超强激光脉冲全结构的单次测量，其中用到双折射材料来分离不同偏振光。当光从一种介质垂直射入双折射材料时，光的传播方向______（选填 “ 改变 ” 或 “ 不改变 ” ）；此时入射角是______度，折射角是______度。 【 答案 】 ：不改变；0；0 【 解析 】 ：光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向不改变。此时入射光线与法线重合，所以入射角是0度 ，因为传播方向不变，所以折射角也是0度。 三．解答题（52分 ） 21.作图题 （ 1） 如图所示，一束激光a斜射向半圆形玻璃砖圆心O，结果在屏幕MN上出现两个光斑，请画出形成两个光斑的光路图。 （ 2） 如图是玻璃砖，请将光线补充完整。 【 答案】 【 解析 】 （ 1） 因为激光斜射入半圆形玻璃砖圆心O，在界面既发生反射又发生折射，反射时，根据光的反射定律，反射角等于入射角，做反射光线；折射时，光从空气中斜射入玻璃中，折射角小于入射角，即折射光线靠近法线射向屏幕，如图所示 。（ 2） 过折射点做法线，根据光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角作出玻璃砖中的折射光线OB；过玻璃砖右侧的折射点作法线，根据光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角作出空气中的折射光线BC；由于玻璃砖两个界面平行，因此图中在空气中的出射光线BC平行于入射光线AO，如图 ) ( 22. 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，调整激光笔使入射光逐步偏向法线，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。 【 答案】 （1）向左移动；会；烟雾；（2）在同一平面内； 减小；0。 【 解析 】（1） ① 光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；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，光线在水面处发生折射，水槽底部光斑的位置将向左移动，说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生改变。 ② 实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他可以在水面上方喷一些烟雾。 （ 2） ① 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在同一平面内。 ② 入射光线和法线的夹角是入射角，折射光线和法线夹角是折射角，入射光线靠拢法线，说明入射角减小，折射光线靠拢法线，说明折射角也减小。 ③ 当光沿着NO方向射入时会沿ON＇方向射出，此时光线垂直入射不改变传播方向，则此时入射角和折射角都等于0度。 故答案为： （1）向左移动；会；烟雾；（2）在同一平面内； 减小；0。 23. 为了探究 “ 光折射时的特点 ” ，如图所示： （1）让光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后折射光线会向 　 　 方向偏折；当入射角增大时，折射角 　 　 。 （2）当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑向 　 　 （选填 “ 左 ” 或 “ 右 ” ）移动。 （3）把一枚硬币放入杯底，看到硬币的位置比它实际的位置要偏 　 （选填 “ 高 ” 或 “ 低 ” ）。 【 答案】（1） 法线；增大；（2）左；（3）高。 【 解析 】（1）由光的折射定律可知，光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角小于入射角，折射光线将向靠近法线方向偏折；当入射角增大时，折射角随之增大。（2）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，光斑向左移动。（3）从硬币发出的漫反射光经水面折射，折射光线远离法线向下偏折，当光线射入人眼，人凭光直线传播的感觉，认为硬币在折射光线的反向延长线上，其实人看到的是硬币的虚像，比实际的位置要高。故答案为：（1）法线；增大；（2）左；（3）高。 ) ( 24. 在 “ 探究光折射时的特点 ” 实验中，让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题： （1）此现象说明 　 　 （选填序号） A．光路可逆 B．光在水面只发生了折射 C．光在水面只发生了反射 D．光在水面既发生了折射又发生了反射 （2）增大这一束光与竖直方向的夹角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，此现象说明 　 　 （选填序号） A．入射角增大，折射角减小 B．入射角增大，折射角增大 C．折射角的大小与入射角的大小成正比 D．折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比 （3）让这一束光垂直于水面射入空气。传播方向 　 　 （选填序号）。 A．向右偏 B．向左偏 C．不偏 【 答案】 （1）D；（2）B；（3）C。 【 解析 】（1）让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示，图中可以看到反射光线，同时也看到折射光线，故选D。（2）光源射出的光线和竖直方向的夹角是入射角，空气中的光线和竖直方向的夹角是折射角； 增大这一束光与竖直方向的夹角，即增大了入射角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，也就是折射角也增大，此现象说明入射角增大，折射角增大，但不能得出成正比的关系，故选B。（3）光垂直射到界面时不改变方向；所以，让这一束光垂直于水面射入空气，其传播方向不偏转，故选C。 2 5 . 光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN ′ 和MM ′ 两条线段并相交于O点，如图甲所示。 （1）小华将玻璃砖的一个表面与MM ′ 齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为 　 　 所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是 　 　 。 （2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM ′ 水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM ′ 齐平，入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证 　 　 ，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的 　 　 相同。 （3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（OE为水中的折射光线）通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是 　 　 。 （4）若激光相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则 　 　 射出的折射光线更远离法线。 【 答案】 （1）有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播；AO和OB；（2）入射光线重合；入射角；（3）玻璃；（4）玻璃。 【 解析 】（1）光线AO到OC，光的传播路线没有改变，说明光在同一种均匀介质中传播，所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播。 本实验探究光的折射规律，要记录光的折射光线和入射光线，所以要记录的两条光线是AO和OB。（2）探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射光线相同，入射角相同，观察折射光线和折射角的变化情况，所以入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证入射光线重合，入射角相同。（3）如乙丙图，当光在空气中传播时AO入射，OC传播；当光线从空气斜射入水中，AO入射，OE传播；当光线从空气斜射入玻璃中，AO入射，OB传播，比较OB偏离OC更多，所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。（4）光路是可逆的，光从空气斜射入玻璃偏折能力强，当光从玻璃斜射入空气中偏折能力也强，所以远离法线。 ) ( 26. 在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，小明提出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置（如图甲所示），接着分别倒入适量的油和水（如图乙所示），再用一束光斜射入油和水中，记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论。 （1）实验时，同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺，这样做 目的是________ 。 （2）小明实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来；答：____．（只要指出一处即可） （3）某小组同学根据修改后正确的实验方案实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示，经分析可知：光从空气斜射入水和油时，________对光的偏折本领较大； （4）丁图中C点为实验（C）所形成的光斑，请在括号内用字母A、B、D标出其余三次实验所形成的光斑的对应位置_______。 【 答案】 （ 1） 记录每一次光斑的位置 （ 2） . B没有控制入射角、C没有控制液体的深度相同 （ 3） 油 （ 4） 【解析】（1）为了比较液体对光的偏折本领，在实验时应该在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺，来记录每一次折射后光斑的位置。（2）当向甲水槽中分别倒入适量的油和水时，应该控制水和油的深度相同，入射角相同，液体的种类对光线的偏折有什么不同，符合这两点的是A、D两图；B、图没有控制入射角相同，C图没有控制液体的深度与前几次实验相同。（3）根据记录，油中光斑的位置距离空气比较远，因此油对光线的偏折程度大，对光的偏折本领较大。（4 ） 由实验可知，油对光的偏折本领较大，即油中光斑的位置距离空气比较远，因此前面两个点是水的，第一个是水较少时的C实验，紧挨着的应该是水较多时的D实验，水深度越深，折光能力最强；后面两次应该是油，AB两次入射角不同，入射角越大，折射角越大，因此A的入射角大于B的入射角，A的光斑在B的光斑的左侧，正确的顺序为CDAB。 27. 阅读材料 ，回答问题 2025年，我国在深海光学探测技术上取得重大突破，研发出一种新型的深海光学探测器。该探测器利用了光的折射原理，能够更精准地探测深海中的物体。光在从一种介质进入另一种介质时会发生折射现象。比如，当光从空气斜射入水中时，折射光线会靠近法线，折射角小于入射角；反之，当光从水中斜射入空气时，折射光线会远离法线，折射角大于入射角。 在探究光的折射特点的实验中，科学家们发现：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。而且，当入射角增大时，折射角也随之增大。 这种新型深海光学探测器在实际应用中，会面临光在不同介质中传播的复杂情况。由于海水的密度不均匀，光在海水中传播时折射情况也更为复杂。但科学家们通过精确计算和多次试验，克服了这些困难，让探测器能够准确探测到深海中物体的位置和形状 ，为我国深海资源勘探和海洋科学研究提供了有力支持 . （1） 光从空气斜射入水中时，折射光线______法线，折射角______入射角（选填 “ 靠近 ”“ 远离 ”“ 大于 ”“ 小于 ” ）。 （2） 探究光的折射特点实验中，得出的结论是折射光线、入射光线和法线在______，折射光线和入射光线分别位于______两侧。 （3） 当光从水中斜射入空气时，如果入射角增大，折射角会（ ） A. 不变 B. 减小 C. 增大 D. 先增大后减小 （4） 下列生活中的现象，属于光的折射的是（ ） ) ( A. 水中月 B. 镜中花 C. 海市蜃楼 D. 立竿见影 （5） 新型深海光学探测器利用光的折射原理工作，由于海水密度不均匀，光在海水中传播时折射情况复杂，这说明影响光折射的因素除了介质种类外，还与（ ）有关。 A. 温度 B. 介质密度 C. 光照强度 D. 物体形状 【 答案 】（1） 靠近；小于 ；（2） 同一平面内；法线 ；（3） C ；（4） C ；（5） B 【 解析 】（1） 根据光的折射规律，光从空气斜射入水中时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角。 （2） 探究光的折射特点的实验结论是：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。这是光折射的基本规律。 （3） 当光从水中斜射入空气时，入射角增大，折射角也会随之增大，这是光折射的基本特点之一。 （4） “ 水中月 ”“ 镜中花 ” 是光的反射现象； “ 立竿见影 ” 是光的直线传播现象； “ 海市蜃楼 ” 是由于光在不均匀的大气层中发生折射形成的虚像，属于光的折射现象。 （5） 材料中提到因为海水密度不均匀导致光在海水中折射情况复杂，说明影响光折射的因素除介质种类外，还与介质密度有关 。 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年暑假苏科版物理启航·探秘手册10-《3.1光的折射》（盐城专版） ( 一、 预习 目标 1.理解概念：明确光的折射定义，能准确阐述光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向改变这一现象。 2.掌握规律：理解光的折射规律，包含折射光线、入射光线和法线的位置关系，以及折射角随入射角的变化规律。 3.认识特性：知道在光的折射中光路是可逆的，并能运用该特性分析简单问题。 4.解释现象：能运用光的折射知识，解释生活和自然界中的常见折射现象，如池水变浅、筷子弯折等 。 ) ( 二、预习内容 从岸上看，为什么会觉得水的深度比它的实际深度要浅呢? （一） 折射现象 【活动】观察光的折射现象 （1）.如图所示，将一束光斜射到容器底面点0处;向容器中注水，观察底面上光斑的位置是否发生变化。 （2）.设法使光束在空气和水中的传播路径显示出来，观察光传播的方向是否变化。 （3）.使光束垂直于水面射入，观察观察光的折射现象 光的传播方向;改变光的入射方向，观察光的传播方向怎样变化。 【结论】通过上述活动发现，当光垂直射入水中时，传播方向不变;当光斜射入水中时，传播方向会发生偏折。 1. 定义：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。 【 注意 】 “ 斜射 ” 这个条件，若光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向不改变。例如，将筷子斜插入水中，会看到筷子好像弯折了，这就是光的折射现象；而当筷子垂直插入水中时，看起来没有弯折，因为此时光传播方向不变，不发生折射。 ) ( 2.   折射发生位置：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。比如，光从空气斜射入玻璃，在空气和玻璃的交界面处发生折射，在空气和玻璃内部光沿直线传播。 （二）光的折射相关概念 1. 入射点（O）：入射光线射入两种介质交界面时的交点。 2. 法线（ON）：过入射点且垂直于两种介质交界面的虚线（人为引入，用于研究折射规律）。 3. 入射光线：从原介质射向交界面的光线（如AO）。 4. 折射光线：经过交界面后进入另一种介质的光线（如OB）。 5. 入射角（ α ）：入射光线与法线的夹角。 6. 折射角（r）：折射光线与法线的夹角。 （三） 探究 折射的特点 【活动】探究光的折射特点 1. 实验装置如图所示。向水槽中注水，使水面恰好通过背景屏的圆心 0。 将一束光从空气经圆心O射入水中，观察背景屏上显示的光路。折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内? 从垂直入射开始，逐次增大入射角，折射角如何变化?折射角与入射角的大小关系如何? 使一束光从水中经圆心O射入空气，逐次改变入射角，比较折射角和入射角的大小。 光从空气斜射入水中和从水斜射入空气中，折射情况有什么不同? ) ( 2. 如图所示，假设一束光从空气射入玻璃砖，再从它的另一侧射出。光在经过两个界面时分别向哪个方向偏折? 【结论】实验发现，当光从空气斜射人水(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。 （ 四 ）光的折射规律 （特点） 人们由大量实验归纳出光的折射特点: 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)。 1.   三线共面：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。可通过实验来理解，如在一个透明水槽中，让一束激光从空气斜射入水中，会发现折射光线、入射光线和我们在水面上画出的法线都在同一个平面。 2.   两线分居：折射光线和入射光线分别位于法线两侧。继续上面的实验，能清楚看到折射光线和入射光线在法线的两侧。 3.   两角关系： （1） 当光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角 ，折射光线偏向法线。例如光从空气斜射入玻璃，折射光线会向法线靠拢。 （2） 入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小），但它们不是正比例关系。比如，逐渐增大光从空气射向水中的入射角，会看到折射角也逐渐增大。 - 当光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线偏向界面 。如潜水员在水中看岸上的物体，感觉物体的位置比实际位置要高，这是因为光从水中斜射入空气，折射角大于入射角，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看，就觉得物体变高了。 （3） 当光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不变，此时折射角等于入射角，都为0 ° 。例如，光垂直从空气射入玻璃，光沿直线传播，方向不改变。 4. 光的折射中光路的可逆性 ： 在光的折射过程中，光路是可逆的。比如，有一束光从空气斜射入水中，沿着一定的折射路径传播，如果让光沿着原来折射光线的路径逆着射回，那么它会沿着原来入射光线的路径射出。我们可以通过在实验中标记光路，然后反向照射来验证这一特性。 （五）生活中的折射现象 1.池水变浅：看清澈的池水，会觉得池水水底变浅。这是因为从池底某点反射的光，从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看，感觉光好像是从更高的位置射来的，所以觉得水底变浅了。 无论从岸上看水中的物体，还是从水中看岸上的物体，所看到的都是由光的 折射 所形成 升高 的 虚 像。 ) ( 2.筷子弯折：水杯中的筷子好像弯折了。将筷子放入水中，从水面上方看，筷子在水面处好像折断了，这是因为光在空气和水的交界面发生折射，使得筷子在水中部分的光线进入人眼时方向改变，人眼看到的筷子水中部分的位置与实际位置不同，从而产生弯折的视觉效果。 3.海市蜃楼： “ 海市蜃楼 ” 现象也是光的折射现象。在海面或沙漠等地方，由于不同高度的空气疏密程度不同，光在不均匀的空气中传播时发生折射，将远处物体的光折射到我们眼中，我们就看到了远处物体虚幻的像，形成了海市蜃楼。 【读一读】 太阳变形的奥秘 我们知道，光从一种介质进入另一种介质时会发生折射。其实，即使在同一种介质中，如果介质的疏密分布不同，光也会发生折射。 例如，夏天的傍晚，海水温度和空气温度相差较大，造成海面附近空气的疏密分布不同。当光在疏密分布不同的空气中传播时，就会发生折射。 如图 所示是我们看到的由于光的折射而变形的太阳。 罕见的 “ 三日同辉 ” 一幻日 如图所示，在太阳的左右两侧各有一个特别明亮的地方，看上去像天空中同时有三个大小不同的太阳，这种现象称为幻日。产生这种奇特现象的原因是什么? 原来，高空中悬浮着许多形状规则的小冰晶，当太阳光经过它们时，会发生反射和折射，在特定的环境下就会产生幻日现象 ) ( 三．知识提炼 1.光的折射现象：光从一种介质______射入另一种介质时，传播方向发生______的现象叫作光的折射。 2.发生折射的条件： （1）光从一种介质______射入另一种介质。若光从一种介质垂直射入另一种介质时，则______发生折射。 （2）光在同种______介质中传播时，也会发生折射。 3.光折射时的基本概念： （1）入射光线：从光源射向两透明介质______的光线； （2）折射光线：从______射向另一介质的光线； （3）法线：过入射点______于两分界面的______； （4）入射点：入射光线与两介质分界面的______； （5）入射角：入射光线与______之间的夹角； （6）折射角：折射光线与______之间的夹角 。 4.光的折射规律：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______内；折射光线和入射光线分别位于______两侧；入射角增大（或减小）时，折射角也随之______（或______） 。当光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角______入射角；当光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角______入射角；当光线垂直射向介质表面时，传播方向______ 。 5.光的折射中光路的性质：在光的折射现象中，光路是______的。 6.生活中的折射现象（举例）： （1）看清澈的池水，感觉池水水底变______； （2）在岸上看到的鱼比实际位置更______近水面； （3）透过玻璃砖看物体发生了______； （4）水杯中的筷子好像______了； （5） “ 海市蜃楼 ” 现象。 ) ( 四．经典例题 1.下列现象是光的折射形成的是(　　) A.小孔成像　　　B.海市蜃楼 C.日食　　D.黑板反光 2 .能正确反映水中的筷子看起来向上偏折的光路是(　　) A. B. 　 C. 　 D. 　 3 .如图所示,MN为空气和玻璃的分界面,一束光斜射到O点发生反射和折射。下列说法错误的是　　(　　) A.AO是反射光线　　B.入射角为30° C.折射角为50°　D.MN的右侧为空气 ) ( 4 .如图是光源S发出的光线从水中斜射入空气中的光路图,下列关于人在岸上观察到光源S所成像的说法正确的是(　　) A.光源S所成的虚像在直线 ① 上 B.光源S所成的虚像在直线 ② 上 C.光源S所成的实像在直线 ① 上 D.光源S所成的实像在直线 ② 上 5 .如图所示,渔夫叉鱼时,应瞄准(　　) A.看到的“鱼”的前方　　　B.看到的“鱼”的后方 C.看到的“鱼”的上方　　　D.看到的“鱼”的下方 6 .光从室外透过玻璃进入室内,下列光路图中正确的是(　　) A. B. C. C. 7 .如图是小明眼睛在N点看到鱼缸内M点处鹅卵石的光路图。鱼缸内注入更多水后,小明的眼睛在N点仍然可以看到鹅卵石。选项中带箭头的虚线代表原来的光路,能正确反映水变多后小明看到鹅卵石的光路图是(　　) A. B. C. 　 D. 8 .如图所示,两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内,斜边平行且相距一定距离,一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入,从玻璃砖B的直角边射出,射出后光线的位置和方向可能是图中的(　　) A.光线a　　　B.光线b　　　C.光线c　　　D.光线d 9 .苏州园林之美亦动亦静,不经意间你会看到“止水静,游鱼动”的景象。鱼在“粉墙黛瓦”之间游动,平静的水面相当于 　　　 镜,水中游动的“鱼”是由光的 　　　　 (选填“反射”或“折射”)形成的 　　　　 (选填“虚”或“实”)像。  10 .如图所示,将一枚硬币放在碗底,眼睛看不到硬币,向碗内缓缓注水,眼睛就看到硬币了。这是因为光从 　　　 向 　　　　 传播时,在分界面发生了 　　　　 。  ) ( 11 .如图所示,一条光线从空气斜射入水中,请在图中画出大致的折射光线。 12 .如图所示,光从空气斜射入玻璃中,画出入射光线AO所对应的反射光线和在玻璃中的大致折射光线。 1 3 .如图所示,小明在水槽右侧竖直放置一个光屏,用激光笔照射水面,在水槽底部出现一个亮点A,同时在光屏上出现了一个亮点P 1 ,其中P 1 点形成的原因是光的 　　 (选填“反射”或“折射”)。欲使亮点P 1 下移至P 2 处,应使入射光线绕着入射点沿 　　　 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动,同时观察到另一亮点由A点可能会移到 　　 (选填“B”或“C”)点。若保持入射光线不动,欲使亮点A左移至B点,应使水面 　　 (选填“上升”或“下降”),在水面变化过程中,折射角 　　 (选填“增大”“不变”或“减小”)。  1 4 .小强同学利用如图所示的实验装置探究“光的反射和折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的,NOM为两半圆的分界线,其中光屏F可绕NOM前后弯折。实验测量数据如表所示。 入射角α 0° 30° 45° 60° 反射角γ 0° 30° 45° 60° 折射角β 0° 22° 32° 41° (1)当光从空气射入水中时的传播方向 　　　 (选填“一定”或“不一定”)发生改变。  (2)由表中数据可知,光从空气斜射入水中时,折射角 　　　　 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角,且折射角随着入射角的增大而 　　　　 。  (3)由表中数据可知,当光从水中以32°入射角斜射到空气中时,折射角为 　　　　 °。  (4)小明同学在实验时,当他沿AO方向射入一束光,光屏F上没有反射光和折射光,可能原因是 　 。  ) ( 五．分层练习 《基础过关》 一．选择题 1. 当光从一种介质射入另一种介质时，下列说法中正确的是（ ） A. 折射角大于入射角 B. 折射角小于入射角 C. 折射角等于入射角 D. 以上情况都有可能 2. 一束光线从空气斜射入水中时，如果入射角逐渐增大，则折射角 （ ） A. 逐渐减小，且总大于入射角 B. 逐渐增大，且总小于入射角 C. 逐渐减小，且总小于入射角 D. 逐渐增大，且总大于入射角 3. 下图是我们看到的筷子斜插入水中的情况，其中正确的是：（ ） A. B. C. D. 4. 一束与液面成50°夹角的光线从空气斜射入某液体中时，折射角为30°，当入射光向法线靠拢10°时，则折射角为（　　） A. 大于30°小于40° B. 大于40° C. 大于20°小于30° D. 30° . 5 . 如图所示，一束激光AO由空气斜射入玻璃砖，折射后从另一侧面射出，其出射点可能是图中的 （ ） A . M点 B. N点 C. P点 D. Q点 6. 在水深1m的湖面上空，一只画眉停在岸边柳树距水面5m高的树杈上婉转的唱歌；在距岸边2m的水中，一条红色的小鲤鱼悠然的游动．静观湖面，“小鲤鱼”、“画眉鸟”和“柳树”浑然一体，好一幅如诗如画的美景！关于上述情景，下列阐述错误的是 （ ） A. 水中的“画眉鸟”是树上的画眉鸟通过水面反射形成的一个虚像 B. 水中的“画眉鸟”距离水面1m C. 站在岸边看见的“小鲤鱼”到水面的距离肯定小于1m D. 我们看到水中的“画眉鸟”和“小鲤鱼”都是虚像 7 . 如图所示，一只烧杯中装有半杯水，放在水平木板AB上，一束光线竖直向下照在水面上．现在B端下方垫一个小木块C，使木板倾斜一个小的角度，则此时 ( ) A. 反射光线顺时针方向旋转 B. 反射光线逆时针方向旋转 C. 折射光线的方向不变 D. 折射光线逆时针方向旋转 8 . 如图所示，将刻度尺斜插入水中，从水面上看去，水中尺子的刻度情况 A. 变得疏了 B. 变得密了 C. 疏密没有变化 D. 一部分变疏一部分变密 ) ( 9 . 如图所示，渔夫叉鱼时，应瞄准哪个方向才能叉到鱼？（ ） A. 看到 鱼的前方 B. 看到的鱼的方向 C. 看到的鱼的上方 D. 看到的鱼的下方 10 . 某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。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。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点的上方，Q点在S点的上方 B. P点在S点的下方，Q点在S点的上方 C. P点在S点的上方，Q点在S点的下方 D. P点在S点的下方，Q点在S点的下方 二．填空题 11. 你能解 释“坐井观天，所见甚小” 吗？请你在如图中用光学知识 画图 说明______若井中有水，井底青蛙的位置不变，由于______，青蛙观察到的井上范围将______(选 填“变大”、“变小”或“不变” )。 1 2 .如图所示,是光射进不均匀大气层时所发生的光的 　　　 现象,夜晩看到的星星,实际上是星星的 　　　 像(选填“虚”或“实”)。神话“后羿射日”里,假如神箭飞行的路径是笔直的(理想情况下),那么后羿要能射到太阳,一定要 　　　　 (选填“偏视线上方”“沿着视线方向”或“偏视线下方”)把箭射出。  13 .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 　　　　 侧,这是因为发生了 　　　　 现象。打开水槽底部水龙头缓慢放水,同时观察到水槽底部光斑向 　　　　 移动。  1 4 .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 ∠ 　　 (选填“1”“2”或“3”),分界面为 　　　　 (选填“ ① ”或“ ② ”),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 　　　　 。  ) ( 三．解答题 1 5 .如图所示,某清澈池塘底部有一物体A,站在岸边的小明(假设小明的眼睛在C处)看到物体在B处,请画出小明看到物体A的光路图。 16. 小华在实验室探究光的折射规律．如图所示，实验前，在空水槽中喷洒烟雾，打开激光笔，可清晰观察到激光传播的光路． （1）用烟雾显示光路，利用了光的__________（选填 “ 漫反射 ” 或 “ 镜面反射 ” ）原理； （2）向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水，会观察到右侧面的亮点A发生移动，保持入射光和水槽不动，当水面_________（选填 “ 上升 ” 、 “ 下降 ” 或 “ 不变 ” ）时，发现水下右侧面的亮点会向下移动；若将水槽的右底部慢慢抬起，激光的折射角将__________，反射角将_______．(以上两空均选填 “ 增大 ” 、 “ 不变 ” 或 “ 减小 ” ) （3）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，反射光线与折射光线的夹角为83 ° ，则反射角的大小为_________ ° ，折射角的大小为________ ° 。 17. 阅读短文,回答问题。 光的全反射 如图甲所示,当光线从玻璃斜射入空气的时候,一部分光会发生折射,此时折射角β大于入射角α。入射角增大时,折射角也随之增大,当入射角增大到某值时(小于90°),折射角会增大到90°。若继续增大入射角,此时光线不发生折射,光线全部反射回玻璃,这就是全反射现象。 海面上出现的海市蜃楼如图乙所示,是光在空气中多次折射和全反射而形成的自然景观。在夏季,白天海水温度比较低,所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象。由于空气的热胀冷缩,因此空气层下密上疏。景物的光线先由密的空气射入稀的空气,并在上层发生了全反射,光线又折回到下层密的空气层中,经过这样曲折的线路,最后射入人的眼中。由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的,因此看到的“景物”比实物高了许多。 某次探究光的全反射实验中,光从玻璃射向空气时的一些数据如表,请根据上述材料,回答下列问题: 入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42° 折射角r 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° — (1)海市蜃楼情景中,人眼看到的空中的“景物”是 　　　 像(选填“实”或“虚”)。  (2)分析以上数据可知光从玻璃射向空气,在发生全反射之前,折射角随入射角的变化关系是 　　　　　　　　　　　　　　 。  (3)由表格数据可知:图中图线 　 (选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系。  (4)当光从空气斜射向玻璃时 　　　　 (选填“能”或“不能”)发生全反射现象。  ) ( 《达标检测》（时间：45分钟 满分：100分） 一．选择题（24分） 1. 下列现象由于光的折射形成的像是 （ ） A. 蜡烛通过小孔成的像 B. 花瓶在镜中成的像 C. 地图经放大镜成的像 D. 亭子在水中成的像 2. 人站在岸上看到水中的池底变浅了，在如图所示的四幅光路图中，能正确说明产生这一现象原因的是    （   ） A.   B.   C. D. 3 ．如图所示，透过露珠，能够非常清晰的观看到叶脉的纹理。与此有着相同成因的光现象是（　　） 霓虹灯令人眼花缭乱 B．节日焰火五彩缤纷 C．路边的花朵五颜六色 D．雨后天空彩虹绚丽 4 . 光线从水斜射入空气中，若入射角为32°，则折射角可能为 （ ） A. 0° B. 23° C. 32° D. 45 ° 5 ．让一束平行光，穿过一块平面玻璃后，出射的光线和入射的光线（　　） A．仍然是平行的 B．是不平行的 C．有的平行，有的不平行 D．条件不足，无法判断 6. 一条光线从三棱镜的一个侧面射入，从另一个侧面射出，如图所示的四个光路可能正确的是（　　） 7 ．关于光现象及其解释，下列描述错误的是（　　） A．平静水面上的倒影是光的反射形成的 B．在水面“折断”的铅笔是光的反射形成的 C．漫反射的光线杂乱无章，但遵循光的反射定律 D．透过书桌上的玻璃板看玻璃板下面的字，看到的是字的虚像 8. 关于光的现象，下面说法中错误的是（　　） A．亚艺湖湖边景物在水中的倒影是虚像 B．满水的游泳池池底看上去变浅了，是由于光的折射而造成的错觉 C．森林里，树下的太阳光斑是由光的直线传播而形成的 D．把花束向平面镜靠近时，花束的像会变大 9 ．如图所示的四种现象中，由光的折射形成的是（ ） A．甲、丁 B．丙、丁 C．乙、丙 D．甲、乙 ) ( 10 ．有经验的渔民都知道：只有瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼。对此做法解释正确的光路图是（　　） A． B． C． D． 11 ．喷水鱼因特殊的捕食方式而得名，能喷出一股水柱，准确击落空中的昆虫作为食物，下列各图中能正确表示喷水鱼看到的昆虫像的光路图是（　　） A． B． C． D． 12 ．如图所示，游泳池中的水面下方的光源S发出的一束光线经水面反射后在池底产生光斑P 1 折射光线在天花板上产生光斑P 2 。如水面下降一小段距离，则（　　） A．反射角增大 B．折射角增 大 C．光斑P 1 右移 D．光斑P 2 右移 二．填空题（24分） 13．日食和月食现象是由于 形成的，“潭清疑水浅”是由于光的 形成的。“池水照明月”是光的 现象。 1 4 ．如图所示，MN是两种均匀介质的分界面，已知其中一种介质是空气，一束光从一种介质进入另一种介质，则入射角大小等于 度，折射角大小等于 度，MN的左侧是 。 1 5 . 如图所示，一束激光沿_____射到空水槽底部O点，形成一个光斑．向水槽中注入适量水后，水槽底部光斑移动到O点的_____（左/右）侧．继续沿水槽壁缓慢注水，在此过程中，折射角_____（增大/不变/减小）． 1 6 . 如图所示，B′是人眼在A处透过水面看见的河底一白色鹅卵石的虚像，这虚像是由光的 ________ 形成的，若在A处用激光手电对准虚像B'照射，则手电发出的光 ________（选填“能”或“不 能”）照射到河底的白色鹅卵石上，这说明 ________ 。 1 7 . “锅庄”是藏族的民间舞蹈，在节日或农闲时男女围成圆圈，绕着篝火，边歌边舞，如图所示。“篝火”是_____（选择 “人造”、“天然”）光源，在篝火的照射下我们看到了周围的物体属于光的_____现象，透过篝火上方的空气观察到对面的景物在“摇晃”这是光的____导致的。 ) ( 18. 如图探究光的折射现象，激光笔射出的光从空气斜射入半圆形玻璃砖中，图中的折射角是____度，当入射角增大时，折射角将____（填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ” ），在光屏上看到折射光线亮度____（填 “ 大于 ”“ 等于 ” 或 “ 小于 ” ）入射光线亮度. 19. 2024年12月22日，新疆哈密百万千瓦 “ 光热 + 光伏 ” 综合项目并网发电，该项目利用光的反射和折射原理发电。当光从空气斜射入光热电站中的熔盐介质时，折射光线会______（选填 “ 靠近 ” 或 “ 远离 ” ）法线，折射角_____（选填 “ 大于 ”“ 小于 ” 或 “ 等于 ” ）入射角；当入射角增大时，折射角会______（选填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ” ） 。 20. 英国牛津大学等团队发布的新技术能实现对超强激光脉冲全结构的单次测量，其中用到双折射材料来分离不同偏振光。当光从一种介质垂直射入双折射材料时，光的传播方向______（选填 “ 改变 ” 或 “ 不改变 ” ）；此时入射角是______度，折射角是______度。 三．解答题（52分 ） 21.作图题 （ 1） 如图所示，一束激光a斜射向半圆形玻璃砖圆心O，结果在屏幕MN上出现两个光斑，请画出形成两个光斑的光路图。 （ 2） 如图是玻璃砖，请将光线补充完整。 22. 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，调整激光笔使入射光逐步偏向法线，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。 23. 为了探究 “ 光折射时的特点 ” ，如图所示： （1）让光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后折射光线会向 　 　 方向偏折；当入射角增大时，折射角 　 　 。 （2）当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑向 　 　 （选填 “ 左 ” 或 “ 右 ” ）移动。 （3）把一枚硬币放入杯底，看到硬币的位置比它实际的位置要偏 　 （选填 “ 高 ” 或 “ 低 ” ）。 ) ( 24. 在 “ 探究光折射时的特点 ” 实验中，让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题： （1）此现象说明 　 　 （选填序号） A．光路可逆 B．光在水面只发生了折射 C．光在水面只发生了反射 D．光在水面既发生了折射又发生了反射 （2）增大这一束光与竖直方向的夹角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，此现象说明 　 　 （选填序号） A．入射角增大，折射角减小 B．入射角增大，折射角增大 C．折射角的大小与入射角的大小成正比 D．折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比 （3）让这一束光垂直于水面射入空气。传播方向 　 　 （选填序号）。 A．向右偏 B．向左偏 C．不偏 2 5 . 光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN ′ 和MM ′ 两条线段并相交于O点，如图甲所示。 （1）小华将玻璃砖的一个表面与MM ′ 齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为 　 　 所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是 　 　 。 （2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM ′ 水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM ′ 齐平，入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证 　 　 ，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的 　 　 相同。 （3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（OE为水中的折射光线）通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是 　 　 。 （4）若激光相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则 　 　 射出的折射光线更远离法线。 26. 在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，小明提出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置（如图甲所示），接着分别倒入适量的油和水（如图乙所示），再用一束光斜射入油和水中，记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论。 （1）实验时，同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺，这样做 目的是________ 。 （2）小明实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来；答：____．（只要指出一处即可） （3）某小组同学根据修改后正确的实验方案实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示，经分析可知：光从空气斜射入水和油时，________对光的偏折本领较大； （4）丁图中C点为实验（C）所形成的光斑，请在括号内用字母A、B、D标出其余三次实验所形成的光斑的对应位置_______。 ) ( 27. 阅读材料 ，回答问题 2025年，我国在深海光学探测技术上取得重大突破，研发出一种新型的深海光学探测器。该探测器利用了光的折射原理，能够更精准地探测深海中的物体。光在从一种介质进入另一种介质时会发生折射现象。比如，当光从空气斜射入水中时，折射光线会靠近法线，折射角小于入射角；反之，当光从水中斜射入空气时，折射光线会远离法线，折射角大于入射角。 在探究光的折射特点的实验中，科学家们发现：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。而且，当入射角增大时，折射角也随之增大。 这种新型深海光学探测器在实际应用中，会面临光在不同介质中传播的复杂情况。由于海水的密度不均匀，光在海水中传播时折射情况也更为复杂。但科学家们通过精确计算和多次试验，克服了这些困难，让探测器能够准确探测到深海中物体的位置和形状 ，为我国深海资源勘探和海洋科学研究提供了有力支持 . （1） 光从空气斜射入水中时，折射光线______法线，折射角______入射角（选填 “ 靠近 ”“ 远离 ”“ 大于 ”“ 小于 ” ）。 （2） 探究光的折射特点实验中，得出的结论是折射光线、入射光线和法线在______，折射光线和入射光线分别位于______两侧。 （3） 当光从水中斜射入空气时，如果入射角增大，折射角会（ ） A. 不变 B. 减小 C. 增大 D. 先增大后减小 （4） 下列生活中的现象，属于光的折射的是（ ） A. 水中月 B. 镜中花 C. 海市蜃楼 D. 立竿见影 （5） 新型深海光学探测器利用光的折射原理工作，由于海水密度不均匀，光在海水中传播时折射情况复杂，这说明影响光折射的因素除了介质种类外，还与（ ）有关。 A. 温度 B. 介质密度 C. 光照强度 D. 物体形状 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$