3.4 光的折射规律（举一反三讲义）物理沪粤版2024八年级上册

第4节 光的折射规律 目录 【学科素养】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：光的折射 2 知识点2：光的折射规律 3 知识点3：生活中的折射现象 5 【方法技巧】 6 方法技巧1 光的折射现象 6 方法技巧2 光的折射光路 7 方法技巧3 根据光路区分反射和折射 7 方法技巧4 根据折射规律判断水面升降 7 【巩固训练】 7 【学科素养】 【物理观念】 掌握光线从一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的基本事实，还需理解这一现象背后的物理原理——即光在不同介质中传播速度的差异导致了折射的发生。 【科学思维】 在面对光的折射现象时，能够运用模型构建、逻辑推理等方法进行分析。例如，通过绘制光路图，我们可以直观地展示出光线在两种介质分界面上的行为，进而推导出折射定律（即入射角与折射角之间的正弦值之比等于两种介质的折射率之比）。 【科学探究】 通过实验观察、数据记录与分析等实践活动中。学生可以在实验室中亲手操作，观察不同角度入射光线在玻璃、水等介质中的折射现象，记录并分析数据，从而验证折射定律的正确性。 【科学态度与责任】 在学习光的折射规律时，学生应当保持严谨的科学态度，尊重实验事实，勇于质疑并寻求真理。同时，他们也应认识到光的折射规律在日常生活、科技生产中的广泛应用，从而树立起利用所学知识服务社会、造福人类的责任感。 【教学重点】 光的折射规律的探究。 【教学难点】 光的折射规律的应用。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：光的折射 1.光的折射 一束光从空气斜射至水面时，一部分光返回空气中，这是反射光；另一部分光进入水中，且其传播方向发生了改变。光由一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象，叫做光的折射。 2.光的折射 描述折射现象的几个概念 ①入射点：入射光线与分界面的交点O； ②分界面：两种介质的分界面，如图所示的MM′； ③入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO； ④折射光线：进入另一种介质的光线OB； ⑤法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′； ⑥入射角：入射光线与法线的夹角α； ⑦折射角：折射光线与法线的夹角β。 【典例1】（24-25八年级上·四川成都·期末）如图所示，小红将吸管插入水杯中，发现吸管的下端向上“抬起”，图中能正确反映这一现象的光路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】光的折射的概念和现象 【详解】吸管反射的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，位置降低，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的吸管位置在折射光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，看起来吸管的下端向上“抬起”；由光的折射规律可知，在空气中的光线与法线夹角大于在水中的光线与法线的夹角，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式1】如图所示，在平静的湖边常可以看到“云在水中飘，鱼在水中游”的现象。水中的云到水面的距离 天空中的云到水面的距离（填“小于”“等于”或“大于”），人眼看到水中鱼，光的传播方向是从 中到 中（两空均填“水”或空气）的。 【答案】 等于 水 空气 【难度】0.85 【知识点】作出光在空气和介质中传播的光路图、用光的反射解释倒影、平面镜成像的特点和规律 【详解】[1]“云在水中飘”是云通过水面反射形成的虚像，平面镜成像规律可知，像和物到平面镜的距离相等，所以水中的云到水面的距离等于天空中的云到水面的距离。 [2][3]“鱼在云中游”是水中的鱼反射的光从水中斜射向空气时发生偏折，人眼逆着折射光看去，看到的是鱼的虚像，且比真实位置要高。 【变式2】（23-24八年级上·山东青岛·期末）射水鱼有非常独特的捕食本领，当搜索到停歇在水面附近草叶上的猎物后，会选择合适的角度瞄准目标，喷射出1m多高的水柱，将昆虫击落水中吃掉如图。 （1）射水鱼在水下向水面上的小虫喷水时，喷射的方向应该是对准看到小虫 （选填“下方”、“上方”），这是光的 现象引起的； （2）射水鱼的眼睛在B处观察空气中昆虫A，在处看到物体的像，如图所示。请在图中画出折射光路图 。 【答案】 下方 折射 【难度】0.85 【知识点】从水中看向水面、根据光的折射判断物体的位置 【详解】（1）[1][2]射水鱼在水中看到水面上方的昆虫等猎物，是因为水面上方的昆虫等猎物“发出”的光射向水面，发生折射，再进入射水鱼的眼睛中，因此光的传播路线是由空气→水中；根据光的折射定律可知，光从空气中斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，所以鱼看到是变高的虫子的像，所以它在水下向小虫喷水时，喷射方向应该是看到的小虫的下方。 （2）[3]根据题意可知，连接B、，水面以下用实线，水面以上用虚线，其与水面的交点就是折射点，再过折射点垂直于水面做出法线（虚线、标注垂足），最后连接A与折射点，如图所示： 【变式3】如图所示，一束强光线斜射向海面，并在海底B处形成一个光斑。当海水涨潮海面升高时，则光斑位置的变化情况是 （选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”）。 【答案】向右移动 【难度】0.65 【知识点】水底光斑的变化 【详解】当海水涨潮海面升高时，入射光线不变，则入射点向右上方移动；由于入射角不变，所以折射角也不变，折射光向右平行移动，所以光斑的位置将向右移动。 知识点2：光的折射规律 1.探究光的折射规律 实验器材有：一个玻璃水槽、一支激光笔、一个量角器和一块玻璃砖。 用如图3-4-4所示的玻璃水槽进行实验。观察光从空气射入水中时的传播情况。 利用如图所示的实验装置进行实验。 （1）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，并描画出光束在空气和水中的传播路径； （2）改变入射角大小，观察折射角的变化情况； （3）让一束光垂直射入水中，观察折射情况； （4）让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中，观察折射情况； （5）用玻璃砖重复上述实验。 实验现象：（1）光从空气斜射入水中时，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角； （2）改变入射角的大小，发现折射角的大小也随之改变，并且入射角增大时，折射角也增大； （3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变； （4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。折射角大于入射角。 2.光的折射规律 光折射时，折射光线、人射光线、法线三者在同一平面内；折射光线和人射光线分别位于法线两侧。 光从空气斜向射到水或玻璃表面时，折射光线向法线偏折，折射角小于人射角。人射角增大时，折射角也增大。光垂直射到水或玻璃的表面时，在水或玻璃中的传播方向不变。这就是光的折射规律。在折射现象中，光路可逆。 点拨 对光的折射规律的理解 （1）因为先有入射光线，然后才有折射光线，所以叙述时一般说折射角随入射角的变化而变化，不说入射角随折射角的变化而变化； （2）当光垂直射到分界面上时，光的传播方向不发生变化，此时折射光线、入射光线和法线重合，折射角和入射角都为0°； （3）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角大于其他介质中光线与法线的夹角；（空气角大） （4）一般来说，当光从两种介质分界面上发生折射时，光速大的介质中光线与法线的夹角大，光速小的介质中光线与法线的夹角小。 【典例1】（2025·广东珠海·三模）小明利用半圆形玻璃砖“探究光折射时的特点”，让光源发出的一束光从空气斜射入玻璃，观察到光束的径迹如图甲所示，回答以下问题： (1)实验中发现，折射光的亮度比入射光的亮度要暗一些，其主要原因是光从空气斜射入玻璃时不仅发生了折射现象，还发生了 现象； (2)图中折射角的大小为 ； (3)小明在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图乙所示，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表： 入射角 折射角 / 反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100% ①分析上表中数据可知当光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的增大而 （选填“增大”或“减小”）。 ②当光从玻璃斜射向空气时折射光线消失，只有反射光线，这种现象叫做全反射。当入射角i≥ 时，就发生了全反射现象。 ③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，如图丙，它是利用光的 （填“折射”或“全反射”）来传递信息的，光在光纤内的传播速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）3×108m/s。 【答案】(1)反射 (2)30 (3) 增大 41.8 全反射 小于 【难度】0.65 【知识点】光的折射的实验现象及结论、光的折射的实验装置 【详解】（1）光从空气斜射入玻璃时，一部分光会在玻璃表面发生反射，反射光的存在使得入射光的能量有一部分被反射回去，所以折射光的亮度比入射光的亮度要暗一些。 （2）由图可知，EF为法线，AO为入射光线，OC为折射光线，∠COF为折射角。因为∠COF＝60°，所以折射角∠COF＝90°-60°＝30° （3）[1]观察表中数据，当入射角从0°逐渐增大到42°的过程中，折射角从0°逐渐增大到90°，最后入射角再增大时折射光消失，可以明显看出折射角随入射角的增大而增大。 [2]从表中数据看到，当入射角i＝41.8°时，折射角为90°，当入射角继续增大到42°时，折射光消失，只有反射光，所以当入射角≥41.8°时，就发生了全反射现象。 [3]光在光纤电缆中传播时，由于光纤是光密介质，外界是光疏介质，光在光纤内不断发生全反射，从而可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃纤。 [4]光在真空中的传播速度为3×108m/s，光在其他介质中的传播速度都小于在真空中的传播速度，所以光在光纤内的传播速度小于3×108m/s。 【典例2】（2025·安徽六安·一模）如图是光在空气和水的界面EF处发生反射和折射的光路，∠AOF＝35°，∠AOB＝150°，则折射角是 度。 【答案】25 【难度】0.65 【知识点】入射角、反射角的相关计算、不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系、光的折射规律的应用、根据光路图区分入射、反射和折射光线 【详解】由题意可知，EF为空气和水的界面，过O点作垂直界面EF的直线NN'作为法线，如下图所示 因界面的上方为同种介质，则界面上方的两条光线一条为入射光线，另一条为反射光线，界面下方的为折射光线；由光的反射规律：反射光线和入射光线分别位于法线的两侧可得，AO为入射光线，则OC为反射光线；其中∠AOF=35°，所以入射角大小为∠AON=90°-35°=55° 已知∠AOB=150°，可得 由于∠BON' 要小于入射角∠AON，由光的折射定律可知，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，所以这束光是由空气进入水中，折射光线在水中，折射光线为OB，折射角∠BON'=25°。 【变式1】（24-25八年级上·河南许昌·期末）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)使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否 。 (2)图甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，则入射角是∠ （选填“∠DOF”或“∠COE”）。 (3)光从空气射入水中，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，其中1和1′、2和2'…4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见，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 入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角 入射角（后两空选填“大于”“等于”或“小于”）。 (4)若让光线沿1′、2'…和4'入射，发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合，这一现象说明：在折射现象中， 。 【答案】(1)在同一平面内 (2)∠COE (3) 增大 小于 等于 (4)光路可逆 【难度】0.65 【知识点】光的折射的概念和现象、光的折射的实验现象及结论、光的折射的实验装置 【详解】（1）将光屏的右半部分向前后翻折，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，说明折射光线、入射光线、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、法线是否在同一平面内。 （2）图甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，CD为法线，入射角是入射光线与法线的夹角，则入射角为∠COE，折射角是折射光线与法线的夹角，则折射角是∠DOF。 （3）[1][2][3]由图丙可以看出，当入射角增大时，折射角也随着增大；即：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。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，则折射角等于入射角。 （4）根据折射光线和入射光线的位置互换进行实验，观察折射光线与原来入射光线重合，可知光路是可逆的。 【变式2】（2025·安徽滁州·三模）如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，分析可知该过程中的折射角为 °。 【答案】40 【难度】0.85 【知识点】不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系 【详解】入射光线、反射光线在同一介质中，且分居法线两侧，反射角与入射角相等；入射光线、折射光线在不同介质中，且分居法线两侧；如图所示： 由图得，MM'是分界面，NN'是法线，AO为入射光线，OB为反射光线、OC为折射光线，折射角为 【变式3】（24-25八年级上·上海青浦·期末）小程和小黄两位同学利用光具盘等工具探究光的折射规律，分别选取他们实验时观察到的三种光路情况如图（a）、（b）、（c）所示。 (1)由图（a）、（b）可知：当光从空气斜射入玻璃时，入射角越大， ； (2)由图（a）、（c）可知： （选填“玻璃”或“水”）对光线的折射能力更强。 【答案】(1)折射角越大 (2)玻璃 【难度】0.65 【知识点】光的折射的实验现象及结论 【详解】（1）由图（a）、（b）可知：当光从空气斜射入玻璃时，入射角越大，折射角越大，而且折射角总小于入射角。 （2）由图（a）、（c）可知，当光从空气中以相同的入射角斜射入水中和玻璃中时，在水中的折射角大于在玻璃中的折射角，所以玻璃对光线的折射能力更强。 知识点3：生活中的折射现象 1.池底变浅 池底为什么看起来比实际浅呢？ 分析：因为池底某点反射的光从水中斜射向空气时会发生偏折，逆着折射光看去，就会感觉这点的位置升高了（如下图），即池水看起来比实际浅。 2.叉鱼 怎样才能插到鱼？ 分析：鱼从水中发出的光线，由水进入空气时发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看，觉得光线好像是从它们的反向延长线的交点，即鱼像发出来的，像比鱼位置高。所以，有经验的渔民在叉鱼时，要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。 3.海市蜃楼 海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，多发生在夏天的海面上。夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近底层空气的温度比上层的低。空气热胀冷缩，上层的空气比底层的空气稀疏。来自地平线以下远处物体的光，本来不能到达我们的眼中，但有一些射向空中的光，由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲，逐渐弯向地面（如下图），进入观察者的眼睛。观察者逆着光望去，就看见了远处的物体。 点拨 （1）光的折射现象中，看到的是物体的像，并且是虚像。 （2）不论是从岸上看水中的物体，还是水中看岸上的物体，看到的都是物体的像，像的位置都要比物体的位置要高。 （3）眼睛不是光源，不能发出光，因此光线的箭头指向眼睛。 【典例1】如图所示，下列光现象中，与光的折射无关的是（    ） A．雨后彩虹 B．海市蜃楼 C．钢笔错位 D．水中倒影 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】光的色散原理及现象、用光的反射解释倒影、海市蜃楼、光的折射的概念和现象 【详解】A．彩虹是光的色散现象，形成属于光的折射，故A不符合题意； B．海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象，故B不符合题意； C．钢笔“错位”是钢笔反射的光线从空气中斜射入玻璃，又从玻璃中进入空气中发生了折射，故C不符合题意； D．水中倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D符合题意。 故选D。 【变式1】（24-25八年级上·福建厦门·期末）在植物园的池塘边，小明看到“鱼在云中游”的神奇现象，看到“鱼”属于光的 现象，看到的“鱼”在鱼实际位置的 （选填“上方”或“下方”）。 【答案】 折射 上方 【难度】0.85 【知识点】根据光的折射判断物体的位置、光的折射的概念和现象 【详解】[1]我们看到水中的鱼，是因为鱼反射的光线从水中斜射入空气中时，在水面处发生了折射。折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，就看到了鱼的像。所以看到“鱼”属于光的折射现象。 [2]当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。鱼反射的光线经水面折射后，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是鱼的虚像，且这个虚像比鱼的实际位置偏高。因此，看到的“鱼”在鱼实际位置的上方。 【变式2】如图，人眼在A处看见河里B处有一条鱼，人眼看到的鱼是光的 所成的 （选填“实像”或“虚像”），实际鱼的位置在 。（选填“B点”或“B点的上方”、“B点的下方”）。 【答案】 折射 虚像 B点的下方 【难度】0.85 【知识点】从水面看向水中、根据光的折射判断物体的位置 【详解】[1][2][3]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。 【变式3】（23-24八年级上·重庆黔江·期末）诗句“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”中描述有一只蜻蜓立于荷尖上，若蜻蜓距水面0.8m处，池中水深0.5m，则蜻蜓的像距蜻蜓 m；若蜻蜓飞离水面，越飞越高，它在水中的像的大小将 （填“变大”“变小”或“不变”）。如图是小明和爷爷在河中叉鱼的情景，小明在船上看到河水中的“鱼”比鱼的实际位置要 （选填“深”或“浅”）些，这是由于光从水中射向空气时发生 的缘故。 【答案】 1.6 不变 浅 折射 【难度】0.85 【知识点】从水面看向水中、根据光的折射判断物体的位置、平面镜成像的特点和规律 【详解】[1]平面镜成的像与物到平面镜距离相等，蜻蜓立于距水面0.8m处的荷尖上，则蜻蜓的像距蜻蜓为 [2]平面镜成的像与物大小相等，当蜻蜓飞离水面，越飞越高，则它在镜中的像的大小不变。 [3][4]鱼反射的光线从水中斜射到空气中发生折射，折射光线远离法线，向下偏折，所以人逆着光线看到的鱼的像比鱼的实际位置浅，而鱼的实际位置更深。 【方法技巧】 方法技巧1 光的折射现象 【方法点拨】判断光的直线传播、光的反射和光的折射现象。 （1）光的直线传播：影子、日食和月食、小孔成像、激光准直等； （2）光的发射：水中倒影、看不发光的物体、平面镜成像等； （3）光的折射：池底变浅、看水中的物体、叉鱼、海市蜃楼等。 方法技巧2 光的折射光路 【方法点拨】（1）岸上看水中的物体，是水中物体发出的光或反射的光从水中射向空气。折射角大于入射角。 （2）水中看岸上的物体，是岸上物体发出的光或反射的光从空气射向水中。折射角小于入射角。 方法技巧3 根据光路区分反射和折射 【方法点拨】发生光的折射同时会发生光的反射。求解此类题型的一般方法： （1）先找出相等的两个角，即可判断光的反射光路图，从而找出法线和分界面； （2）根据光的折射现象中，折射光线和入射光线在法线的两侧，即可判断光的折射光路图； （3）最后判断分界面两侧的介质种类。 方法技巧4 根据折射规律判断水面升降 【方法点拨】一般判断入射点的位置变化，再根据对应的光路图进行正确分析。 【巩固训练】 1.（2025·江苏扬州·二模）如图所示，小明将一束激光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射现象和折射现象，其中入射光线是 （用字母表示），折射角为 度，界面的 （上/下/左/右）边是玻璃。 【答案】 GO 60 右 【难度】0.85 【知识点】不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系、根据光路图区分入射、反射和折射光线 【详解】由图知道，∠AOG=60°，所以∠GOF=90°-60°=30° 而∠EOF=30°，根据反射角等于入射角，所以BF为法线，AD为界面，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，GO为入射光线，OE为反射光线 由图知道，折射角为∠COB=90°-30°=60° 因当光线从其它介质斜射入空气时，折射角大于入射角。所以这束光线是由玻璃进入空气，即分界面的左侧是空气，右侧是玻璃。 2.（24-25八年级上·广东东莞·期中）小明用如图所示的装置做“探究光的折射特点”实验． (1)如图1所示，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，随着水位上升，水槽底部光斑的位置将 （选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”）； (2)为了探究折射光线与入射光线和法线是否在同一平面上，如图2所示，实验时小明将右侧可折转的光屏向后转动，并观察在右侧的光屏上 ； (3)如图3所示，小明将光沿着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线逐步偏向法线，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 （选填“增大”“减小”或“不变”）；当光沿着NO方向射入水中时会沿ON＇方向射出，此时折射角为 °； (4)在研究光的折射时，小明知道了光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角．小明想：光在其他透明介质的分界面发生折射时，什么条件下折射角小于入射角呢? 为了研究这个问题，他在老师的指导下做了如下实验：让一束激光从水中斜射入玻璃，再从玻璃依次斜射入冰、空气中，其光路如图所示．然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度，如下表，试回答： 物质 其中速度 水 玻璃 冰 空气 酒精 ①针对小明提出的问题，仔细观察图中的光路，对照表中的数据进行分析，可以得出以下结论：光在不同物质中的传播速度是不同的，光从光速大的物质斜射入光速小的物质时，折射角 入射角； ②根据分析得出的结论及表的数据，请作出下图中光由玻璃斜射入酒精时的折射光线 。 【答案】(1)向左移动 (2)是否能看到折射光线 (3) 减小 0 (4) 小于 【难度】0.65 【知识点】作出光在空气和介质中传播的光路图、光的折射的实验现象及结论、光的折射的实验装置 【详解】（1）当光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，向水槽内慢慢注水，入射点向左移动，水槽底部光斑的位置将向左移动。 （2）验证折射光线与入射光线和法线是否在同一平面上，若将右侧光屏转离原先的实验平面，则折射光线不再落在该光屏上，会“看不到折射光斑”，所以此时应该观察在右侧的光屏上是否能看到折射光线。 （3）[1]调整激光笔使入射光线逐步偏向法线，入射角逐步减小，折射光也逐步偏向法线，折射角也逐步减小，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之减小。 [2]当光沿着NO方向射入水中时会沿ON＇方向射出，此时折射光线、入射光线和法线重合，折射角为0°。 （4）[1]当光从水中斜射入玻璃中时，折射角小于入射角；从玻璃斜射入冰中时，折射角大于入射角；从冰中斜射入空气中时，折射角大于入射角。结合表中光在几种介质中速度大小可知，光在不同物质中的传播速度是不同的，光从光速大的物质斜射入光速小的物质时，折射角小于入射角。 [2]由表可知玻璃中光速比酒精中更小，故当光从玻璃斜射入酒精时，折射光线应“向远离法线方向偏折”（夹角大于入射角）。如示意图所示 3．（23-24八年级上·上海崇明·期中）小明看到水中的鱼是由于光的 现象，他看到的是鱼的 （选填“实像”、“虚像”或“本身”）；若小明想用鱼叉捕鱼，他应该瞄准 （选填“看到的鱼”或“看到的鱼的下方”或“看到的鱼的上方”）。 【答案】 折射 虚像 看到的鱼的下方 【难度】0.65 【知识点】从水面看向水中、根据光的折射判断物体的位置 【详解】[1][2][3]水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折射光线向远离法线的方向偏折，入射角小于折射角，渔民逆着折射光线看到的是变浅的鱼的虚像，即这个像在鱼的上方，因此用鱼叉捕鱼时，不是将鱼叉对准他看到的鱼，而是瞄准所看到的鱼的下方位置叉去。 4．（2025·陕西咸阳·二模）在实验“重新出现的硬币”中，观察者远离碗到达一定距离后就无法看到碗底的硬币，是因为光 ；当另一位同学缓慢地向碗中加水，观察者又重新看到了硬币，是因为光发生了 ，看到的像在硬币的 （选填“上方”或“下方”）。 【答案】 沿直线传播 折射 上方 【难度】0.85 【知识点】光的折射规律的应用、光的反射定律 【详解】[1]当观察者远离碗时，硬币反射的光沿直线传播被碗挡住了，无法进入人眼，故看不到硬币。 [2]加水后，水面升高，光从水中斜射入空气时发生折射，改变了传播路径，使硬币的反射光进入观察者眼中。 [3]由于光从水（光密介质）进入空气（光疏介质）时折射角大于入射角，逆着折射光线看到了硬币的虚像，硬币的虚像位置会高于实际位置，因此像在硬币上方。 5．（24-25八年级上·江苏淮安·期末）如图所示，手电筒贴着水面照射，在烧杯底部形成一个光圈（如图中虚线所示），将烧杯中水倒出一半后，烧杯底部的光圈将会变为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】光的折射规律的应用 【详解】当光从空气斜射入水中时，在水面处发生折射，折射角小于入射角；将烧杯中水倒出一半后，水面下降，光将发散到更大范围时发生折射，而折射光线与原来的折射光线平行，所以，烧杯底部的光圈将会变大，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．（2025·山东枣庄·一模）与光的直线传播所对应的现象有 ，与光的反射所对应的现象有 ，与光的折射所对应的现象有 。（选填序号） ①射击瞄准时要做到“三点一线”                   ②在平静的湖面可以看到蓝天白云 ③游泳池注水后，看上去好像变浅了               ④光遇到不透明物体后，可以形成影子 ⑤早晨太阳还在地平线以下时，人就可以看到它         ⑥桥在水中的“倒影” ⑦阳光透过树叶间的缝隙射到地面上，形成圆形光斑   ⑧海市蜃楼 【答案】 ①④⑦ ②⑥ ③⑤⑧ 【难度】0.85 【知识点】从水面看向水中、用光的反射解释倒影、影子的形成原理、光的折射的概念和现象、小孔成像 【详解】[1][2][3]①射击瞄准时要做到“三点一线”是利用光的直线传播； ②在平静的湖面可以看到蓝天白云，属于平面镜成像，是光的反射形成的； ③游泳池注水后，看上去好像变浅了，这是由于光的折射造成的； ④光遇到不透明物体后，可以形成影子，是光的直线传播形成的； ⑤早晨太阳还在地平线以下时，人就可以看到它，是由于光在密度不均匀的介质中传播时发生折射现象引起的； ⑥桥在水中的“倒影”，属于平面镜成像，是光的反射形成的； ⑦阳光透过树叶间的缝隙射到地面上，形成圆形光斑，属于小孔成像现象，是由于光的直线传播形成的。 ⑧海市蜃楼，是光在不均匀的空气中发生折射形成的。 综上分析，属于光的直线传播的有①④⑦；属于光的反射现象的有②⑥；属于光的折射现象的有③⑤⑧。 7．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）下列各种光的现象中，由光的反射所形成的现象有 ，由光的折射所形成的现象有 （选填序号）。 ①射击瞄准时要做到“三点一线”     ②在平静的湖面可以看到蓝天白云 ③游泳池注水后，看上去好像变浅了     ④光遇到不透明物体后，可以形成影子 ⑤早晨太阳还在地平线以下时，人就可以看到它     ⑥桥在水中的“倒影” ⑦阳光透过树叶间的缝隙射到地面上，形成圆形光斑     ⑧海市蜃楼 【答案】 ②⑥ ③⑤⑧ 【难度】0.65 【知识点】从水面看向水中、用光的反射解释倒影、影子的形成原理、光的折射的概念和现象 【详解】[1][2]①射击瞄准时要做到“三点一线”是利用光的直线传播； ②在平静的湖面可以看到蓝天白云是光的反射形成的； ③游泳池注水后，看上去好像变浅了，这是由于光的折射造成的； ④光遇到不透明物体后，可以形成影子，是光的直线传播形成的； ⑤早晨太阳还在地平线以下时，人就可以看到它，是由于光在密度不均匀的介质中传播时发生折射现象引起的； ⑥桥在水中的“倒影”是光的反射形成的； ⑦阳光透过树叶间的缝隙射到地面上，形成圆形光斑，属于小孔成像现象，是由于光的直线传播形成的。 ⑧海市蜃楼，是光在不均匀的空气中发生折射形成的。 综上分析，属于光的直线传播的有①④⑦；属于光的反射现象的有②⑥；属于光的折射现象的有③⑤⑧。 8．（24-25八年级上·云南大理·期末）如图所示，一束激光射到空水槽底部О点，形成一个光斑。向水槽中缓慢注水，光斑将向 （选填“左”或“右”）移动；我国自主研发的世界上最大口径的射电望远镜“天眼”（如图）对光有 （填“会聚”或“发散”）作用。 【答案】 右 会聚 【难度】0.85 【知识点】光的折射规律的应用、凸面镜和凹面镜对光线的作用 【详解】[1]当向水槽内缓慢注水，光从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，因此光线向O点右侧移动。 [2]凹面镜对光有会聚作用，射电望远镜“天眼”是凹面镜，对光有会聚作用。 9．如图，如果用S表示水中真实的鱼，在图中补全渔民在水面上A处看到鱼像S'的光路图，并在图中标出S '的大致位置。 【答案】 【难度】0.65 【知识点】作出光在空气和介质中传播的光路图、根据光的折射判断物体的位置 【详解】过入射点作出法线，根据光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角，作出折射光线，将两条折射光线反向延长，会交于一点，则这一点即为渔民在水面上A处看到鱼像S '，如图所示： 10．（24-25八年级上·河南郑州·期末）某同学在河边A处看水中的一颗鹅卵石，如图所示水中的两点分别是他看到的像的位置和鹅卵石的真实位置B，如果他想在A处用激光笔照亮水中的鹅卵石，请画出用激光笔恰好能照射到水中鹅卵石的光路图。 【答案】 【难度】0.65 【知识点】根据光的折射判断物体的位置 【详解】根据折射定律可知，看到水中的鹅卵石是鹅卵石B的光从水中射向水面，光在水面发生折射；根据光路的可逆性，若要在A处的激光笔发出的光能射到河底的鹅卵石上。应朝着鹅卵石的像射向水中，如图所示： 11．甲图是渔民叉鱼的场景；图乙所示的A、B两个位置，一个代表鱼的实际位置，一个代表看到的鱼的虚像。请在乙图中画出他看到鱼的光路图。 【答案】 【难度】0.65 【知识点】作出光在空气和介质中传播的光路图、根据光的折射判断物体的位置 【详解】鱼反射的光线从水中进入空气时发生折射，折射角大于入射角，折射光线偏离法线，人沿着折射光线的反向延长线看到鱼的虚像在鱼的上方，因此B点为虚像位置；连接眼睛和虚像B，和水面交于一点；连接A点与水面的交点，标上光线的方向即为入射光线，眼睛到水面的交点之间的线段为折射光线，如图 12．（2025·河南南阳·二模）如图所示的两架飞机，一架是实际的飞机，另一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，请作出相应的光路图，并用A标出实际的飞机，A'标出观察到的飞机。（作图要求：折射点用O标出，两个飞机上的作图点选同一位置） 【答案】 【难度】0.65 【知识点】从水中看向水面、作出光在空气和介质中传播的光路图 【详解】由于光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，潜水艇中的人看到的飞机的像比实际飞机的位置偏高，所以A'为观察到的飞机（即像），A为实际的飞机。连接A'与潜水艇的观察口，此连线与水面的交点即为折射点O。连接AO，AO为入射光线。 连接OA'。 根据光从空气斜射入水中，标注出光线的传播方向，如图所示： 13．（24-25八年级上·广西河池·期中）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 （选填“向左移动”“不动”或“向右移动”）， 这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 （选填“会”或“不会”）发生偏折。 (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，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 （选填“增大”“减小”或“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，光路是 。 【答案】(1) 向左移动 会 (2) 在同一平面 减小 0 (3) OA 可逆 【难度】0.65 【知识点】光的折射的实验现象及结论、光的折射的实验装置 【详解】（1）[1][2]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，当光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角，则入射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。 14．某小组同学设计了如图甲所示的实验装置探究光的折射规律，在玻璃水槽中竖直放置的光屏由E和F两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径NOM为两半圆的分界线。 (1)将光屏F调至与光屏E在同一平面内，保持入射点O不变，多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验： 入射角 折射角 分析表格中的数据可知，当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向 ； (2)为了能够更清晰地看清水中的光路，我们可以在水中加入适量的 ； (3)另一小组的小华在做光的折射实验时，将一束光以相同的入射角从空气分别斜射入水和玻璃中，如图乙所示。分析实验现象可知折射角是 （选填“不同”或“相同”）的，水对光的折射本领 （选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃对光的折射 本领。 【答案】(1)不改变 (2)在水中加入少许牛奶 (3) 不同 小于 【难度】0.65 【知识点】光的折射的概念和现象、光的折射的实验现象及结论、光的折射的实验装置 【详解】（1）当光从空气垂直射入水中时，入射角和折射角都为0°，光的传播方向不改变。 （2）为了更清晰地看到光路，应使水稍微浑浊一些，可以放入少量的牛奶，就能看到入射光线、折射光线。 （3）[1]由图乙知道，第一个图中的折射角为 折射角小于入射角，第二个图中的折射角为 折射角小于入射角，这表明不同介质对光的折射本领是不同的。 [2]由图知道，光不管是从空气斜射入水中，还是从空气斜射入玻璃中，折射光线都要靠近法线，折射角都小于入射角，因此可知，光以相同的入射角从空气斜射入不同的介质中折射角是不相同的，由在水中的折射角要大于在玻璃中的折射角，可知，水对光的折射本领小于玻璃对光的折射本领。 15．（2025·贵州·中考真题）如图所示，是实验小组在“探究光的折射特点”的实验中拍下的一张照片。照片显示的是激光笔发出的光经空气和矩形玻璃砖传播时所呈现的光路。现根据这张照片，来探究下列问题： (1)如果AB为入射光，BE就是 光，BC就是 光； (2)如果以ABC段光路来探究折射特点，还需要作辅助线，请在答题卡对应图中画出辅助线； (3)照片中未标注光的传播方向，请根据照片中的光路判断光是从A端入射，还是D端入射？ ；理由是： 。 【答案】(1) 反射 折射 (2) (3) 从A端入射 见解析 【难度】0.85 【知识点】光的折射的实验现象及结论、光的折射的实验装置 【详解】（1）[1][2]光射向两种介质分界面时，会同时发生反射和折射，且反射光和入射光在同种介质中，所以BE就是反射光，BC就是折射光。 （2）要探究折射特点，需要作出法线。方法是：过入射点与玻璃砖上表面垂直作直线，就是法线，如图所示： （3）[1][2]若光线从D端入射，DC为入射光，射向玻璃砖下表面时会发生反射和折射，实际没有发生反射；其折射光CB射向玻璃砖上表面时，发生折射，但不会出现光线BE。所以光是从A端入射。 16．（2025·江苏泰州·二模）如图所示，长方形白纸上的虚线PQ与白纸底边平行，小明将宽为d的长方形透明玻璃砖沿 PQ 放置、激光笔紧贴白纸从PQ上C点发出一束细光束射向白纸边缘A 点，观察光的传播现象。 (1)激光束紧贴白纸的目的是： ； (2)射向A 点的激光束从玻璃砖上表面M点射出，出射光线与白纸边缘交于B点，这是光的 现象，此时折射角 θ（选填“大于”、“等于”或“小于”）；若一束激光从AB 之间射向M点，则激光将从 （选填“PN”、“NC”或“CQ”）之间射出； (3)若保持激光束沿CA 方向，仅将玻璃砖向上平移的距离，玻璃砖下边与PQ 平行，出射光束与白纸边缘交于D点，则D点在A 点的 （选填“上方”或“下方”）。 【答案】(1)显示光路 (2) 折射 大于 NC (3)上方 【难度】0.65 【知识点】光的折射的实验现象及结论、光的折射的实验装置 【详解】（1）激光笔紧贴白纸从PQ上C点发出一束细光束射向白纸边缘A 点，光线在白纸上发生漫反射，能从各个方向看到激光束，激光束紧贴白纸的目的是：显示光路。 （2）[1][2]射向A 点的激光束从玻璃砖上表面M点射出，出射光线与白纸边缘交于B点，出射光线偏离原来入射光线MA的方向，这是光的折射现象；光线从玻璃进入空气时，折射光线远离发现，此时折射角大于入射角θ。 [3]若一束激光从AB 之间射向M点，此时入射角小于原来的折射角，光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，因此折射角将小于原来的入射角，则激光将从NC之间射出。 （3）若保持激光束沿CA 方向，仅将玻璃砖向上平移的距离，玻璃砖下边与PQ 平行，激光束在玻璃砖上的入射点左移，入射角不变，光由空气进入玻璃时发生折射，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，当光从玻璃射出时，出射光线与原来的入射光线平行，且在AC上侧，在出射光束与白纸边缘交于D点，则D点在A 点的上方。 17．（2025·山东枣庄·一模）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”与人射光的颜色有关。 (1)小华认为猜想1是错误的，其理由是 (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，则猜想3 （“正确”或“错误”）， 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和光线在介质中与法线的夹角之比”。经过对多组不同玻璃砖的实验，测得数据如表；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”）。 玻璃砖A 玻璃砖B 玻璃砖C 光线在空气中与法线夹角 30.0 45.0 60.0 30.0 45.0 60.0 30.0 45.0 60.0 光线在介质中与法线夹角 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 【答案】(1)液面的高度改变，入射角、折射角的大小不变，“偏折比”不变 (2)小于 (3) 正确 绿 1.25 (4) 不相等 高 【难度】0.65 【知识点】光的折射的实验现象及结论 【详解】（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）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，油对光的折射能力更强，其“偏折比”比水对光的“偏折比”小。 （3）[1][2]由图丙可知：绿色激光的折射角大于紫色激光的折射角，故猜想3正确；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。 [3]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，则此时入射角为i′，折射角为r′，根据光路的可逆性可知∠i′=∠r，∠r′=∠i，所以，光在下表面折射时的“偏折比”为。 （4）[1]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。 [2]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。 [2]入射光线和法线的夹角是入射角，折射光线和法线的夹角是折射角，图丙中入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明入射角减小，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。 （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。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4节 光的折射规律 目录 【学科素养】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：光的折射 2 知识点2：光的折射规律 3 知识点3：生活中的折射现象 5 【方法技巧】 6 方法技巧1 光的折射现象 6 方法技巧2 光的折射光路 7 方法技巧3 根据光路区分反射和折射 7 方法技巧4 根据折射规律判断水面升降 7 【巩固训练】 7 【学科素养】 【物理观念】 掌握光线从一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的基本事实，还需理解这一现象背后的物理原理——即光在不同介质中传播速度的差异导致了折射的发生。 【科学思维】 在面对光的折射现象时，能够运用模型构建、逻辑推理等方法进行分析。例如，通过绘制光路图，我们可以直观地展示出光线在两种介质分界面上的行为，进而推导出折射定律（即入射角与折射角之间的正弦值之比等于两种介质的折射率之比）。 【科学探究】 通过实验观察、数据记录与分析等实践活动中。学生可以在实验室中亲手操作，观察不同角度入射光线在玻璃、水等介质中的折射现象，记录并分析数据，从而验证折射定律的正确性。 【科学态度与责任】 在学习光的折射规律时，学生应当保持严谨的科学态度，尊重实验事实，勇于质疑并寻求真理。同时，他们也应认识到光的折射规律在日常生活、科技生产中的广泛应用，从而树立起利用所学知识服务社会、造福人类的责任感。 【教学重点】 光的折射规律的探究。 【教学难点】 光的折射规律的应用。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：光的折射 1.光的折射 一束光从空气斜射至水面时，一部分光返回空气中，这是反射光；另一部分光进入水中，且其传播方向发生了改变。光由一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象，叫做光的折射。 2.光的折射 描述折射现象的几个概念 ①入射点：入射光线与分界面的交点O； ②分界面：两种介质的分界面，如图所示的MM′； ③入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO； ④折射光线：进入另一种介质的光线OB； ⑤法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′； ⑥入射角：入射光线与法线的夹角α； ⑦折射角：折射光线与法线的夹角β。 【典例1】（24-25八年级上·四川成都·期末）如图所示，小红将吸管插入水杯中，发现吸管的下端向上“抬起”，图中能正确反映这一现象的光路图是（　　） A． B． C． D． 【变式1】如图所示，在平静的湖边常可以看到“云在水中飘，鱼在水中游”的现象。水中的云到水面的距离 天空中的云到水面的距离（填“小于”“等于”或“大于”），人眼看到水中鱼，光的传播方向是从 中到 中（两空均填“水”或空气）的。 【变式2】（23-24八年级上·山东青岛·期末）射水鱼有非常独特的捕食本领，当搜索到停歇在水面附近草叶上的猎物后，会选择合适的角度瞄准目标，喷射出1m多高的水柱，将昆虫击落水中吃掉如图。 （1）射水鱼在水下向水面上的小虫喷水时，喷射的方向应该是对准看到小虫 （选填“下方”、“上方”），这是光的 现象引起的； （2）射水鱼的眼睛在B处观察空气中昆虫A，在处看到物体的像，如图所示。请在图中画出折射光路图 。 【变式3】如图所示，一束强光线斜射向海面，并在海底B处形成一个光斑。当海水涨潮海面升高时，则光斑位置的变化情况是 （选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”）。 知识点2：光的折射规律 1.探究光的折射规律 实验器材有：一个玻璃水槽、一支激光笔、一个量角器和一块玻璃砖。 用如图3-4-4所示的玻璃水槽进行实验。观察光从空气射入水中时的传播情况。 利用如图所示的实验装置进行实验。 （1）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，并描画出光束在空气和水中的传播路径； （2）改变入射角大小，观察折射角的变化情况； （3）让一束光垂直射入水中，观察折射情况； （4）让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中，观察折射情况； （5）用玻璃砖重复上述实验。 实验现象：（1）光从空气斜射入水中时，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角； （2）改变入射角的大小，发现折射角的大小也随之改变，并且入射角增大时，折射角也增大； （3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变； （4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。折射角大于入射角。 2.光的折射规律 光折射时，折射光线、人射光线、法线三者在同一平面内；折射光线和人射光线分别位于法线两侧。 光从空气斜向射到水或玻璃表面时，折射光线向法线偏折，折射角小于人射角。人射角增大时，折射角也增大。光垂直射到水或玻璃的表面时，在水或玻璃中的传播方向不变。这就是光的折射规律。在折射现象中，光路可逆。 点拨 对光的折射规律的理解 （1）因为先有入射光线，然后才有折射光线，所以叙述时一般说折射角随入射角的变化而变化，不说入射角随折射角的变化而变化； （2）当光垂直射到分界面上时，光的传播方向不发生变化，此时折射光线、入射光线和法线重合，折射角和入射角都为0°； （3）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角大于其他介质中光线与法线的夹角；（空气角大） （4）一般来说，当光从两种介质分界面上发生折射时，光速大的介质中光线与法线的夹角大，光速小的介质中光线与法线的夹角小。 【典例1】（2025·广东珠海·三模）小明利用半圆形玻璃砖“探究光折射时的特点”，让光源发出的一束光从空气斜射入玻璃，观察到光束的径迹如图甲所示，回答以下问题： (1)实验中发现，折射光的亮度比入射光的亮度要暗一些，其主要原因是光从空气斜射入玻璃时不仅发生了折射现象，还发生了 现象； (2)图中折射角的大小为 ； (3)小明在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图乙所示，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表： 入射角 折射角 / 反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100% ①分析上表中数据可知当光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的增大而 （选填“增大”或“减小”）。 ②当光从玻璃斜射向空气时折射光线消失，只有反射光线，这种现象叫做全反射。当入射角i≥ 时，就发生了全反射现象。 ③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，如图丙，它是利用光的 （填“折射”或“全反射”）来传递信息的，光在光纤内的传播速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）3×108m/s。 【典例2】（2025·安徽六安·一模）如图是光在空气和水的界面EF处发生反射和折射的光路，∠AOF＝35°，∠AOB＝150°，则折射角是 度。 【变式1】（24-25八年级上·河南许昌·期末）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)使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否 。 (2)图甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，则入射角是∠ （选填“∠DOF”或“∠COE”）。 (3)光从空气射入水中，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，其中1和1′、2和2'…4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见，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 入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角 入射角（后两空选填“大于”“等于”或“小于”）。 (4)若让光线沿1′、2'…和4'入射，发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合，这一现象说明：在折射现象中， 。 【变式2】（2025·安徽滁州·三模）如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，分析可知该过程中的折射角为 °。 【变式3】（24-25八年级上·上海青浦·期末）小程和小黄两位同学利用光具盘等工具探究光的折射规律，分别选取他们实验时观察到的三种光路情况如图（a）、（b）、（c）所示。 (1)由图（a）、（b）可知：当光从空气斜射入玻璃时，入射角越大， ； (2)由图（a）、（c）可知： （选填“玻璃”或“水”）对光线的折射能力更强。 知识点3：生活中的折射现象 1.池底变浅 池底为什么看起来比实际浅呢？ 分析：因为池底某点反射的光从水中斜射向空气时会发生偏折，逆着折射光看去，就会感觉这点的位置升高了（如下图），即池水看起来比实际浅。 2.叉鱼 怎样才能插到鱼？ 分析：鱼从水中发出的光线，由水进入空气时发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看，觉得光线好像是从它们的反向延长线的交点，即鱼像发出来的，像比鱼位置高。所以，有经验的渔民在叉鱼时，要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。 3.海市蜃楼 海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，多发生在夏天的海面上。夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近底层空气的温度比上层的低。空气热胀冷缩，上层的空气比底层的空气稀疏。来自地平线以下远处物体的光，本来不能到达我们的眼中，但有一些射向空中的光，由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲，逐渐弯向地面（如下图），进入观察者的眼睛。观察者逆着光望去，就看见了远处的物体。 点拨 （1）光的折射现象中，看到的是物体的像，并且是虚像。 （2）不论是从岸上看水中的物体，还是水中看岸上的物体，看到的都是物体的像，像的位置都要比物体的位置要高。 （3）眼睛不是光源，不能发出光，因此光线的箭头指向眼睛。 【典例1】如图所示，下列光现象中，与光的折射无关的是（    ） A．雨后彩虹 B．海市蜃楼 C．钢笔错位 D．水中倒影 【变式1】（24-25八年级上·福建厦门·期末）在植物园的池塘边，小明看到“鱼在云中游”的神奇现象，看到“鱼”属于光的 现象，看到的“鱼”在鱼实际位置的 （选填“上方”或“下方”）。 【变式2】如图，人眼在A处看见河里B处有一条鱼，人眼看到的鱼是光的 所成的 （选填“实像”或“虚像”），实际鱼的位置在 。（选填“B点”或“B点的上方”、“B点的下方”）。 【变式3】（23-24八年级上·重庆黔江·期末）诗句“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”中描述有一只蜻蜓立于荷尖上，若蜻蜓距水面0.8m处，池中水深0.5m，则蜻蜓的像距蜻蜓 m；若蜻蜓飞离水面，越飞越高，它在水中的像的大小将 （填“变大”“变小”或“不变”）。如图是小明和爷爷在河中叉鱼的情景，小明在船上看到河水中的“鱼”比鱼的实际位置要 （选填“深”或“浅”）些，这是由于光从水中射向空气时发生 的缘故。 【方法技巧】 方法技巧1 光的折射现象 【方法点拨】判断光的直线传播、光的反射和光的折射现象。 （1）光的直线传播：影子、日食和月食、小孔成像、激光准直等； （2）光的发射：水中倒影、看不发光的物体、平面镜成像等； （3）光的折射：池底变浅、看水中的物体、叉鱼、海市蜃楼等。 方法技巧2 光的折射光路 【方法点拨】（1）岸上看水中的物体，是水中物体发出的光或反射的光从水中射向空气。折射角大于入射角。 （2）水中看岸上的物体，是岸上物体发出的光或反射的光从空气射向水中。折射角小于入射角。 方法技巧3 根据光路区分反射和折射 【方法点拨】发生光的折射同时会发生光的反射。求解此类题型的一般方法： （1）先找出相等的两个角，即可判断光的反射光路图，从而找出法线和分界面； （2）根据光的折射现象中，折射光线和入射光线在法线的两侧，即可判断光的折射光路图； （3）最后判断分界面两侧的介质种类。 方法技巧4 根据折射规律判断水面升降 【方法点拨】一般判断入射点的位置变化，再根据对应的光路图进行正确分析。 【巩固训练】 1.（2025·江苏扬州·二模）如图所示，小明将一束激光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射现象和折射现象，其中入射光线是 （用字母表示），折射角为 度，界面的 （上/下/左/右）边是玻璃。 2.（24-25八年级上·广东东莞·期中）小明用如图所示的装置做“探究光的折射特点”实验． (1)如图1所示，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，随着水位上升，水槽底部光斑的位置将 （选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”）； (2)为了探究折射光线与入射光线和法线是否在同一平面上，如图2所示，实验时小明将右侧可折转的光屏向后转动，并观察在右侧的光屏上 ； (3)如图3所示，小明将光沿着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线逐步偏向法线，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 （选填“增大”“减小”或“不变”）；当光沿着NO方向射入水中时会沿ON＇方向射出，此时折射角为 °； (4)在研究光的折射时，小明知道了光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角．小明想：光在其他透明介质的分界面发生折射时，什么条件下折射角小于入射角呢? 为了研究这个问题，他在老师的指导下做了如下实验：让一束激光从水中斜射入玻璃，再从玻璃依次斜射入冰、空气中，其光路如图所示．然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度，如下表，试回答： 物质 其中速度 水 玻璃 冰 空气 酒精 ①针对小明提出的问题，仔细观察图中的光路，对照表中的数据进行分析，可以得出以下结论：光在不同物质中的传播速度是不同的，光从光速大的物质斜射入光速小的物质时，折射角 入射角； ②根据分析得出的结论及表的数据，请作出下图中光由玻璃斜射入酒精时的折射光线 。 3．（23-24八年级上·上海崇明·期中）小明看到水中的鱼是由于光的 现象，他看到的是鱼的 （选填“实像”、“虚像”或“本身”）；若小明想用鱼叉捕鱼，他应该瞄准 （选填“看到的鱼”或“看到的鱼的下方”或“看到的鱼的上方”）。 4．（2025·陕西咸阳·二模）在实验“重新出现的硬币”中，观察者远离碗到达一定距离后就无法看到碗底的硬币，是因为光 ；当另一位同学缓慢地向碗中加水，观察者又重新看到了硬币，是因为光发生了 ，看到的像在硬币的 （选填“上方”或“下方”）。 5．（24-25八年级上·江苏淮安·期末）如图所示，手电筒贴着水面照射，在烧杯底部形成一个光圈（如图中虚线所示），将烧杯中水倒出一半后，烧杯底部的光圈将会变为（　　） A． B． C． D． 6．（2025·山东枣庄·一模）与光的直线传播所对应的现象有 ，与光的反射所对应的现象有 ，与光的折射所对应的现象有 。（选填序号） ①射击瞄准时要做到“三点一线”                   ②在平静的湖面可以看到蓝天白云 ③游泳池注水后，看上去好像变浅了               ④光遇到不透明物体后，可以形成影子 ⑤早晨太阳还在地平线以下时，人就可以看到它         ⑥桥在水中的“倒影” ⑦阳光透过树叶间的缝隙射到地面上，形成圆形光斑   ⑧海市蜃楼 7．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）下列各种光的现象中，由光的反射所形成的现象有 ，由光的折射所形成的现象有 （选填序号）。 ①射击瞄准时要做到“三点一线”     ②在平静的湖面可以看到蓝天白云 ③游泳池注水后，看上去好像变浅了     ④光遇到不透明物体后，可以形成影子 ⑤早晨太阳还在地平线以下时，人就可以看到它     ⑥桥在水中的“倒影” ⑦阳光透过树叶间的缝隙射到地面上，形成圆形光斑     ⑧海市蜃楼 8．（24-25八年级上·云南大理·期末）如图所示，一束激光射到空水槽底部О点，形成一个光斑。向水槽中缓慢注水，光斑将向 （选填“左”或“右”）移动；我国自主研发的世界上最大口径的射电望远镜“天眼”（如图）对光有 （填“会聚”或“发散”）作用。 9．如图，如果用S表示水中真实的鱼，在图中补全渔民在水面上A处看到鱼像S'的光路图，并在图中标出S '的大致位置。 10．（24-25八年级上·河南郑州·期末）某同学在河边A处看水中的一颗鹅卵石，如图所示水中的两点分别是他看到的像的位置和鹅卵石的真实位置B，如果他想在A处用激光笔照亮水中的鹅卵石，请画出用激光笔恰好能照射到水中鹅卵石的光路图。 11．甲图是渔民叉鱼的场景；图乙所示的A、B两个位置，一个代表鱼的实际位置，一个代表看到的鱼的虚像。请在乙图中画出他看到鱼的光路图。 12．（2025·河南南阳·二模）如图所示的两架飞机，一架是实际的飞机，另一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，请作出相应的光路图，并用A标出实际的飞机，A'标出观察到的飞机。（作图要求：折射点用O标出，两个飞机上的作图点选同一位置） 13．（24-25八年级上·广西河池·期中）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 （选填“向左移动”“不动”或“向右移动”）， 这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 （选填“会”或“不会”）发生偏折。 (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，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 （选填“增大”“减小”或“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，光路是 。 14．某小组同学设计了如图甲所示的实验装置探究光的折射规律，在玻璃水槽中竖直放置的光屏由E和F两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径NOM为两半圆的分界线。 (1)将光屏F调至与光屏E在同一平面内，保持入射点O不变，多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验： 入射角 折射角 分析表格中的数据可知，当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向 ； (2)为了能够更清晰地看清水中的光路，我们可以在水中加入适量的 ； (3)另一小组的小华在做光的折射实验时，将一束光以相同的入射角从空气分别斜射入水和玻璃中，如图乙所示。分析实验现象可知折射角是 （选填“不同”或“相同”）的，水对光的折射本领 （选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃对光的折射 本领。 15．（2025·贵州·中考真题）如图所示，是实验小组在“探究光的折射特点”的实验中拍下的一张照片。照片显示的是激光笔发出的光经空气和矩形玻璃砖传播时所呈现的光路。现根据这张照片，来探究下列问题： (1)如果AB为入射光，BE就是 光，BC就是 光； (2)如果以ABC段光路来探究折射特点，还需要作辅助线，请在答题卡对应图中画出辅助线； (3)照片中未标注光的传播方向，请根据照片中的光路判断光是从A端入射，还是D端入射？ ；理由是： 。 16．（2025·江苏泰州·二模）如图所示，长方形白纸上的虚线PQ与白纸底边平行，小明将宽为d的长方形透明玻璃砖沿 PQ 放置、激光笔紧贴白纸从PQ上C点发出一束细光束射向白纸边缘A 点，观察光的传播现象。 (1)激光束紧贴白纸的目的是： ； (2)射向A 点的激光束从玻璃砖上表面M点射出，出射光线与白纸边缘交于B点，这是光的 现象，此时折射角 θ（选填“大于”、“等于”或“小于”）；若一束激光从AB 之间射向M点，则激光将从 （选填“PN”、“NC”或“CQ”）之间射出； (3)若保持激光束沿CA 方向，仅将玻璃砖向上平移的距离，玻璃砖下边与PQ 平行，出射光束与白纸边缘交于D点，则D点在A 点的 （选填“上方”或“下方”）。 17．（2025·山东枣庄·一模）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”与人射光的颜色有关。 (1)小华认为猜想1是错误的，其理由是 (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，则猜想3 （“正确”或“错误”）， 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和光线在介质中与法线的夹角之比”。经过对多组不同玻璃砖的实验，测得数据如表；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”）。 玻璃砖A 玻璃砖B 玻璃砖C 光线在空气中与法线夹角 30.0 45.0 60.0 30.0 45.0 60.0 30.0 45.0 60.0 光线在介质中与法线夹角 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 学科网（北京）股份有限公司 $$