3.4 光的折射规律（高效培优讲义）物理沪粤版2024八年级上册

第4节 光的折射规律 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 探究光的折射规律 1 题型2 光的折射作图 6 题型3生活中的折射现象 10 【能力培优练】 14 【链接中考】 28 【重难题型讲解】 题型1 探究光的折射规律 1．光的折射 PQ：空气和水的分界面 O：入射点 AO：入射光线 NN’：法线 α：入射角（入射光线与法线的夹角） OB：折射光线 γ：折射角（折射光线与法线的夹角） 2．探究光的折射规律 实验器材：一个玻璃水槽、一支激光笔,一个量角器和一块玻璃砖。 实验过程：用如上图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。 （1）让光斜向射到空气和水的分界面。比较折射角和入射角的大小：折射角小于入射角。 （2）改变入射角的大小,观察折射角的变化情况：当入射角增大时，折射角将变大；当入射角减小时。折射角将或变小。若让光垂直射向水面,则进入水中的光的方向为垂直水面向下。 （3）把水槽换成玻璃时（如下图），重做上述实验。 【探究归纳】光的折射规律：（1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内；（2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧；（3）当光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角；当光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。 2．光路是可逆的 实例 现象 分析 实验证明，在折射现象中。光路也是可逆的。 如图所示，当我们从水面上方观察斜放入水中的铅笔时，由于光的折射，自P点射向空气中的光在水面处发生了折射，眼睛沿着折射光看去，觉得光好像是从水中P'点射出来的，P'点在P点的上方。用相同的方法，分析铅笔在水下部分的各点，最后得到的结果就是我们实际看到的情形。 【典例1-1】．小兰为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置，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，其中光屏F可绕直径NOM在水平面内前后折转。 (1)实验时小兰让光束沿AO射入水中，光束进入水中后折射光线会向 （选填“靠近”或“远离”）法线的方向偏折，说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变； (2)多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，测量结果如表所示。分析数据可得：光从空气斜射入水中，入射角增大时，折射角 （选填“增大”或“减小”）； 入射角α 30° 45° 60° 折射角β 22° 32° 41° (3)实验时，先让光屏EF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。小明将光屏F向后折转一定角度后，则在光屏F上 （选填“能”或“不能”）看到折射光，这说明折射光和入射光 （选填“在”或“不在”）同一平面内； (4)小明将光屏F调至与光屏E在同一平面内，然后在玻璃水槽底部用另一只激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，可看到折射光沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是 的。 【典例1-2】当光线从一种透明物质进入另一种透明物质时，下列说法中正确的是（　　） A．光线的传播方向一定发生改变 B．光线的传播方向有时不发生改变 C．当光线从水斜射入空气时，折射角小于入射角 D．当光线从玻璃斜射入空气时，入射角大于折射角 跟踪训练1 一束光从空气中斜射向平静的水面，当光与水面的夹角是30°时，折射角可能为（　　） A．0° B．40° C．60° D．70° 跟踪训练2 “坐井观天”这一成语是用来比喻或讽刺眼界狭窄或学识肤浅之人。图所示的是一只在井中（没有水）的青蛙。关于该成语的光路解释正确的是（　　） A．B． C．D． 跟踪训练3 如图是“探究光的折射规律”的实验光路。 (1)如图，将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察到光屏上无折射光线，得出结论：折射光线、入射光线与法线 ； (2)改变入射角的大小，观察折射光线和折射角的变化情况，记录如下： 表1 入射角i 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 85° 折射角r 8° 15° 22° 29° 35° 41° 45° 47° 48° 折射光线亮度 亮→暗 分析实验数据发现：光从空气斜射入水时，折射角 入射角，折射角随入射角增大而 ； (3)由表1数据猜想，随着入射角的增大，反射光线的亮度变化情况为 ； (4)本实验测量了多组入射角和折射角的数据，目的是为了 。 题型2 光的折射作图 实例 现象 作用效果 作出光在空气和介质中的光路图（光从空气射向水中） 光从空气射向水中时同时发生反射和折射，根据反射角等于入射角做出反射光线，根据折射角小于入射角在法线右侧的水中画出大致的折射光线，作图如下： 作出光在空气和介质中的光路图（光从水中射向空气） 根据光的反射定律，光从水中斜射到水与空气的分界面时，反射光线仍在水中，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，由此作出反射光线。根据光的折射规律，光线会穿过水面形成折射光线，从水中射向空气中时，折射角大于入射角，由此作出折射光线。作图如下： 根据光的折射判断物体位置（A是物体的像，E是人眼） 人眼看见水中的“物体”是真实物体通过折射形成的虚像。在折射光线的反向延长线上，连接眼睛E与点A，与水面的交点是入射点，OE为折射光线，根据光从水中斜射入空气时，折射角大于入射角，作出入射光线，确定物体的位置A’。 作图如下： O 水面高度变化时，折射光路图变化情况（A点是初始光斑，B点是水面变化后的光斑） 根据光的折射规律，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，连接入射点与A点，即为折射光线，作图如下： 水面变化后，由于入射角不变，光斑从A点移动到B点，只有水面下降时，折射光线才更加远离法线，作图如下： ★特别提醒 光的折射规律：三线共面、两线分居、空气角大、光路可逆 【典例2-1】请画出图入射光线对应的大致的折射光线（保留作图痕迹）。 【典例2-2】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。 跟踪训练1 如图所示，水面在虚线1位置时，一束光射入杯中，在杯底A处形成光斑，逐渐往杯中加水，当水面至虚线2位置时，请画出这束光进入水后的光路，并标出此时光斑的位置，用字母B表示。 跟踪训练2 请在图中画出光从水中斜射入空气中的折射光线的大致方向。 跟踪训练3 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。 题型3 生活中的折射现象 实例 现象 光路图 筷子“弯折” 渔民叉鱼时，会将钢叉向看到的鱼的下方投掷 潜水员看到岸上的树变“高”了 将一枚硬币放在不透明杯子的底部,向后退到恰好看不见它的位置。向杯中缓缓注水，又能看到它了 看不到硬币时： 加水后看到硬币时： 【典例3-1】如图，水中的潜水员看见岸上的树木，能说明此现象的光路图是（ ） A． B． C． D． 【典例3-2】如图甲所示，插入水中的筷子（标有A点）看起来好像向上弯折，请你在图乙中大致画出所看到A点向上弯折的光路图。 跟踪训练1 下列光现象中，属于光的折射形成的是（　　） A．湖边垂柳在水中的倒影 B．树荫下圆形的光斑 C．玻璃砖后的铅笔错位 D．日食现象的形成 跟踪训练2 如图所示，站在岸边的人看到邕江水清澈见底便贸然跳下去游泳，很容易发生溺水事故，下列说法正确的是（　　） A．该现象是光的折射产生的 B．在岸边看到的是水底的实像 C．清澈的河水看起来比实际的浅 D．光从水斜射到空气中时速度不变 跟踪训练3 如图所示，为潜水员在水面下眼睛的位置，他看到岸上物体顶点A的像的位置在处。请在图中作出潜水员在水下看到岸上物体的光路图。 【能力培优练】 1．如图所示的四种现象中，由于光的折射形成的是（ ） A．插入水中的铅笔好像弯折了 B．屏幕上的手影 C．水中的倒影 D．瓶子在镜中的像 2．人在岸上看到水中的物体是物体的虚像，像的位置比物体的实际位置要浅一些，这是因为（　　） A．从物体射向水面的光发生折射时，折射角大于入射角 B．从物体射向水面的光发生反射时，反射光线的反向延长线在物体上方 C．从物体射向水面的光线发生折射时，折射角小于入射角 D．从眼睛发出的光线射到水面发生折射时，折射角大于入射角 3．某学校要在喷水池的池底中央安装一只射灯。经过连续几天观察，小明同学发现：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；池内水面升至a位置时，在池旁看到亮斑的位置在M点；水面升至b位置时，看到亮斑的位置在N点，则（ ） A．点、点都在点的下方 B．点、点都在点的上方 C．点在点的下方，点在点的上方 D．点在点的下方，点与点重合 4．有一圆柱形敞口容器，从其左侧某上高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示。下列操作不能将光斑向左移动的是（ ） A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角增大 B．保持激光射入的角度不变，使水面上升 C．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移 D．保持激光射入的角度不变，使水面下降 5．如图所示有束光线射入杯底形成光斑，逐渐往杯中加水，光斑将（ ） A．向右移动 B．向左移动 C．不动 D．无法确定 6．如图所示，由于不同高度空气的疏密不同，来自地平线以下的太阳光，会发生光的 现象逐渐向地面弯曲，进入人眼，逆着光望去就看见太阳了，所以日出时我们所看到的太阳在实际位置的 。（选填“上方”或“下方”） 7．岸上的人看见水中的鱼的位置比实际位置偏 ；水中的潜水员看岸上的路灯的位置比实际位置偏 。 8．如图，一束光在空气和玻璃两种介质的界面处同时发生了反射和折射，此时入射光线是 ，折射角大小为 度。 9．傍晚，小华对着清澈平静的湖面看到了湖底游动的鱼，看到的是鱼的 （选填“虚”或“实”）像。假设鱼也看到了小华，则鱼看到的“小华”身高比小华的实际身高要 （选填“高”或“矮”）。 10．一束光线从空气射到某种玻璃表面，同时发生反射和折射现象，若入射光线与界面的夹角为，反射光线与折射光线的夹角等于90°，折射角等于 。 11．《康熙几暇格物篇》中记载：“置钱碗底，远视若无，及盛满水时，则钱随水光而显现矣。”如图所示，把铜钱放在碗底B处后加适量水，从A处恰好看到铜钱的像在E点，用激光笔从A点向 (用图中字母表示)处照射，可照亮铜钱。 12．如图甲所示，光从空气斜射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空气中。现在让光逆着折射光线的方向从水中斜射到与空气的分界面，请在图乙中画出相应的折射光线和反射光线。 13．下图是一束从空气斜射向玻璃的光线，画出反射光线和折射光线（注：折射光线只需画出大致方向） 14．如图所示，水池底有一光源C，从岸上A点（未画出）看到C的像位于B点，请作出图中光线CO的折射光线OA。 15．如图所示，岸上的人看池底的A点是在点的位置，请你作出人在岸上看A点的光路。 16．在探究光的折射特点的实验中： (1)如图甲所示，光从空气斜射入水中，将入射角、折射角记录在下表中。分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）： 。当光以32°的入射角从水射入空气中时，折射角为 °； 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 折射角β 0° 11° 22° 32° 41° (2)如图乙所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，激光笔沿图示方向发出一束光，侧壁上A处出现一个光斑，水槽中注入一定量的水后，侧壁上B处出现一个光斑，为使光斑由B移至C处，应使水槽中水面的高度 （选填“增加”“减少”或“不变”），水面高度的变化量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）BC间的距离； (3)如图丙所示，小明将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束沿DE方向射出，则激光笔照射在水槽底部的位置必须在 （选填“①”“②”或“③”）区域内，且激光笔射出的入射光的方向应 。 17．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 。 18．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）；接着分别倒入水和油，记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论。经讨论，同学们认为这一方案是可行的，于是进行了探究实验。 (1)要实现探究目标，他们应选择图乙中的 两图所示实验；（选填字母序号） (2)某小组同学正确实验后，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。 19．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里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角β大于入射角a。根据折射规律可知，当入射角增大时，折射角也随之增大，而当入射角增大到某值时（小于90°），折射角会增大到90°，此时的入射角叫做临界角。若继续增大入射角，此时空气中没有 折射光射出，光线全部反射回玻璃，这种现象叫做全反射。 海面上出现的海市蜃楼奇景如图乙所示，就是因为光在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观。在夏季，白昼海水温度比较低，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层逐渐折射进入稀的空气层，并在上层发生了全反射，光线又折回到下层密的气层中来，经过这样弯曲的线路，最后投入人的眼中。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”比实物抬高了许多。 某次探究光的全反射实验中，光从玻璃射向空气时的一些实验数据如下表所示。 入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42° 折射角γ 0° 15.2° 30° 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    （选填“实”或“虚”）像。 (2)分析材料可知只有当入射角    （选填“大于”“小于”或“等于”）临界角时，才会发生全反射现象。实验中光发生全反射的临界角为    ° (3)图丙中的图线    （选填“a” 或“b”） 反映了上述实验中的两角关系。 (4)分析表格中的数据可知，若光从空气垂直射向玻璃，此时的折射角为    °；若光从空气射向玻璃且入射角为30°时，此时的折射角为     (5)当光从空气斜射向玻璃时，    （选填“能”或“不能”）发生全反射现象。 【链接中考】 1．（2024·辽宁）如图，斜插入水中的筷子，看起来弯折了的原因是（　　） A．光沿直线传播 B．光的反射 C．光的色散 D．光的折射 2．（2024·甘肃临夏）光——宇宙的使者。关于光现象的描述可以用光的折射来解释的是（ ） A．墙上呈现手的影子 B．桥在水中的倒影 C．平面镜使太阳光聚集到同一位置 D．人看到鱼在水中的像 3．（2024·黑龙江大庆）以下光的反射、折射的光路图，正确的是（ ） A． B． C． D． 4．（2024·山东菏泽）2024年4月26日，神舟十八号载人飞船成功对接中国空间站，装有4条斑马鱼的特制透明容器顺利转移到问天实验舱，如图甲所示。请你在图乙中画出航天员看到斑马鱼的光路图（S表示斑马鱼的实际位置，表示宇航员看到的斑马鱼像的位置，不考虑容器壁对光线的影响）。 5．（2024·四川广安）如图所示，请作出这束光从三棱镜斜面射出的折射光线的大致方向。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 光的折射规律 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 探究光的折射规律 1 题型2 光的折射作图 6 题型3生活中的折射现象 10 【能力培优练】 14 【链接中考】 28 【重难题型讲解】 题型1 探究光的折射规律 1．光的折射 PQ：空气和水的分界面 O：入射点 AO：入射光线 NN’：法线 α：入射角（入射光线与法线的夹角） OB：折射光线 γ：折射角（折射光线与法线的夹角） 2．探究光的折射规律 实验器材：一个玻璃水槽、一支激光笔,一个量角器和一块玻璃砖。 实验过程：用如上图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。 （1）让光斜向射到空气和水的分界面。比较折射角和入射角的大小：折射角小于入射角。 （2）改变入射角的大小,观察折射角的变化情况：当入射角增大时，折射角将变大；当入射角减小时。折射角将或变小。若让光垂直射向水面,则进入水中的光的方向为垂直水面向下。 （3）把水槽换成玻璃时（如下图），重做上述实验。 【探究归纳】光的折射规律：（1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内；（2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧；（3）当光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角；当光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。 2．光路是可逆的 实例 现象 分析 实验证明，在折射现象中。光路也是可逆的。 如图所示，当我们从水面上方观察斜放入水中的铅笔时，由于光的折射，自P点射向空气中的光在水面处发生了折射，眼睛沿着折射光看去，觉得光好像是从水中P'点射出来的，P'点在P点的上方。用相同的方法，分析铅笔在水下部分的各点，最后得到的结果就是我们实际看到的情形。 【典例1-1】．小兰为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置，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，其中光屏F可绕直径NOM在水平面内前后折转。 (1)实验时小兰让光束沿AO射入水中，光束进入水中后折射光线会向 （选填“靠近”或“远离”）法线的方向偏折，说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变； (2)多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，测量结果如表所示。分析数据可得：光从空气斜射入水中，入射角增大时，折射角 （选填“增大”或“减小”）； 入射角α 30° 45° 60° 折射角β 22° 32° 41° (3)实验时，先让光屏EF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。小明将光屏F向后折转一定角度后，则在光屏F上 （选填“能”或“不能”）看到折射光，这说明折射光和入射光 （选填“在”或“不在”）同一平面内； (4)小明将光屏F调至与光屏E在同一平面内，然后在玻璃水槽底部用另一只激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，可看到折射光沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是 的。 【答案】(1)靠近 (2)增大 (3)不能 在 (4)可逆 【解析】（1）根据折射规律可知，让光束沿AO射入水中，光束进入水中后折射光线会向靠近法线的方向偏折。 （2）入射光线AO与ON的夹角即为入射角，由表中数据可知，光从空气斜射入水中，随着入射角的增大，折射角也跟着增大。 （3）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，在F板上不能看到折射光； 而光屏EF位于同一平面内，能在光屏F上可以看到折射后的光束，这说明折射光和入射光在同一平面内。 （4）光屏F、E在同一平面内，用另一只激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，折射光沿OA方向射出，与原来光的方向正好相反，说明在光的折射现象中光路是可逆的。 【典例1-2】当光线从一种透明物质进入另一种透明物质时，下列说法中正确的是（　　） A．光线的传播方向一定发生改变 B．光线的传播方向有时不发生改变 C．当光线从水斜射入空气时，折射角小于入射角 D．当光线从玻璃斜射入空气时，入射角大于折射角 【答案】B 【解析】AB．当光线从一种透明物体垂直进入另一种介质时，其传播方向不变，故A错误，B正确； C．根据光的折射定律可知，当光从水斜射入进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，故C错误； D．根据光的折射定律可知，当光从玻璃斜射入进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，故D错误。 故选B。 跟踪训练1 一束光从空气中斜射向平静的水面，当光与水面的夹角是30°时，折射角可能为（　　） A．0° B．40° C．60° D．70° 【答案】B 【解析】A．当光垂直入射时，光沿直线传播进入水中，折射角等于0°，故A不符合题意； BCD．一束光从空气中斜射向平静的水面，当光线与水面的夹角是30°时，则入射角是60°，从空气斜射入水，折射角小于入射角，故B符合题意；CD不符合题意； 故选B。 跟踪训练2 “坐井观天”这一成语是用来比喻或讽刺眼界狭窄或学识肤浅之人。图所示的是一只在井中（没有水）的青蛙。关于该成语的光路解释正确的是（　　） A．B． C．D． 【答案】B 【解析】由题意可知，井中没有水，光在同种均匀的介质（本题中是空气）中是沿直线传播的，不会发生折射，故光线不会发生偏转。眼睛之所以能看到物体，是因为物体发出的或反射的光线进入到眼睛才能看到。故B正确，ACD错误。 故选B。 跟踪训练3 如图是“探究光的折射规律”的实验光路。 (1)如图，将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察到光屏上无折射光线，得出结论：折射光线、入射光线与法线 ； (2)改变入射角的大小，观察折射光线和折射角的变化情况，记录如下： 表1 入射角i 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 85° 折射角r 8° 15° 22° 29° 35° 41° 45° 47° 48° 折射光线亮度 亮→暗 分析实验数据发现：光从空气斜射入水时，折射角 入射角，折射角随入射角增大而 ； (3)由表1数据猜想，随着入射角的增大，反射光线的亮度变化情况为 ； (4)本实验测量了多组入射角和折射角的数据，目的是为了 。 【答案】(1)在同一平面内 (2)小于 增大 (3)变亮 (4)寻求普遍规律 【解析】（1）如图，将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，左右两个半屏不在同一平面内，观察到光屏上无折射光线，得出结论：折射光线、入射光线与法线在同一平面内。 （2）由表格数据可知，折射角始终小于入射角，且入射角变大，折射角随之变大。可得：光从空气斜射入水时，折射角小于入射角，折射角随入射角增大而增大。 （3）由表格数据可知，随着入射角的增大，折射光线亮度由亮变暗，即折射光线越来越少了，故随着入射角的增大，反射光线逐渐变亮。 （4）本实验是探究类实验，测量了多组入射角和折射角的数据，目的是为了避免实验的偶然性，寻求普遍规律。 题型2 光的折射作图 实例 现象 作用效果 作出光在空气和介质中的光路图（光从空气射向水中） 光从空气射向水中时同时发生反射和折射，根据反射角等于入射角做出反射光线，根据折射角小于入射角在法线右侧的水中画出大致的折射光线，作图如下： 作出光在空气和介质中的光路图（光从水中射向空气） 根据光的反射定律，光从水中斜射到水与空气的分界面时，反射光线仍在水中，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，由此作出反射光线。根据光的折射规律，光线会穿过水面形成折射光线，从水中射向空气中时，折射角大于入射角，由此作出折射光线。作图如下： 根据光的折射判断物体位置（A是物体的像，E是人眼） 人眼看见水中的“物体”是真实物体通过折射形成的虚像。在折射光线的反向延长线上，连接眼睛E与点A，与水面的交点是入射点，OE为折射光线，根据光从水中斜射入空气时，折射角大于入射角，作出入射光线，确定物体的位置A’。 作图如下： O 水面高度变化时，折射光路图变化情况（A点是初始光斑，B点是水面变化后的光斑） 根据光的折射规律，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，连接入射点与A点，即为折射光线，作图如下： 水面变化后，由于入射角不变，光斑从A点移动到B点，只有水面下降时，折射光线才更加远离法线，作图如下： ★特别提醒 光的折射规律：三线共面、两线分居、空气角大、光路可逆 【典例2-1】请画出图入射光线对应的大致的折射光线（保留作图痕迹）。 【答案】 【解析】首先作出法线，过入射点O用虚线作垂直于分界面的垂线，这条垂线即为法线，标注垂足。根据光的折射定律，折射光线、入射光线分居法线两侧，光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角46°，折射光线靠近法线，据此过入射点O在水中用实线画出折射光线，如图所示： 【典例2-2】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】 【解析】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 跟踪训练1 如图所示，水面在虚线1位置时，一束光射入杯中，在杯底A处形成光斑，逐渐往杯中加水，当水面至虚线2位置时，请画出这束光进入水后的光路，并标出此时光斑的位置，用字母B表示。 【答案】 【解析】由于该束光在水面1的位置和水面2的位置时，入射角是相同的，那么它们的折射角大小也相同，两条折射光线是相互平行的，在该束光与水面2的交点上，作法线，再过该点，作平行于水面1折射光线的光线，此为水面2的折射光线，该光线与杯底的交点，为光斑的位置，用字母B表示，如下图所示： 跟踪训练2 请在图中画出光从水中斜射入空气中的折射光线的大致方向。 【答案】 【解析】过入射点画出法线，在法线的左侧空气中画出折射光线，且折射角大于入射角。如图所示： 跟踪训练3 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】 【解析】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B’射向水中，如图所示： 题型3 生活中的折射现象 实例 现象 光路图 筷子“弯折” 渔民叉鱼时，会将钢叉向看到的鱼的下方投掷 潜水员看到岸上的树变“高”了 将一枚硬币放在不透明杯子的底部,向后退到恰好看不见它的位置。向杯中缓缓注水，又能看到它了 看不到硬币时： 加水后看到硬币时： 【典例3-1】如图，水中的潜水员看见岸上的树木，能说明此现象的光路图是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】水中的潜水员看见岸上的树木，是因为岸上树木反射的光线从空气斜射到水中后发生折射现象，且空气中的入射角大于水中的折射角，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【典例3-2】如图甲所示，插入水中的筷子（标有A点）看起来好像向上弯折，请你在图乙中大致画出所看到A点向上弯折的光路图。 【答案】 【解析】从A点发出的光从水中斜射向空气中，发生了偏折，此时折射角大于入射角，折射光线远离法线，如图所示： 跟踪训练1 下列光现象中，属于光的折射形成的是（　　） A．湖边垂柳在水中的倒影 B．树荫下圆形的光斑 C．玻璃砖后的铅笔错位 D．日食现象的形成 【答案】C 【解析】A．湖边垂柳在水中倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A不符合题意； B．树荫下的圆形光斑，是由光的直线传播形成的，故B不符合题意； C．玻璃砖后的铅笔错位，是光从空气斜射入玻璃中，再从玻璃斜射入空气中发生的两次折射，故C符合题意； D．日食是由光的直线传播形成的，故D不符合题意。 故选C。 跟踪训练2 如图所示，站在岸边的人看到邕江水清澈见底便贸然跳下去游泳，很容易发生溺水事故，下列说法正确的是（　　） A．该现象是光的折射产生的 B．在岸边看到的是水底的实像 C．清澈的河水看起来比实际的浅 D．光从水斜射到空气中时速度不变 【答案】AC 【解析】ABC．水底反射的光线射向人的眼睛时，在水面处发生折射，折射光线远离法线，人逆着折射光线看过去，看到的是水底的虚像，位置比实际位置浅，所以，站在岸边的人看到江水清澈见底便贸然跳下去游泳，很容易发生溺水事故，故AC正确，B错误； D．光在真空中传播的速度最大，在空气中光在速度与真空中的光速差不多，光在水中的速度大约是真空中光速的，因此光从水斜射到空气中时速度变大，故D错误。 故选AC。 跟踪训练3 如图所示，为潜水员在水面下眼睛的位置，他看到岸上物体顶点A的像的位置在处。请在图中作出潜水员在水下看到岸上物体的光路图。 【答案】 【解析】连接A’B两点（空气中用虚线，水中用实线）与水面相交于O点，则交点O为光路的入射点；连接AO即为入射光线，OB为折射光线，则潜水员在水下看到岸上物体的光路图如下图所示： 【能力培优练】 1．如图所示的四种现象中，由于光的折射形成的是（ ） A．插入水中的铅笔好像弯折了 B．屏幕上的手影 C．水中的倒影 D．瓶子在镜中的像 【答案】A 【解析】A．从水中铅笔上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，所以感觉折断了，故A符合题意； B．屏幕上的手影是光沿直线传播形成的，故B不符合题意； C．水中的倒影类似于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C不符合题意； D．瓶子在平面镜中的像，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D不符合题意。 故选A。 2．人在岸上看到水中的物体是物体的虚像，像的位置比物体的实际位置要浅一些，这是因为（　　） A．从物体射向水面的光发生折射时，折射角大于入射角 B．从物体射向水面的光发生反射时，反射光线的反向延长线在物体上方 C．从物体射向水面的光线发生折射时，折射角小于入射角 D．从眼睛发出的光线射到水面发生折射时，折射角大于入射角 【答案】A 【解析】水中的物体射出的光从水中斜射向空气时发生折射，折射角大于入射角，折射光线向水面偏折，我们看到的水中的物体，是由光的折射形成的虚像，在折射光线的反向延长线上，由于折射光线向水面偏折，折射光线相对于入射光线位置升高了，所以看到的水中的物体，它的位置比实际位置浅一些。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．某学校要在喷水池的池底中央安装一只射灯。经过连续几天观察，小明同学发现：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；池内水面升至a位置时，在池旁看到亮斑的位置在M点；水面升至b位置时，看到亮斑的位置在N点，则（ ） A．点、点都在点的下方 B．点、点都在点的上方 C．点在点的下方，点在点的上方 D．点在点的下方，点与点重合 【答案】C 【解析】如下图所示，当水面升至a位置时，射灯发出的光线在水面处发生折射，折射光线远离法线偏折，然后照在池壁的S点，会看到M点在S点的下方； 如下图所示，当水面升至b位置时，射灯发出的光线沿直线照射在池壁的S点，经池壁反射到水面处，在水面处发生折射，由于光的折射，在水面上方看到的亮斑的位置会比实际位置偏浅，故看到的N点在S点的上方。 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．有一圆柱形敞口容器，从其左侧某上高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示。下列操作不能将光斑向左移动的是（ ） A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角增大 B．保持激光射入的角度不变，使水面上升 C．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移 D．保持激光射入的角度不变，使水面下降 【答案】ACD 【解析】A．保持水面高度和入射点不变，使激光的入射角增大，激光束远离法线时，折射角随之变大，光斑会向右移动，故A符合题意； BD．保持激光射入角度不变，使水面上升，如下图所示： 入射点向左移动，则光斑向左移动；同理使水面下降，入射点向右移动，则光斑向右移动，故B不符合题意，D符合题意； C．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C符合题意。 故选ACD。 5．如图所示有束光线射入杯底形成光斑，逐渐往杯中加水，光斑将（ ） A．向右移动 B．向左移动 C．不动 D．无法确定 【答案】A 【解析】光由空气斜射入水中，发生折射现象，折射角小于入射角，逐渐往杯中加水，入射光线和折射光线如图所示： 因此可知，当往杯中加水，光斑将向右移动。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．如图所示，由于不同高度空气的疏密不同，来自地平线以下的太阳光，会发生光的 现象逐渐向地面弯曲，进入人眼，逆着光望去就看见太阳了，所以日出时我们所看到的太阳在实际位置的 。（选填“上方”或“下方”） 【答案】折射 上方 【解析】太阳光在穿过大气层时，由于不同高度空气的疏密不同，即空气密度不均匀，光的传播方向会发生改变。这种现象称为光的折射。 来自地平线以下的太阳光，逐渐向地面弯曲，人眼逆着折射光线望去时，太阳的位置看起来比实际位置更高。因此，日出时我们所看到的太阳位置在其实际位置的上方。 7．岸上的人看见水中的鱼的位置比实际位置偏 ；水中的潜水员看岸上的路灯的位置比实际位置偏 。 【答案】高 高 【解析】岸上的人看到水中的鱼，是鱼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，人眼逆着折射光线看去，看到的是鱼的虚像，虚像的位置比实际位置偏高。 水中的潜水员看到岸上的路灯，是路灯反射的光从空气中斜射入水中时发生折射，折射光线靠近法线，潜水员逆着折射光线看去，看到的是路灯的虚像，虚像的位置比实际位置偏高。 8．如图，一束光在空气和玻璃两种介质的界面处同时发生了反射和折射，此时入射光线是 ，折射角大小为 度。 【答案】GO 60 【解析】由图可知，相互垂直的两条线，一条是法线，另一条是分界面，由于光的反射现象中，反射角等于入射角，故图中有两条光线与同一条虚线组成的角相等，因为图中光线GO、EO与BF组成的角相等，故BF是法线，又因为反射光线与入射光线在法线两侧、折射光线也与入射光线在法线两侧，故折射光线、反射光线在法线同侧，故GO是入射光线，OE是反射光线，OC是折射光线，折射角是指折射光线与法线的夹角，即OC与BF的夹角，即是折射角，大小为即 9．傍晚，小华对着清澈平静的湖面看到了湖底游动的鱼，看到的是鱼的 （选填“虚”或“实”）像。假设鱼也看到了小华，则鱼看到的“小华”身高比小华的实际身高要 （选填“高”或“矮”）。 【答案】虚 高 【解析】水中鱼反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入眼睛，而眼睛是逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，这实际上看到的是偏高的鱼的虚像。 小华反射的光从空气斜射入水中，在水面处发生折射，折射角小于入射角，折射光线进入鱼的眼睛，而鱼的眼睛是逆着折射光线的方向看去，就会觉得人变高了，故看到的“小华”身高是比小华的实际身高偏高的虚像。 10．一束光线从空气射到某种玻璃表面，同时发生反射和折射现象，若入射光线与界面的夹角为，反射光线与折射光线的夹角等于90°，折射角等于 。 【答案】30° 【解析】光的反射现象中，反射角等于入射角，反射光线和入射光线关于法线对称。若入射光线与界面的夹角为30°，则反射光线与界面的夹角也为30°，反射光线与折射光线的夹角等于90°，则折射光线与界面的夹角为 则折射角为30° 11．《康熙几暇格物篇》中记载：“置钱碗底，远视若无，及盛满水时，则钱随水光而显现矣。”如图所示，把铜钱放在碗底B处后加适量水，从A处恰好看到铜钱的像在E点，用激光笔从A点向 (用图中字母表示)处照射，可照亮铜钱。 【答案】E 【解析】把铜钱放在碗底B处，当向碗中加水时，硬币反射的光线从水斜射入空气中发生折射，当折射光线进入人眼时，人眼逆着折射光线看去，看到的便是由于光的折射而形成的虚像（虚像的位置比物体的实际位置偏高），所以从A处看到铜钱的像在E处。根据光路的可逆性可得，若用激光笔从A点向E处射出光束时，光线会原路返回，即可把铜钱照亮。 12．如图甲所示，光从空气斜射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空气中。现在让光逆着折射光线的方向从水中斜射到与空气的分界面，请在图乙中画出相应的折射光线和反射光线。 【答案】 【解析】根据光的反射定律可知，光从空气斜射到水面时，反射光线仍在水中，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；根据光的折射知识可知，光线会穿过水面形成折射光线，从水中射入空气中时，折射角大于入射角，据此画出折射光线和反射光线，如下图所示： 13．下图是一束从空气斜射向玻璃的光线，画出反射光线和折射光线（注：折射光线只需画出大致方向） 【答案】 【解析】过入射点做出法线，在空气中法线的另一侧作出反射光线，注意反射角等于入射角；在玻璃中法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角，如下图所示： 14．如图所示，水池底有一光源C，从岸上A点（未画出）看到C的像位于B点，请作出图中光线CO的折射光线OA。 【答案】 【解析】光源C发出的光线CO从水中斜射入空气时，会发生折射现象，折射角大于入射角；由于人眼总是认为光线是沿直线传播的，所以折射光线OA的反向延长线会交于像点B；具体作图步骤为：先画出法线（垂直于水面），然后根据折射定律画出折射光线OA，使其远离法线偏折，且反向延长线通过B点。如图所示： 15．如图所示，岸上的人看池底的A点是在点的位置，请你作出人在岸上看A点的光路。 【答案】 【解析】根据光从水中斜射入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，连接AO，则AO是入射光线，OB是折射光线，如图所示： 16．在探究光的折射特点的实验中： (1)如图甲所示，光从空气斜射入水中，将入射角、折射角记录在下表中。分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）： 。当光以32°的入射角从水射入空气中时，折射角为 °； 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 折射角β 0° 11° 22° 32° 41° (2)如图乙所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，激光笔沿图示方向发出一束光，侧壁上A处出现一个光斑，水槽中注入一定量的水后，侧壁上B处出现一个光斑，为使光斑由B移至C处，应使水槽中水面的高度 （选填“增加”“减少”或“不变”），水面高度的变化量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）BC间的距离； (3)如图丙所示，小明将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束沿DE方向射出，则激光笔照射在水槽底部的位置必须在 （选填“①”“②”或“③”）区域内，且激光笔射出的入射光的方向应 。 【答案(1)光从空气斜射入水中，折射角小于入射角 45 (2)增加 大于 (3) ② 与DE方向平行 【解析】（1）由表格数据知道，当入射角等于45°时折射角为32°，当光由空气斜射入水中时，随着入射角的增大，折射角也增大，根据在光的折射中，光路是可逆的，当光由水射入空气时，入射角小于折射角，且当入射角等于32°时，折射角为45°。 （2）因入射角和折射角都不变，要使B处的光点向上移到C处，则应使水槽中的水量增加。 因两次折射光线是平行的，如下面图所示，则水面高度的变化量大于BC的距离 （3）将激光笔移至虚线框内向水槽底部（厚度可忽略不计）照射，因光从空气斜射进入水中和从水斜射进入空气中时，两次发生折射，一次折射角减小，另一次折射角增大，则最终的折射光线与最初的入射光线是平行的，所以激光笔应该与DE平行入射到区域②的位置，才能实现，如下图： 17．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】当光沿着NO方向射入时，垂直界面入射时传播方向不变，此时入射角为0°，折射角也为0°。 【小题2】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】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】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45°时，折射角为32°，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45°，对应的入射角等于32°。 根据表一数据，当入射角等于30°时，折射角等于22°；当入射角等于45°时，折射角等于32°；当入射角等于40°时，折射角应该在22°和3°之间，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【小题5】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。 18．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）；接着分别倒入水和油，记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论。经讨论，同学们认为这一方案是可行的，于是进行了探究实验。 (1)要实现探究目标，他们应选择图乙中的 两图所示实验；（选填字母序号） (2)某小组同学正确实验后，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。 【答案】BD 油 【解析】(1)由题意可知，要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时，就要控制其他因素不变，观察图乙，存在液体的高度不同，入射光的入射角不同，需要控制液体的高度相同，入射光的入射角相同，而液体的种类不同，那么只有BD合适，BD是两种不同的液体，液体的高度相同，入射光的入射角相同，这种情况符合题意，所以要实现探究目标，他们应选择图乙中的BD。 (2)根据记录可知，油中光斑的位置距离空气中的光斑比较远，比水的还要远，因此油对光线的偏折程度大，油对光的偏折本领较大。 19．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里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角β大于入射角a。根据折射规律可知，当入射角增大时，折射角也随之增大，而当入射角增大到某值时（小于90°），折射角会增大到90°，此时的入射角叫做临界角。若继续增大入射角，此时空气中没有 折射光射出，光线全部反射回玻璃，这种现象叫做全反射。 海面上出现的海市蜃楼奇景如图乙所示，就是因为光在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观。在夏季，白昼海水温度比较低，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层逐渐折射进入稀的空气层，并在上层发生了全反射，光线又折回到下层密的气层中来，经过这样弯曲的线路，最后投入人的眼中。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”比实物抬高了许多。 某次探究光的全反射实验中，光从玻璃射向空气时的一些实验数据如下表所示。 入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42° 折射角γ 0° 15.2° 30° 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    （选填“实”或“虚”）像。 (2)分析材料可知只有当入射角    （选填“大于”“小于”或“等于”）临界角时，才会发生全反射现象。实验中光发生全反射的临界角为    ° (3)图丙中的图线    （选填“a” 或“b”） 反映了上述实验中的两角关系。 (4)分析表格中的数据可知，若光从空气垂直射向玻璃，此时的折射角为    °；若光从空气射向玻璃且入射角为30°时，此时的折射角为     (5)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)大于 41.8 (3)a (4) 0 20 (5)不能 【解析】（1）海市蜃楼是光在空气层中多次折射和全反射形成的，所成的像不是由实际光线会聚而成，而是由反射光线的反向延长线会聚形成，因此人眼看到的空中的“景物”是虚像。 （2）根据材料描述，当入射角增大到临界角时，折射角为90°，继续增大入射角（即入射角大于临界角），空气中没有折射光射出，光线全部反射回玻璃，发生全反射现象，故只有入射角大于临界角时才会发生全反射。 由表格数据可知，当入射角为41.8°时，折射角为90°，若再增大入射角，折射光会消失，说明41.8°为光从玻璃射向空气时的临界角。 （3）实验中是光从玻璃射向空气，根据折射规律，此时折射角大于入射角，且入射角增大到临界角（41.8°）后，折射角不再变化（发生全反射）。图线 a能体现折射角始终大于入射角，且在入射角达到一定大小后折射角不再增大，故图线a反映了上述实验中的两角关系。图线b中折射角始终等于入射角，不符合该实验规律。 （4）根据光的折射规律，当光垂直射向两种介质的界面时，传播方向不变，折射角为0°，因此光从空气垂直射向玻璃时，折射角为0°。 光的折射现象中，光路可逆。表格中光从玻璃射向空气，入射角为20°时，折射角30°；则光从空气射向玻璃，入射角30°时，折射角等于原来的入射角，即20°。 （5）根据材料中全反射的形成条件可知，全反射发生的前提是：先有折射光线，且折射角随入射角增大而增大，直到折射角达到90°（此时对应的入射角为临界角），继续增大入射角才会发生全反射。当光从空气斜射向玻璃时，根据初中学过的光的折射规律，此时折射角小于入射角；即使不断增大入射角，折射角始终会小于入射角，不可能达到90°，因此无法满足全反射的形成条件，不能发生全反射现象。 【链接中考】 1．（2024·辽宁）如图，斜插入水中的筷子，看起来弯折了的原因是（　　） A．光沿直线传播 B．光的反射 C．光的色散 D．光的折射 【答案】D 【解析】斜插入水中的筷子，看起来弯折了是光的折射现象形成的，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．（2024·甘肃临夏）光——宇宙的使者。关于光现象的描述可以用光的折射来解释的是（ ） A．墙上呈现手的影子 B．桥在水中的倒影 C．平面镜使太阳光聚集到同一位置 D．人看到鱼在水中的像 【答案】D 【解析】A．墙上呈现手的影子，是因为手挡住了光线形成的，说明光是沿直线传播的，故A不符合题意； B．桥在水中的倒影，类似于平面镜成像，由光的反射形成的，故B不符合题意； C．平面镜使太阳光聚集到同一位置，平面镜对光的作用是发生发射，故C不符合题意； D．人看到鱼在水中的像，是由鱼反射的光线经水面折射形成的靠上的虚像，故D符合题意。 故选D。 3．（2024·黑龙江大庆）以下光的反射、折射的光路图，正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】反射角等于入射角，反射光线与入射光线在同一介质中，折射光线与入射光线在不同介质中，空气中的入射角大于水中的折射角，故A正确，BCD错误。 故选A。 4．（2024·山东菏泽）2024年4月26日，神舟十八号载人飞船成功对接中国空间站，装有4条斑马鱼的特制透明容器顺利转移到问天实验舱，如图甲所示。请你在图乙中画出航天员看到斑马鱼的光路图（S表示斑马鱼的实际位置，表示宇航员看到的斑马鱼像的位置，不考虑容器壁对光线的影响）。 【答案】 【解析】眼睛以为光线是沿直线传播的，连接眼睛与像点，可得折射光线，折射光线与界面的交点为入射点，连接S点与入射点，可得入射光线 5．（2024·四川广安）如图所示，请作出这束光从三棱镜斜面射出的折射光线的大致方向。 【答案】 【解析】光从三棱镜斜射入空气中时，折射光线和入射光线位于法线两侧，折射角大于入射角 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $