3.1光的折射（知识解读）-2025-2026学年八年级物理上册同步知识解读与专题训练（苏科版2024）

3.1光的折射（知识解读）（原卷版） •知识点1 光的折射现象 •知识点2 探究光的折射特点 •知识点3 根据光的折射定律作光路图 •作业 巩固训练 光的折射现象 知识点1 1、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。 2、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。光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向不改变（改变、不改变）。 3、入射光线射入另一种介质时的交点（O），叫入射点；入射光线与法线夹角（α）叫入射角；折射光线与法线的夹角（γ）叫折射角。 4、在生活中，我们常见的折射现象很多，如：看清澈的池水，池水水底变浅；在岸上看到的鱼接近于水面；透过玻璃砖看物体发生了错位；水杯中的筷子好像弯折了；“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。 【典例1】下列光现象是由光的折射形成的是（　　） A．国家大剧院的倒影 B．水中月 C．日环食 D．海市蜃楼 【变式1-1】2024年4月28日下午，多位网友拍到青岛出现“海市蜃楼”，海天之间群山叠嶂，令人不断感叹自然现象的神奇。该现象在持续了约两小时后消失不见。下列与“海市蜃楼”原理相同的现象是（　　） A．墙上的“兔” B．水中的“塔” C．空中的“桥” D．树林中的光 【变式1-2】诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷，其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置（如图所示），太阳实际在图中 （选填“甲”或“乙”）的位置，因为诗人看到的是太阳光经过不均匀的大气层发生了 所成的像。 【变式1-3】如图所示，将一束光斜射入容器的底面O处，若向容器中注水，观察到底面上的光斑将会 （选填“向左运动”“保持不动”或“向右运动”），这个过程中，折射角大小将会 （选填“变大”“变小”或“保持不变”）。 探究光的折射特点 知识点2 1、实验目的：探究光的折射特点。 2、实验器材： 激光笔、水槽、一个可折转的光屏、一块玻璃砖、刻度尺、量角器、支架等。 （1）玻璃砖(或水)： 发生光的折射。 （2）激光笔：发出光（光学）。 （3）可折转的光屏：探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面。 3、实验步骤 步骤①如图所示，让光从空气进入水中，观察折射光线、入射光线、法线之间的位置关系。 步骤②比较折射角与入射角的大小。 步骤③改变入射角的大小，观察折射角的变化情况。 步骤④换用玻璃砖，将上面的实验过程重复一次。 步骤⑤让光从水中斜射到空气中，观察入射角和折射角的变化。 4、实验结论 (1) 三线共面：折射光线与入射光线、法线在同一平面上。 (2) 两线异侧；折射光线和入射光线分居于法线的两侧。 (3) 角不等：折射角不等于入射角(空气中角大) A.光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，属于近法线折射。 B.光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，属于远法线折射。 【典例2】小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置。 （一）如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 （1）实验时，先让光屏E、F位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束。这说明折射光线和入射光线位于法线 ；他将光屏F向后折转一定角度后，在光屏F上不能看到折射光，说明折射光线和入射光线 （选填“在”或“不在”）同一平面内； （2）他将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的亮斑B向 （选填“左”、“右”或“上”）移动； （3）他继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明折射时光路是 ； （二）他让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气，如图乙、丙所示。不断调整入射角，通过实验得到下表数据； （4）光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生。当入射角增大时，折射角 ，折射光线的能量 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）； （5）当入射角α≥41.8°时，折射光消失，反射光会变得更亮，即发生光的全反射现象。图像丁中的图线 （选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系。 入射角α 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50° 折射角β 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 90° 反射能量 5% 7% 26% 43% 84% 100% 100% 【变式2-1】光从空气斜射入玻璃时，下列结论中正确的是（　　） A．入射角=反射角=折射角 B．入射角=反射角>折射角 C．反射角=入射角>折射角 D．反射角=入射角<折射角 【变式2-2】如图所示，光从空气斜射入玻璃，折射角 （选填“大于”或“小于”）入射角。如果增大入射角，则折射光线将 （选填“靠近”或“远离”）法线。    【变式2-3】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”“向右移动”或“不移动”），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方向偏折，调整激光笔使入射光逐渐偏向法线，折射光也逐渐偏向法线，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”）。当入射光沿着NO方向射入时，折射光会沿ON'方向偏折，此时折射角为 度； (3)若光沿BO方向射入，折射光将沿 方向射出，这是因为光折射时， 。 根据光的折射定律作光路图 知识点3 1、光的折射定律 （1）在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在同一平面内（共面）。 （2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧（分居）。 （3）当光从空气斜射入水等其他透明物质（玻璃、水晶等）时，折射角小于（大于、小于或等于）入射角；当光从水或其它透明物质斜射入空气时，折射角大于（大于、小于或等于）入射角（不等角，在空气中的角大）。 2、作光的折射光路图，光的折射作图方法 （1）光的折射。 （2）光路可逆性。 【典例3】如图所示，水槽底部有一点光源S，紧贴水槽右壁竖直固定一平面镜。S发出的一束光经水面折射照射在镜面上，又经平面镜反射后通过P点。请画出该光束从S点到 P 点的光路图。 【变式3-1】按题目要求作图；如图，是一束反射光线，作出入射光线和折射光线。 【变式3-2】如图所示， AO为入射光线，O为入射点。根据光的折射特点在图中画出折射光线的大致位置。 【变式3-3】如图所示，A是池底的物体，A′是岸上人看到的A的像，请在图中画出人眼看到池底A的光路图。 一、单选题 1．如图所示事例不属于平面镜应用的是（　　） A．用潜望镜观察海面上的情况 B．利用镜子扩大房间视野空间 C．水中的笔发生弯折 D．舞蹈房舞蹈演员矫正姿势 2．三月的鼋头渚春意盎然，通过平静的水面看到“樱花在水中开放，鱼在花中游动”。对于该现象中的“樱花”和“鱼”，下列说法中正确的是（    ） A．“樱花”是光的反射形成的像，“鱼”是光的折射形成的像 B．“樱花”是光的折射形成的像，“鱼”是光的反射形成的像 C．“樱花”和“鱼”都是光的反射形成的像 D．“樱花”和“鱼”都是光的折射形成的像 3．生活现象中蕴含了丰富的光学知识，下列说法正确的是（　　） A．“池水映明月”是由于光的直线传播形成的 B．“立竿见影”是光的直线传播形成的 C．“潭清疑水浅”是由于光的反射形成的 D．“一叶障目”是光的反射造成的 4．2023年8月1日，岳阳市人大常委将农历九月十五定为“岳阳楼日”，977年前，范仲淹落笔写下了千古雄文《岳阳楼记》。岳阳楼记中同样蕴含着物理知识。下列说法正确的是 A．“渔歌互答”，渔夫的歌声响起了，一唱一和说明声音可以通过空气传播 B．“静影沉璧”，湖水平静时，明月映入水中，似沉下一块玉璧，是光沿直线传播的现象 C．“皓月千里”，皎洁的月光照耀千里，说明月亮是光源 D．“潭清疑水浅”，潭水清澈看上去很浅，这是光的反射现象 5．光影世界，像和影是多彩生活的重要组成部分，关于生活中常见的“像”和“影”的有关物理现象，下列说法正确的是（   ） A．成语“形影不离”中的“人影”是由于光的折射形成的 B．放电影时，屏幕上的“像”能被所有观众看到，屏幕越光滑越好 C．水鸟捕食时，水鸟看到水下的小鱼，是光的折射形成的虚像 D．在水边喝水的羚羊，看到水中“自己的像”是实像 6．看到放入水中的筷子被“折断”了，下列描述该现象的光路图正确的是（　　） A． B． C． D． 7．在容器底部产生一个光斑，如图，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，使水面下降 D．保持激光射入的角度不变，使水面上升 8．中国古代诗词不仅能够抒发情感，还蕴含着丰富的科学知识。下列四幅图中与诗句“潭清疑水浅，荷动知鱼散”所涉及的光现象相同的是（   ） A．水面倒影 B．林间光束 C． 波光粼粼 D． 铅笔“折断” 二、填空题 9．小浩学习了光学知识后，做了如图所示实验：在半透明水槽中放蚊香产生烟雾，打开激光笔对着标记点P照射，根据 （填“镜面”或“漫”）反射的原理，可观察到笔直光路，“笔直”说明 。然后向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑将会向左移动，产生此现象的原因是光由空气射入水中时发生了 现象。 10．如图所示，容器内水位在A处时，一束光斜射入水中，在容器底形成光斑P1；当容器内水位上升到B处时，该光束在容器底形成光斑P2，则P2在P1的 （选填“左边”、“右边”或“相同位置”）。 11．成都东湖公园，是一个值得一去的地方，它的面积比西湖还要大15倍。一个天朗气清的上午，小敏通过湖面看到奇妙的景观：鱼在云中游！请解释：小敏看到的云是光的 现象形成的，看到的鱼是因为光发生了 现象。 12．如图，一只白鹭站在水中，它看到自己在水中的像是由于光的 形成的，它看到自己的腿在水中的部分 （填“变长”或“变短”）了，这是光的 现象； 当白鹭飞离水面，白鹭在水中身体像的大小 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 13．如图，一束光在空气和玻璃两种介质的界面处发生反射和折射，此时折射角大小为 度。若入射角变为20°，则反射光线和折射光线的夹角将 （选填“大于”、“等于”或“小于”）110°， （选填“BF上方”“BF下方”“AD左方”“AD右方”）为玻璃。 三、作图题 14．图甲是渔民用鱼叉捕鱼时的情景，请在图乙中画出眼睛在A点的人叉鱼时正确的光路图。 15．如图所示，观光水池中，一束红光沿方向从水射入空气，折射光线为。若另一束红光沿方向从水射入空气，请大致画出入射光线的折射光线。 16．根据要求作图： (1)如图甲所示，在路灯（A点表示）的照射下，地面上出现了小树BC的影子BD，请根据光的直线传播知识画图确定点D的位置。 (2)如图乙，反射光线与镜面成50°角，请在图中画出入射光线并标出入射角的大小。 (3)如图丙，请画出光线从三棱镜折射入空气时，折射光线的大致位置。 四、实验题 17．如图所示，是光从空气斜射入水中的光路图： (1)进行实验并总结光的折射规律： ① 光线， 光线和法线在同一平面内； ② 光线， 光线位于法线的两侧； ③光从空气进入其他透明体中时，折射光线 法线（选填“靠近”或“远离”），折射角 入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）； (2)若光从其他透明体进入空气中时，折射角 入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 18．在验证“光的折射规律”的实验中，小华同学利用激光笔、水槽、水和一个可绕NN'折转的光屏进行了如图所示实验。 （1）当光沿着NO方向射入时，此时传播方向 （选填“会”或“不会”）发生改变，入射角为 度；折射角为 度。 （2）如图乙，小华继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，她使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。 （3）光屏上呈现的光路如图所示，小华在光屏上记录下光路并标出了此时的入射角和折射角，据此她得出：光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角这一错误结论，小华得出该错误结论的原因是 ； （4）纠正错误后，小华测得如下表所示的两组数据： 表一：光从空气斜射入水中 序号 1 2 3 入射角α/° 30 45 60 折射角γ/° 22 32 40 表二：光从水中斜射入空气中 序号 1 2 3 入射角α/° 22 ◆ 40 折射角γ/° 30 45 60 ①表二中“◆”数据被遮挡住看不到，由表中信息可知这个数据是 ； ②如果小华在探究光从空气斜射入水中的折射规律时，完成了第4次实验，入射角是40°，折射角可能是 ； A．20°    B．28°    C．35°    D．60° （5）实验中，为了使实验结论更具有普遍性，除了改变入射角进行多次测量外，还应进行的操作是 。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1光的折射（知识解读）（解析版） •知识点1 光的折射现象 •知识点2 探究光的折射特点 •知识点3 根据光的折射定律作光路图 •作业 巩固训练 光的折射现象 知识点1 1、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。 2、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。光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向不改变（改变、不改变）。 3、入射光线射入另一种介质时的交点（O），叫入射点；入射光线与法线夹角（α）叫入射角；折射光线与法线的夹角（γ）叫折射角。 4、在生活中，我们常见的折射现象很多，如：看清澈的池水，池水水底变浅；在岸上看到的鱼接近于水面；透过玻璃砖看物体发生了错位；水杯中的筷子好像弯折了；“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。 【典例1】下列光现象是由光的折射形成的是（　　） A．国家大剧院的倒影 B．水中月 C．日环食 D．海市蜃楼 【答案】D 【详解】AB．倒影、水中月都属于平面镜成像，都是由光的反射形成的，故AB不符合题意； C．日环食是由于光的直线传播形成的，故C不符合题意； D．海市蜃楼是由于光在不均匀的大气中传播发生折射而形成的虚像，属于光的折射，故D符合题意。 故选D。 【变式1-1】2024年4月28日下午，多位网友拍到青岛出现“海市蜃楼”，海天之间群山叠嶂，令人不断感叹自然现象的神奇。该现象在持续了约两小时后消失不见。下列与“海市蜃楼”原理相同的现象是（　　） A．墙上的“兔” B．水中的“塔” C．空中的“桥” D．树林中的光 【答案】C 【详解】A．海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播发生的折射现象。墙上的“兔”属于影子，是光的直线传播现象，故A不符合题意； B．水中“塔”是倒影，相当于平面镜成像，其原理是光的反射，故B不符合题意； C．空中“桥”是彩虹，是太阳光通过悬浮在空中细小的水珠折射而成的，故C符合题意； D．光在同种均匀介质中沿直线传播，光线射入树林中是光的直线传播现象，故D不符合题意。 故选C。 【变式1-2】诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷，其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置（如图所示），太阳实际在图中 （选填“甲”或“乙”）的位置，因为诗人看到的是太阳光经过不均匀的大气层发生了 所成的像。 【答案】 乙 折射 【详解】[1][2]诗人观察到落日时，由太阳发出的光线在经过不均匀的大气时发生偏折，人逆着折射光线看去，感觉到光线是由折射光线反向延长线的交点发出的，“交点”就是太阳的虚像，它在实际太阳的上面，实际的太阳在看到的“太阳”的下面，即乙位置。 【变式1-3】如图所示，将一束光斜射入容器的底面O处，若向容器中注水，观察到底面上的光斑将会 （选填“向左运动”“保持不动”或“向右运动”），这个过程中，折射角大小将会 （选填“变大”“变小”或“保持不变”）。 【答案】 向左运动 不变 【详解】[1][2]光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射角会向靠近法线的方向偏折，所以光斑将会向左移动；若向容器中注水，光从空气斜射入水中时，入射角与法线的夹角不变，即入射角不变，则折射角大小将保持不变。 探究光的折射特点 知识点2 1、实验目的：探究光的折射特点。 2、实验器材： 激光笔、水槽、一个可折转的光屏、一块玻璃砖、刻度尺、量角器、支架等。 （1）玻璃砖(或水)： 发生光的折射。 （2）激光笔：发出光（光学）。 （3）可折转的光屏：探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面。 3、实验步骤 步骤①如图所示，让光从空气进入水中，观察折射光线、入射光线、法线之间的位置关系。 步骤②比较折射角与入射角的大小。 步骤③改变入射角的大小，观察折射角的变化情况。 步骤④换用玻璃砖，将上面的实验过程重复一次。 步骤⑤让光从水中斜射到空气中，观察入射角和折射角的变化。 4、实验结论 (1) 三线共面：折射光线与入射光线、法线在同一平面上。 (2) 两线异侧；折射光线和入射光线分居于法线的两侧。 (3) 角不等：折射角不等于入射角(空气中角大) A.光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，属于近法线折射。 B.光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，属于远法线折射。 【典例2】小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置。 （一）如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 （1）实验时，先让光屏E、F位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束。这说明折射光线和入射光线位于法线 ；他将光屏F向后折转一定角度后，在光屏F上不能看到折射光，说明折射光线和入射光线 （选填“在”或“不在”）同一平面内； （2）他将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的亮斑B向 （选填“左”、“右”或“上”）移动； （3）他继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明折射时光路是 ； （二）他让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气，如图乙、丙所示。不断调整入射角，通过实验得到下表数据； （4）光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生。当入射角增大时，折射角 ，折射光线的能量 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）； （5）当入射角α≥41.8°时，折射光消失，反射光会变得更亮，即发生光的全反射现象。图像丁中的图线 （选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系。 入射角α 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50° 折射角β 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 90° 反射能量 5% 7% 26% 43% 84% 100% 100% 【答案】 两侧 在 左 可逆的 增大 减小 a 【解析】【小题1】[1][2]实验时，先让光屏E、F位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束，这说明折射光线和入射光线位于法线两侧；当F板向后折转一定的角度后，则呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，所以在F板上不能看到折射光，但此时折射光线和入射光线在同一平面内。 【小题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，光斑会向左移动。 【小题3】该小组同学继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明折射时光路可逆。 【小题4】[1][2]由表中数据可知：当入射角增大时，折射角也随着增大，反射光线能量增大，那么折射光线的能量减小。 【小题5】由表格数据可知：入射角增大折射角也增大，当入射角等于41.8°时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象。 折射角随着入射角的增大而增大，但折射角总大于入射角，而图b中，当入射角等于45°时，折射角也等于45°，a图象中的折射角始终大于入射角，因此图a反映了折射角与入射角的关系。 【变式2-1】光从空气斜射入玻璃时，下列结论中正确的是（　　） A．入射角=反射角=折射角 B．入射角=反射角>折射角 C．反射角=入射角>折射角 D．反射角=入射角<折射角 【答案】C 【详解】根据光的反射定律可知，反射角等于入射角；由光的折射规律可知，光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，所以反射角=入射角>折射角，故C正确，ABD错误。 故选C。 【变式2-2】如图所示，光从空气斜射入玻璃，折射角 （选填“大于”或“小于”）入射角。如果增大入射角，则折射光线将 （选填“靠近”或“远离”）法线。    【答案】 小于 远离 【详解】[1][2]由图可知，入射角为，光是从空气斜射入玻璃，折射角为 光由空气斜射入玻璃和其它透明介质的时候，折射角小于入射角，且折射角随着入射角的增大而增大。因此如果增大入射角，则折射光线将远离法线。 【变式2-3】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”“向右移动”或“不移动”），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方向偏折，调整激光笔使入射光逐渐偏向法线，折射光也逐渐偏向法线，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”）。当入射光沿着NO方向射入时，折射光会沿ON'方向偏折，此时折射角为 度； (3)若光沿BO方向射入，折射光将沿 方向射出，这是因为光折射时， 。 【答案】(1) 向左移动 会 (2) 在同一平面 减小 0 (3) OA 光路可逆 【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。 （2）[1]小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，若将纸板右半部分绕NN'向后翻转任意角度，会发现纸板上无折射光线呈现，这是为了探究折射光线、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。 根据光的折射定律作光路图 知识点3 1、光的折射定律 （1）在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在同一平面内（共面）。 （2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧（分居）。 （3）当光从空气斜射入水等其他透明物质（玻璃、水晶等）时，折射角小于（大于、小于或等于）入射角；当光从水或其它透明物质斜射入空气时，折射角大于（大于、小于或等于）入射角（不等角，在空气中的角大）。 2、作光的折射光路图，光的折射作图方法 （1）光的折射。 （2）光路可逆性。 【典例3】如图所示，水槽底部有一点光源S，紧贴水槽右壁竖直固定一平面镜。S发出的一束光经水面折射照射在镜面上，又经平面镜反射后通过P点。请画出该光束从S点到 P 点的光路图。 【答案】 【解析】【小题1】先根据光的反射定律画出反射光线AP对应的入射光线，再将此入射光线与水面的交点和S点连接，即为光源发出的光线，即完成光路图，如图所示： 【变式3-1】按题目要求作图；如图，是一束反射光线，作出入射光线和折射光线。 【答案】 【详解】先画法线（垂直界面虚线），再以法线为对称轴，根据反射角等于入射角画入射光线；以入射点为起点，在水中画出折射光线，使折射角小于入射角，如图所示： 【变式3-2】如图所示， AO为入射光线，O为入射点。根据光的折射特点在图中画出折射光线的大致位置。 【答案】 【详解】根据折射定律：光从水中斜射入空气时，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角大于入射角，过入射点O作法线，根据折射角大于入射角在法线右侧空气中作出折射光线，如下图所示： 【变式3-3】如图所示，A是池底的物体，A′是岸上人看到的A的像，请在图中画出人眼看到池底A的光路图。 【答案】 【详解】由于从池底反射的光经水面发生折射，折射光线远离法线偏折（向下偏折），当折射光线射入人眼，人凭光沿直线传播的感觉，认为池底A在折射光线的反向延长线上，人看到的是池底A的虚像。连接眼睛和点A′与界面的交点即为入射点O，根据光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，连接AO为入射光线，点O和眼睛为折射光线，如下图所示： 一、单选题 1．如图所示事例不属于平面镜应用的是（　　） A．用潜望镜观察海面上的情况 B．利用镜子扩大房间视野空间 C．水中的笔发生弯折 D．舞蹈房舞蹈演员矫正姿势 【答案】C 【详解】A．潜望镜是两块平面镜，利用潜望镜观察海面上的情况，属于平面镜的应用，故A不符合题意； B．平面镜可以成像，用平面镜来扩大视野空间，属于平面镜的应用，故B不符合题意； C．水中的笔发生弯折是光在不同种介质中传播方向发生偏折，是光的折射现象，故C符合题意；D．舞蹈演员用镜子矫正自己的舞姿，应用了平面镜成像，属于平面镜的应用，故D不符合题意。 故选C。 2．三月的鼋头渚春意盎然，通过平静的水面看到“樱花在水中开放，鱼在花中游动”。对于该现象中的“樱花”和“鱼”，下列说法中正确的是（    ） A．“樱花”是光的反射形成的像，“鱼”是光的折射形成的像 B．“樱花”是光的折射形成的像，“鱼”是光的反射形成的像 C．“樱花”和“鱼”都是光的反射形成的像 D．“樱花”和“鱼”都是光的折射形成的像 【答案】A 【详解】樱花在水中的“倒影”是由于光照射到樱花上，经水面反射后进入人眼形成的虚像，属于​​光的反射现象​​。 看到水中的“鱼”，是鱼身上的光从水中斜射入空气时发生折射，折射光线进入人眼后形成的虚像，属于​​光的折射现象​​。 因此，“樱花”由光的反射形成，“鱼”由光的折射形成，故A正确，BCD错误 故选 A。 3．生活现象中蕴含了丰富的光学知识，下列说法正确的是（　　） A．“池水映明月”是由于光的直线传播形成的 B．“立竿见影”是光的直线传播形成的 C．“潭清疑水浅”是由于光的反射形成的 D．“一叶障目”是光的反射造成的 【答案】B 【详解】A．“池水映明月”：水面相当于平面镜，明月光经水面反射后形成像，属于光的反射，并非光的直线传播，故A错误； B．“立竿见影”：杆子挡住了沿直线传播的光，在杆子后方形成阴影，属于光的直线传播，故B正确； C．“潭清疑水浅”：水底的光从水中斜射入空气中时发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看，会觉得水底位置变高（水变浅），属于光的折射，并非光的反射，故C错误； D．“一叶障目”：一片叶子挡住了视线，是因为光沿直线传播，无法绕过叶子到达人眼，属于光的直线传播，并非光的反射，故D错误。 故选B。 4．2023年8月1日，岳阳市人大常委将农历九月十五定为“岳阳楼日”，977年前，范仲淹落笔写下了千古雄文《岳阳楼记》。岳阳楼记中同样蕴含着物理知识。下列说法正确的是（　　） A．“渔歌互答”，渔夫的歌声响起了，一唱一和说明声音可以通过空气传播 B．“静影沉璧”，湖水平静时，明月映入水中，似沉下一块玉璧，是光沿直线传播的现象 C．“皓月千里”，皎洁的月光照耀千里，说明月亮是光源 D．“潭清疑水浅”，潭水清澈看上去很浅，这是光的反射现象 【答案】A 【详解】A．“渔歌互答”，歌声通过空气在两人之间传播，渔夫之间一唱一和，说明空气可以传播声音，故A正确； B．水面相当于平面镜，天上的月亮在湖中的倒影，像一块玉璧一样在水中，成像是因为光的反射形成的虚像，故B错误； C．月亮不能发光，不是光源，我们看到的月亮是反射的太阳光，故C错误； D．“潭清疑水浅”是因为水中物体的光斜射到水面上进入空气中时会发生折射现象，折射光线远离法线，我们逆着折射光线看水中的物体时，物体好像变浅了，故D错误。 故选A。 5．光影世界，像和影是多彩生活的重要组成部分，关于生活中常见的“像”和“影”的有关物理现象，下列说法正确的是（   ） A．成语“形影不离”中的“人影”是由于光的折射形成的 B．放电影时，屏幕上的“像”能被所有观众看到，屏幕越光滑越好 C．水鸟捕食时，水鸟看到水下的小鱼，是光的折射形成的虚像 D．在水边喝水的羚羊，看到水中“自己的像”是实像 【答案】C 【详解】A．“人影”指的是人的影子，影子是由于光的直线传播而形成的。当光源发出的光射在不透明的物体上时，会在其背后形成影子。故A错误； B．电影院的屏幕应做得很粗糙，光线射到上面能发生漫反射，使坐在电影院的任一角落里，都能看清屏幕上的图像，故B错误； C．水下的小鱼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，折射角大于入射角，而水鸟认为光是沿直线传播的，水鸟看到的水下的小鱼位置在折射光线的反向延长线上，所成的像是虚像，像的位置比实际位置偏高，所以，水鸟捕食时，水鸟看到水下的小鱼，是光的折射形成的虚像，故C正确； D．在水边喝水的羚羊，看到水中“自己的像”，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，所成的像是由实际光线的反向延长线会聚而成，因此是虚像，故D错误。 故选C。 6．看到放入水中的筷子被“折断”了，下列描述该现象的光路图正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】放入水中的筷子被“折断”了，是因为水中的筷子反射的光线由水中射入空气中时，在水面处发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射后的光线，看到的是筷子的虚像，像的位置比筷子的实际位置浅，所以，描述该现象的光路图正确的是D中的光路图，故D正确，ABC错误。 故选D。 7．在容器底部产生一个光斑，如图，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，使水面下降 D．保持激光射入的角度不变，使水面上升 【答案】D 【详解】A．保持水面高度和入射点不变，使激光的入射角增大，激光束远离法线时，此时折射光线远离法线，折射角变大，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（由水平实线到水平虚线），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D符合题意，C不符合题意。 故选D。 8．中国古代诗词不仅能够抒发情感，还蕴含着丰富的科学知识。下列四幅图中与诗句“潭清疑水浅，荷动知鱼散”所涉及的光现象相同的是（   ） A．水面倒影 B．林间光束 C． 波光粼粼 D． 铅笔“折断” 【答案】D 【详解】“潭清疑水浅”是由于光的折射现象，当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会觉得水变浅了。 A．水面倒影是光的反射现象，平静的水面相当于平面镜，物体在水面形成的倒影是光的反射形成的虚像，与“潭清疑水浅”的光的折射现象不同，故A不符合题意； B．林间光束是光的直线传播现象，是因为光在同种均匀介质中沿直线传播，与“潭清疑水浅”的光的折射现象不同，故B不符合题意； C．波光粼粼是光的反射现象，水面反射光线形成的，与“潭清疑水浅”的光的折射现象不同，故C不符合题意； D．铅笔“折断”是光的折射现象，当铅笔斜插入水中时，光从水中斜射入空气中发生折射，使得人眼看到的铅笔好像在水面处“折断”了，与“潭清疑水浅”所涉及的光的折射现象相同，故D符合题意。 故选D。 二、填空题 9．小浩学习了光学知识后，做了如图所示实验：在半透明水槽中放蚊香产生烟雾，打开激光笔对着标记点P照射，根据 （填“镜面”或“漫”）反射的原理，可观察到笔直光路，“笔直”说明 。然后向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑将会向左移动，产生此现象的原因是光由空气射入水中时发生了 现象。 【答案】 漫 光在同种均匀介质中沿直线传播 折射 【详解】[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]光传播路径是笔直的，笔直说明光在同种均匀介质中沿直线传播的。 [3]光从空气斜射入水或其他透明介质中时，折射角小于入射角，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，折射光线偏向法线，则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。 10．如图所示，容器内水位在A处时，一束光斜射入水中，在容器底形成光斑P1；当容器内水位上升到B处时，该光束在容器底形成光斑P2，则P2在P1的 （选填“左边”、“右边”或“相同位置”）。 【答案】右边 【详解】当容器内水位上升到B处时，入射点向右上方移动，入射角不变，则折射角也不变，折射光线与原来平行，向右移动，所以， P2在P1的右边。 11．成都东湖公园，是一个值得一去的地方，它的面积比西湖还要大15倍。一个天朗气清的上午，小敏通过湖面看到奇妙的景观：鱼在云中游！请解释：小敏看到的云是光的 现象形成的，看到的鱼是因为光发生了 现象。 【答案】 反射 折射 【详解】[1]小敏看到的云是光的反射现象形成的。平静的湖面相当于平面镜，云在湖面上形成的像，是光的反射形成的虚像。 [2]看到的鱼是因为光发生了折射现象。鱼反射的光线从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看去，看到的是鱼的虚像，位置比实际鱼的位置偏高。 12．如图，一只白鹭站在水中，它看到自己在水中的像是由于光的 形成的，它看到自己的腿在水中的部分 （填“变长”或“变短”）了，这是光的 现象； 当白鹭飞离水面，白鹭在水中身体像的大小 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 反射 变短 折射 不变 【详解】[1]白鹭看到自己在水中的像，是由于光的反射形成的，水面相当于平面镜，平面镜成像的原理是光的反射。 [2][3]它看到自己的腿在水中的部分变短了，这是光的折射现象。光从水中斜射入空气中时，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看，会觉得物体的像变浅、变短。 [4]当白鹭飞离水面，根据平面镜成像的特点，像与物的大小相等，所以白鹭在水中身体像的大小不变。 13．如图，一束光在空气和玻璃两种介质的界面处发生反射和折射，此时折射角大小为 度。若入射角变为20°，则反射光线和折射光线的夹角将 （选填“大于”、“等于”或“小于”）110°， （选填“BF上方”“BF下方”“AD左方”“AD右方”）为玻璃。 【答案】 60 大于 AD右方 【详解】[1][3]根据光的反射定律，反射角等于入射角，由图观察，图中符合反射角、入射角定义且有可能相等的两个角，只有、。根据光的反射定律和光的折射定律，则可确定BF为法线，AD为界面，GO为入射光线，OE为反射光线，OC为折射光线，为入射角，为反射角，为折射角。 由题意，入射角 则反射角 则折射角 因为折射角大于入射角，所以界面AD右方为玻璃，左方为空气。 [2]由图可知，当入射角为时，反射光线OE与界面AD的夹角为 反射光线和折射光线的夹角 若入射角变为，则反射角也变为，则反射光线OE与界面AD的夹角 由于入射角从减小到，减小了，折射角随着入射角减小而减小，而折射角大于入射角，则折射角减小的幅度要大于，即折射角，则折射光线CO与界面AD的夹角，反射光线和折射光线的夹角，即 三、作图题 14．图甲是渔民用鱼叉捕鱼时的情景，请在图乙中画出眼睛在A点的人叉鱼时正确的光路图。 【答案】 【详解】眼睛以为光是沿直线传播的，连接AS′，可得折射光线，折射光线与水面的交点为入射点，连接入射点与点S可得入射光线，如图所示： 15．如图所示，观光水池中，一束红光沿方向从水射入空气，折射光线为。若另一束红光沿方向从水射入空气，请大致画出入射光线的折射光线。 【答案】 【详解】在光的折射现象中，折射角随入射角的减小而减小，一束红光沿方向从水射入空气相对于沿方向从水射入空气的红光入射角更小，所以对应的折射光线更靠近法线，据此画出入射光线BO的折射光线，如图所示： 16．根据要求作图： (1)如图甲所示，在路灯（A点表示）的照射下，地面上出现了小树BC的影子BD，请根据光的直线传播知识画图确定点D的位置。 (2)如图乙，反射光线与镜面成50°角，请在图中画出入射光线并标出入射角的大小。 (3)如图丙，请画出光线从三棱镜折射入空气时，折射光线的大致位置。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据光的直线传播原理，路灯A发出的光沿直线传播，经过小树顶端C后到达地面的点就是影子的端点D。所以，连接A、C并延长，与水平地面相交于点D，BD即为小树BC的影子。如图所示 （2）首先，过反射点O作垂直于镜面的法线（用虚线表示）。已知反射光线与镜面成50°，那么反射角为90°- 50°=40° 根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以入射角也为40°，最后，在法线另一侧，以O为端点，画出入射光线，使入射光线与法线的夹角为40°，并标出入射角。如图所示 （3）当光线从三棱镜（玻璃，光密介质）折射入空气（光疏介质）时，折射光线会远离法线。所以，先确定光线在三棱镜内的传播方向，然后在光线射出三棱镜进入空气的界面处，画出法线垂直镜面，再画出折射光线，使其远离法线。如图所示 四、实验题 17．如图所示，是光从空气斜射入水中的光路图： (1)进行实验并总结光的折射规律： ① 光线， 光线和法线在同一平面内； ② 光线， 光线位于法线的两侧； ③光从空气进入其他透明体中时，折射光线 法线（选填“靠近”或“远离”），折射角 入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）； (2)若光从其他透明体进入空气中时，折射角 入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】(1) 折射 入射 折射 入射 靠近 小于 (2)大于 【详解】（1）[1][2][3][4][5][6]进行实验并总结光的折射规律：折射光线、入射光线和法线位于同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧；当光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。 （2）在光的折射现象中，光路是可逆的。则当光从其他透明体斜射入空气中时，折射角大于入射角。 18．在验证“光的折射规律”的实验中，小华同学利用激光笔、水槽、水和一个可绕NN'折转的光屏进行了如图所示实验。 （1）当光沿着NO方向射入时，此时传播方向 （选填“会”或“不会”）发生改变，入射角为 度；折射角为 度。 （2）如图乙，小华继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，她使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。 （3）光屏上呈现的光路如图所示，小华在光屏上记录下光路并标出了此时的入射角和折射角，据此她得出：光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角这一错误结论，小华得出该错误结论的原因是 ； （4）纠正错误后，小华测得如下表所示的两组数据： 表一：光从空气斜射入水中 序号 1 2 3 入射角α/° 30 45 60 折射角γ/° 22 32 40 表二：光从水中斜射入空气中 序号 1 2 3 入射角α/° 22 ◆ 40 折射角γ/° 30 45 60 ①表二中“◆”数据被遮挡住看不到，由表中信息可知这个数据是 ； ②如果小华在探究光从空气斜射入水中的折射规律时，完成了第4次实验，入射角是40°，折射角可能是 ； A．20°    B．28°    C．35°    D．60° （5）实验中，为了使实验结论更具有普遍性，除了改变入射角进行多次测量外，还应进行的操作是 。 【答案】 不会 0 0 在同一平面 将折射光线和界面之间的夹角当成了折射角 32 B 换用其他透明介质再做此实验 【解析】【小题1】[1][2][3]当光沿着方向射入时，垂直界面入射时传播方向不变，此时入射角为，折射角也为。 【小题2】[4]在探究光的折射规律实验中，使用可折转的光屏，主要是为了研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。当把光屏的一侧向后（或向前）折转时，观察这一侧光屏上是否还有折射光线。如果折转后，这一侧光屏上没有折射光线，就说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内；如果有，就说明不在同一平面内。通过这种可折转光屏的操作，能够直观地对 “三线共面” 这一折射规律的关键内容进行探究。 【小题3】[5]折射角是折射光线与法线的夹角，由图丙可知，该同学将折射光线和界面之间的夹角当成了折射角。 【小题4】[6]根据光在折射中，光路是可逆的，分析表格中的数据：光从空气斜射入水中，当入射角为时，折射角为，所以光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射角为，对应的入射角等于。 [7]根据表一数据，当入射角等于时，折射角等于；当入射角等于时，折射角等于；当入射角等于时，折射角应该在和之间，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【小题5】[8]验证“光的折射规律”，实验中，为了使实验结论更具有普遍性，除了改变入射角进行多次测量外，还应进行的操作是换用其他透明介质再做此实验。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $