第09讲 光的折射（暑假预习讲义）新八年级物理新教材苏科版

第09讲 光的折射 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 光的折射、折射光线、折射角、法线、入射角、折射定律 1. 认识光的折射现象，能识别生活中的折射实例，掌握光的折射规律，会用其解释简单光学现象，了解折射光路可逆。 2. 通过实验探究折射规律，提升观察、分析和归纳能力，经历完整学习过程，培养科学思维。 学习重点： 识别光的折射现象，明确定义，了解其折射规律核心与光路可逆性，能运用定律解释常见生活现象，形成完整认知链条。 学习难点： 理解不同介质斜射时折射角与入射角的变化规律，区分不同介质中的偏折情况，运用折射规律解释生活现象，区分光的反射与折射现象，明确二者本质区别。 情｜境｜启｜思 站在岸边看清澈的浅池，实际水深总比看起来深；把铅笔斜插入水中，它好像在水面处“折断”了。这些神奇的现象，都源于我们今天要自学的物理规律——光的折射。 概｜念｜构｜建 1. 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象，叫做光的折射。注：垂直入射时，传播方向不改变，此时折射角等于入射角等于0°。 2. 基本概念 入射光线、折射光线、法线：过入射点，垂直于两种介质分界面的辅助线 入射角：入射光线与法线的夹角；折射角：折射光线与法线的夹角 3. 光的折射规律 三线共面：折射光线、入射光线和法线在同一平面内 两线分居：折射光线和入射光线分别位于法线两侧 角的关系：光从空气斜射入水或其他透明介质时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折 光从水或其他透明介质斜射入空气时，折射角大于入射角，折射光线远离法线 入射角增大，折射角也随之增大；入射角减小，折射角也随之减小 可逆性：光的折射现象中，光路是可逆的。 4. 生活中常见的折射现象 池水看起来比实际浅；筷子在水中“折断”；海市蜃楼；水中叉鱼要瞄准看到鱼的下方；透过玻璃看窗外物体变形、透镜成像等等。 深｜研｜精｜炼 知识点01 光的折射现象 1. 光的折射定义 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生偏折，这种现象叫做光的折射。这里需要注意两个关键点： “斜射入”：如果光垂直从一种介质射入另一种介质，传播方向不会发生偏折，不属于折射中“方向偏折”的典型情况，但仍然属于光的折射范畴，光速发生改变； “一般会发生偏折”：因为垂直入射时偏折程度为0，方向不变，因此用“一般”描述。 2. 折射现象中的基本术语 和光的反射类似，光的折射也有对应的专用术语，下图（文字描述）中各部分定义如下： 术语名称 定义说明 界面 两种介质的分界面，比如空气和水的分界面、空气和玻璃的分界面 法线 过入射点，垂直于界面的虚线，是用来标注角度的参考线 入射光线 从第一种介质射向界面的光线 折射光线 进入第二种介质后，发生偏折的光线 入射角（i） 入射光线与法线之间的夹角 折射角（r） 折射光线与法线之间的夹角 注意：和反射现象不同，折射现象中，入射光线和折射光线分别位于两种不同的介质中，同时分居法线两侧。 三、常见光的折射现象辨析 生活中很多常见现象都属于光的折射，我们可以结合定义区分它和其他光现象： 1. 典型折射现象列举 将筷子插入盛水的玻璃杯中，从侧面看筷子好像在水面处“折断”了； 游泳池注水后，看上去游泳池的深度比实际深度要浅； 在岸边看水中的鱼，看到的鱼的位置比实际位置要高；潜水员在水中看岸边的树，看到的树比实际位置更高； 早晨我们看到还没升到地平线以上的太阳，是光经过不均匀大气发生折射形成的虚像； 隔着玻璃砖看钢笔，钢笔的笔杆好像错位了； 海市蜃楼现象，是光经过不均匀的空气发生连续折射形成的虚像。 2. 易混现象区分 我们已经学过光的直线传播和光的反射，对比区分如下： 光现象类型 发生场景 举例对比 光的直线传播 光在同种均匀介质中传播，不进入第二种介质 小孔成像、影子形成：属于直线传播，不是折射；树荫下的光斑是直线传播，不是折射 光的反射 光在同种介质中，遇到界面返回原介质 平面镜成像、水中倒影：属于反射，光线没有进入第二种介质，不是折射；我们能看到本身不发光的物体，多数是反射现象 光的折射 光进入第二种介质（或者在不均匀介质中传播） 筷子折断、池水变浅：光线从水进入空气，发生偏折，属于折射 四、简单探究：光折射的初步规律 你可以利用家中的器材做简单的探究，比如用激光笔、透明玻璃杯、水，完成下面的观察： 1. 光从空气斜射入水中 观察现象可以发现：折射光线向法线方向偏折，因此折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也会随之增大。如果光垂直入射到水面，传播方向不变，此时入射角为0°，折射角也为0°。 2. 光从水斜射入空气中 观察现象可以发现：折射光线远离法线方向偏折，因此折射角大于入射角。这说明光的折射现象中，光路是可逆的。 五、自学问题清单 在自学后，整理你存在的疑问，可以带着问题进入课堂学习： 为什么斜射入才会发生偏折，垂直射入传播方向不变？ 折射角和入射角之间有没有定量的关系？ 为什么池水变浅、岸上看鱼位置变高，能用折射规律解释清楚吗？ 不均匀介质中的折射和两种均匀介质分界面的折射有什么异同？ 【例1】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，此时水槽底部的光斑落在O点的________（选填“左”或“右”）侧，这是因为发生了光的________现象。打开水槽底部水龙头缓慢放水的过程中，折射角大小________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 左 折射 不变 【详解】【小题1】当水槽内没有水时，激光在空气中沿直线传播，直接照射到水槽底部的固定点O。当向水槽内加水，水面到达 A点时，激光束从空气斜射入水中。根据光的折射定律，光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线会向法线方向偏折，即折射角小于入射角。因为激光笔的位置是固定的，光线射向原来的点。加水后，光线在水面处发生折射，折射光线偏向法线，所以光线到达水槽底部的位置会向左偏移。因此，此时水槽底部的光斑落在O点的左侧。这种现象是由于光从一种介质进入另一种介质时发生的折射现象； 打开水槽底部水龙头缓慢放水，水面会逐渐下降。在这个过程中，激光笔的位置和照射方向没有改变，水面的位置虽然下降，但水面始终保持水平。因此，入射光线与水面法线之间的夹角（即入射角）保持不变。根据折射定律，在介质不变（空气和水）的情况下，入射角不变，折射角也保持不变。 【常见误区】光从空气斜射入水中，当入射角增大到一定程度时，会不会没有折射光线？ 光的折射和光的反射同时发生时，怎么区分反射光线和折射光线？ 如果介质的密度变化不均匀，折射角会怎么变化？ 光路可逆在折射现象里具体可以应用在哪些问题中？ 能发生光的折射的介质需要满足什么条件吗？ 在判断光现象类型时，容易混淆“光的直线传播”“光的反射”和“光的折射”，常见错误如下： 1. 误将水中倒影认作光的折射现象，实际上倒影是平面镜成像，属于光的反射，光线没有进入水中发生偏折，只是在水面反射回空气进入人眼。 2. 误将影子的形成归为光的折射，影子是光沿直线传播时遇到不透明物体，在物体后方形成的暗区，没有进入第二种介质发生偏折，属于光的直线传播。 3. 误认为只要光从一种介质进入另一种介质，传播方向一定发生偏折，忽略了垂直入射时传播方向不变的情况。 4. 错误认为光从水斜射入空气时，折射角小于入射角，混淆了不同入射方向下折射角和入射角的大小关系。 5. 误将海市蜃楼认作光的反射现象，实际上海市蜃楼是光经过不均匀大气发生连续折射形成的虚像，属于光的折射。。 【即练1】如图，是一根粗细均匀的直树枝斜插在水中的一张照片，其中是直树枝在水中的倒影，这是光的___________（直线传播/反射/折射，下同）现象、是光的___________现象、是光的___________现象。 【答案】 反射 折射 直线传播 【详解】【小题1】由题可知，平静的水面相当于一个平面镜，倒影是平面镜成像，其原理是光的反射。树枝OA反射的光照射到水面上，发生反射，反射光线进入人眼，人便看到了水中的倒影OB； 由图可知，OC是我们看到的水下部分的树枝。光从水中的树枝OC反射出来，在从水斜射入空气时，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，感觉光是沿直线传播的，所以看到的是树枝OC的虚像，其位置比实际位置要浅； 由图可知，OD是树枝的影子。影子是由于光在均匀介质（空气）中沿直线传播遇到不透明的物体，在物体后面形成的光照射不到的黑暗区。 【即练2】如图所示，是一束光在空气与玻璃的分界面上同时发生反射和折射的光路图，已知，，，则反射光线为________，折射角度数为________，分界面的________侧为空气（选填“上”、“下”、“左”或“右”）。 【答案】 OB 30° 右 【详解】MN和PQ垂直，二者一个是法线、一个是分界面。已知，则 ，所以 ，则 可见，MN是法线，PQ是空气与玻璃的分界面。 [1]根据光的反射定律，反射角等于入射角，BO、CO与法线MN夹角相等，所以入射光线为CO，反射光线为OB，折射光线为OA。 [2]折射角是折射光线与法线的夹角，即 [3]入射角是入射光线与法线夹角，折射角30∘，入射角大于折射角，说明光是从空气斜射入玻璃，因此分界面PQ的右侧是空气。 知识点02 光的折射特点 1. 探究光的折射规律实验 实验目的 观察光的折射现象，总结位置关系，探究折射角和入射角的大小关系，验证光路可逆性。 实验器材 包括可折叠半圆形玻璃折射盘或带刻度矩形光具盘、激光笔、玻璃砖、清水、量角器、白纸、直尺，其中半圆形折射盘可直接读取角度，适合课堂使用。 实验步骤 第一步，组装实验装置，确定初始位置。将光具盘放在水平桌面，对齐分界面和法线对应刻度；自制装置需要先在白纸上画出分界面、法线，标记入射点。 第二步，探究空气斜射入玻璃的折射规律。让激光从空气斜射入玻璃砖圆心，读出入射角和折射角并记录；改变入射角度，重复多次实验，记录数据，观察三者位置关系。 第三步，探究垂直入射的特殊情况。让入射光线沿法线垂直射入玻璃砖，观察传播方向，记录入射角和折射角的数值。 第四步，验证光路可逆性。保持玻璃砖位置不变，让激光沿原折射光线方向入射，观察折射光线是否沿原入射光线射出，记录位置关系。 第五步，更换介质重复实验。将玻璃砖换成清水，重复斜入射、垂直入射和光路可逆的实验步骤，记录实验数据。验证折射规律在水和空气界面是否成立。 实验注意事项： 激光笔不能直射眼睛，避免损伤视网膜。实验要保持玻璃砖或水槽位置稳定，避免分界面偏移产生测量误差。斜入射时入射角要在合理范围，避免入射角过大导致折射光线亮度不足，无法清晰观察。读数时视线要与光具盘刻度垂直，减小读数人为误差。 2. 光的折射规律 （1）三线共面规律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射现象发生在入射光线与法线构成的平面内，不会偏出这个平面。 （2）分居法线两侧规律：折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，明确了折射光线的位置范围，排除二者出现在法线同侧的可能。 （3）角度大小规律：光从空气斜射入水或其他光密介质时，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也随之增大；光从光密介质斜射入空气时，折射角大于入射角。 特殊情况有两种：光垂直分界面入射时，传播方向不变，入射角和折射角都为0度；光从光密介质射向光疏介质，入射角增大到一定程度时会发生全反射，全反射是光纤通信的核心原理。 （4）光路可逆规律：折射现象中光路可逆，若光沿原折射光线入射，折射光线会沿原入射光线射出。 【例2】一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是 （　　） A．BO是入射光，OA是反射光 B．AO是入射光，OC是折射光 C．∠AOM是入射角，∠BON是反射角 D．光若沿BO入射，将沿OA和OC射出 【答案】B 【详解】ABC．过点O作法线PQ，如图所示： 由于反射时反射光线和入射光线位于法线两侧；折射时折射光线和入射光线也位于法线两侧，所以图中AO是入射光线、OB是反射光线、OC是折射光线。∠AOP是入射角，∠BOP是反射角，故B正确，AC错误； D．反射时光路是可逆的，所以光若沿BO入射，反射光线沿OA射出，折射时折射光线和入射光线也位于法线两侧，由于OC与BO在法线同侧，所以光若沿BO入射，折射光线不会沿OC射出，故D错误。 故选B。 【易错点拨】当光从空气进入水或其他介质时，容易记混折射角与入射角的大小关系，这里可以简单记忆：疏大密小。也就是光从光疏介质斜射入光密介质时，折射角小于入射角；光从光密介质斜射入光疏介质时，折射角大于入射角，空气相对于水和玻璃属于光疏介质，以此就可以快速判断角度大小关系，避免混淆。另外要注意，只有斜射时才会发生角度偏折，垂直入射时不存在角度大小的比较，传播方向不发生改变。 【即练3】光从水中斜射入空气，入射角为 30°，则折射角的大小可能为（     ） A．0° B．25° C．30° D．45° 【答案】D 【详解】由光的折射定律可知，光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角，本题中入射角为30°，因此折射角一定大于30°，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【即练4】关于光的折射，下列光路图正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】ABC．光从空气斜射入水中时，根据光的折射规律，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，故AC错误，B正确； D．光从水斜射入空气中时，根据光的折射规律，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角，故D错误。 故选B。 知识点03 解释光的折射现象 1. 水底看起来比实际更浅 这是生活中最常见的折射现象，我们站在岸边看清澈的河水或者泳池，总会感觉水底比实际深度要浅，即使是熟悉水性的人，也容易因为误判深度发生意外，其本质就是光的折射。 具体原理：水底某一点反射的自然光，从水斜射入空气时，传播方向会在水面处发生偏折，折射角大于入射角。这些偏折后的折射光线进入人的眼睛后，人的视觉系统会默认光线始终沿直线传播，因此会将折射光线反向延长，在真实水底点的上方形成一个虚像。我们看到的"水底"其实就是这个虚像，虚像位置比真实位置更高，因此我们就会感觉水底变浅了。 2. 水中的筷子看起来向上弯折 把一根筷子斜插入盛水的玻璃杯中，从侧面观察，会看到筷子在水下的部分看起来向上弯折，筷子仿佛在水面处"折断"了，这也是典型的光折射结果。 具体原理：插入水中的筷子部分反射的光线，同样需要从水中斜射入空气才能进入我们的眼睛。根据折射规律，折射光线向水面偏折（折射角大于入射角），人脑沿直线反向延长折射光线，得到水下筷子部分的虚像位置比实际位置更靠上，因此我们会看到水下部分向上弯折，看起来筷子像是在水面处被折断了。如果我们垂直水面往下看筷子，由于入射光线垂直界面不发生偏折，就不会看到明显的弯折效果。 3. 碗底硬币重新浮现实验 这个实验是非常经典的光学小实验：把一枚硬币放在空碗底部，人移动到刚刚看不到硬币的位置，此时保持人的位置不动，往碗中慢慢加水，随着水面升高，原本看不见的硬币会逐渐重新出现在视野中，仿佛凭空"浮现"出来。 具体原理：当碗里没有水的时候，硬币反射的光线沿直线传播，被碗的边缘挡住，无法进入人的眼睛，因此我们看不到硬币。往碗里加水之后，水面没过硬币，硬币反射的光线从水斜射入空气，在水面处发生折射，折射光线向远离法线的方向偏折，也就是向碗边偏折，原本被碗边挡住的光线经过折射后就能顺利进入人的眼睛。人脑同样会沿直线反向延长折射光线，形成比实际硬币位置更高的虚像，我们就能看到这枚虚像，因此就觉得硬币重新浮现了。 其他常见的光折射现象 除了上述三个例子外，生活中还有很多常见的光折射现象：比如海市蜃楼本质就是空气疏密不均导致的光折射；凸透镜成像、照相机和放大镜的工作原理也是基于光的折射；夏天看到路面远处有水影，走近发现什么都没有，这也是空气受热不均匀导致的折射现象；潜水员在水里看岸边的树木，会觉得树木比实际更高，这和人在岸上看水底变浅是正好相反的折射效果。 【例3】如图，小明将一枚硬币放在碗底，眼睛在A处恰好看不到，沿碗壁缓缓向碗中加水，在A处又能看到“硬币”了，这是由于光从水斜射向空气时，折射光线________法线，看到位于真实硬币上方的________像。 【答案】 远离 虚 【详解】根据光的折射规律：光从水斜射向空气时，折射角大于入射角，因此折射光线远离法线；人眼逆着折射光线看去，会看到折射光线反向延长线会聚形成的像，这个像不是实际光线会聚而成，因此是虚像，且虚像位置在真实硬币的上方。 【易错点拨】光的折射和反射的区别 很多人容易把光的折射和光的反射混淆，这里做一个简单区分： 发生位置不同：反射发生在原介质中，光线没有进入第二种介质；折射发生在两种介质的分界面，光线进入了第二种介质。 传播方向规律不同：反射角始终等于入射角，折射角不等于入射角（垂直入射除外）。 日常看到的平面镜成像属于光的反射，而本文提到的水中物体变浅、弯折都属于光的折射。 【即练5】“伐竹取道，下见小潭，水尤清冽…潭中鱼可百许头，皆若空游无所依，日光下澈，影布石上”是唐代柳宗元《小石潭记》中描写的场景。游者看到潭水中的“鱼”是光由________________（选填“空气进入水”或“水进入空气”）发生折射所成的__________像（选填“虚”或“实”）：“影布石上”中的“影”是由光的__________形成的。 【答案】 水进入空气 虚 直线传播 【详解】[1]人看到潭中的“鱼”，是鱼反射的光线从水中斜射入空气中发生折射后进入人眼。 [2]人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是鱼的虚像，该像并非实际光线会聚而成。 [3]“影布石上”的“影”是鱼的影子，是光沿直线传播过程中，遇到不透明的鱼，在石头上形成的光照不到的暗区，由光的直线传播形成的。 【即练6】将硬币放在碗底，后退至恰好看不到硬币的位置停下（如图甲）。向碗中缓缓注水，当水面上升到图示高度时，刚好再次看到硬币右端点（如图乙）。请在丙图中画出人眼刚好看到点的光路。 【答案】 【详解】当向碗中注水后，硬币反射的光线从水中斜射入空气时，在水面发生折射。根据光的折射定律，光从水种斜射入空气时，折射角大于入射角，折射光线会远离法线。由图丙可知，虚线与水面交点就是光线的入射点，连接硬币上的点和水面上的入射点，这就是光线在水中的传播路径即入射光线。最后，在光线上标出箭头，据此作图。 【重难突破】利用光的折射规律可以解释很多生活中容易混淆的光现象，突破两个常考的易错难点： 1. 为什么我们能看到地平线以下的太阳？这是因为地球周围的大气是不均匀的，越靠近地面大气密度越大，太阳光穿过不均匀的大气层时会不断发生折射，折射光线持续向地面偏折，因此即便太阳实际位置还在地平线以下，偏折后的太阳光也能进入我们的眼睛，我们就能提前看到太阳的虚像，这也是实际日出时间比视觉上日出时间要晚的原因。 2. 区分折射形成的虚像和反射形成的虚像：二者都不是实际光线会聚形成的，都是反向延长线得到的虚像，但形成原理不同，折射虚像是光线经过偏折后，在不同介质中形成虚像，反射虚像是光线返回原介质后形成的虚像，结合发生位置就能准确区分。。 1．“潭清疑水浅”的光学原理主要是（     ） A．光的反射 B．光的折射 C．光的色散 D．光的直线传播 【答案】B 【详解】当水底反射的光线从水斜射入空气时会发生偏折，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看时，会得到比实际位置偏高的水底虚像，因此会让人觉得水变浅，该现象的光学原理是光的折射。 故选B。 2．如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（     ） A．水杯中“分离”的勺子 B．树荫下的光斑 C．水中桥的倒影 D．景物在镜中的成像 【答案】A 【详解】A．水杯中“分离”的勺子是勺子反射的光由水中进入空气时发生折射，折射光线远离法线形成的，属于光的折射现象，故A符合题意； B．树荫下的光斑是小孔成像现象，是由于光的直线传播形成的，故B不符合题意； C．水中桥的倒影是平面镜成像，属于光的反射现象，故C不符合题意； D．汽车后视镜是凸面镜，景物在镜中的成像是由于光的反射形成的，故D不符合题意。 故选A。 3．把玻璃杯放在有字的卡片上，往杯内注水近满。由上向下观察，看到如图所示的现象，这主要是因为（     ） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 【答案】C 【详解】玻璃杯和水形成了一个类似凸透镜的结构，光线从空气进入水中再进入空气，发生了折射现象。由于凸透镜具有放大作用，所以我们看到卡片上的字变大了，这正是光的折射导致的。 故选C。 4．向空碗中缓慢加水，原本在碗边看不到的硬币逐渐能被看到。下列说法正确的是（      ） A．加水前看不到硬币，是因为光发生了反射 B．加水后能看到硬币，是光的直线传播现象 C．我们看到的是硬币的虚像，位置比实际偏高 D．水面越高，看到的硬币像的位置越低 【答案】C 【详解】A．加水前看不到硬币是光沿直线传播，硬币的光被碗壁遮挡，故A错误； BCD．加水后能看到硬币，是硬币反射的光从水中斜射入空气发生折射导致的，人眼逆着折射光线看去，形成的是虚像，位置比实际硬币偏高；水面越高，入射点越靠上，折射光线反向延长线形成的虚像位置越高，故BD错误，C正确。 故选C。 5．有经验的渔民叉鱼时，要瞄准看到的鱼的下方才能叉到真实的鱼；如果改用激光枪捕鱼，要想击中水中的鱼，正确做法是（      ） A．瞄准看到的鱼的位置 B．瞄准看到的鱼的位置上方 C．瞄准看到的鱼的位置下方 D．以上方法都无法击中 【答案】A 【详解】人看到鱼，是鱼反射的光经水面折射后进入人眼，根据光路可逆原理，从人眼位置射出的激光，逆着折射光线方向入射，经水面折射后会沿原入射光线传播，准确照射到真实的鱼，因此直接瞄准看到的虚像位置即可，故选A。 6．下列关于 “池水变浅” 现象的说法正确的是（       ） A．池底反射的光从空气斜射入水中发生折射，让人看到池底的虚像 B．人看到的池底是实像，位置比实际位置高 C．池底反射的光从水中斜射入空气，折射角大于入射角 D．潜水员在水中看岸边的人，会觉得人比实际更矮 【答案】C 【详解】A ．是池底的光从水中斜射入空气发生折射，故A错误； B.．人看到的是池底的虚像，由折射光线的反向延长线会聚形成，故B错误； C．光从水斜射入空气，折射角大于入射角，符合 “空气角大” 规律，故C正确； D．潜水员看岸边的人，光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，虚像位置比实际人更高，故D错误。 故选C。 7．如图，一束光斜射入杯中，在杯底形成光斑。当逐渐向杯中加水，下列说法正确的是（　　） A．入射角变大，光斑向右移动 B．折射角不变，光斑向左移动 C．折射角变大，光斑向左移动 D．折射角不变，光斑向右移动 【答案】D 【详解】向杯中加水时，入射光线的方向不变，水面始终保持水平，法线始终垂直于水面，因此入射角大小不变；光从空气斜射入水中，入射角不变时，根据光的折射规律，折射角大小也不变；随着水面升高，入射点沿入射光线向右上方移动，由于折射光线和原折射光线平行，因此杯底的光斑会随入射点右移向右移动。故选D。 8．夏天，看远处高温的柏油路面好像有“一滩水”，走近看这“一滩水”消失了，与此现象原理相同的是（     ） A．小孔成像 B．杯弓蛇影 C．立竿见影 D．海市蜃楼 【答案】D 【详解】柏油路面的“一滩水”是光的折射形成的现象：夏季高温路面加热附近空气，空气密度不均匀，远处光线经过不均匀空气时发生折射，形成类似水面反光的虚像。 A．小孔成像原理是光的直线传播，故A不符合题意； B．杯弓蛇影是平面镜成像，原理是光的反射，故B不符合题意； C．立竿见影原理是光的直线传播，故C不符合题意； D． 海市蜃楼原理是光通过不均匀空气发生折射，故D符合题意。 故选D。 9．唐朝诗人李白在《渡荆门送别》诗中有“云生结海楼”的写景名句，其中“海楼”指海市蜃楼，如图。下列光现象与“海市蜃楼”产生的主要原因相同的是（　　） A．水中月影 B．墙上手影 C．镜中人影 D．潭中鱼影 【答案】D 【详解】海市蜃楼的形成原因是空气密度不均匀，光在不均匀介质中传播时发生光的折射。 A．水中月影属于平面镜成像，原理是光的反射，故A不符合题意； B．墙上手影是光沿直线传播，被手遮挡后形成的阴影，原理是光的直线传播，故B不符合题意； C．镜中人影属于平面镜成像，原理是光的反射，故C不符合题意； D．潭中鱼影是鱼反射的光由水中射向空气中时，折射光线远离法线偏折，人眼逆着折射光线看过去，看到了鱼变浅的虚像，故D符合题意。 故选D。 10．在探究光的折射规律实验中，让光从空气以 45° 入射角射入水中，测得折射角为 30°；若保持入射点不变，让光从水中以 30° 入射角射向水面，则折射角为_________°，这说明在光的折射现象中，光路是_________的。 【答案】 45 可逆 【详解】当光逆着原来的折射光线入射，会逆着原来的入射光线射出，此时折射角等于原来的入射角45°，说明光的折射现象中光路是可逆的。 11．2025年，我国多地出现日晕奇观，如图所示。日晕是日光通过卷层云时，受到云中冰晶的________形成的。彩色光环的内侧是________色。太阳光________（选填“是”或“不是”）单色光。 【答案】 折射 红 不是 【详解】日晕是太阳光经冰晶折射时发生色散现象而形成的；色散时红光偏折能力弱，紫光偏折能力强，因此色分布为内红外紫；太阳光是复色光，由多种单色光组成。 12．按要求作图：如图所示，一束光从空气斜射入水中，请画出折射光线的大致方向并标出折射角。 【答案】 【详解】一束光从空气斜射入水中，过入射点画垂直水面的法线，水中的折射角小于空气中的入射角，折射光线靠近法线，大致画出折射光线，折射光线与法线的夹角即为折射角，标出折射角r。据此作图。 13．A为水底的物体，A' 是岸边儿童看到的A的像。请作出儿童看到A点的光路图（保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】岸边人看到水底物体，是水底物体反射的光，从水斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼后，人眼逆着折射光线反向延长，看到比实际位置偏高的虚像，因此光实际的传播路径是人眼。 14．一束激光从空气中以图示角度射入水中，请在图中画出反射光线和折射光线，并标出反射角的角度大小。 【答案】   【详解】图中入射角为，根据反射角等于入射角可知，反射角也为；在图中法线的右侧空气中，以O点为起点，画出反射光线，箭头背离O点，标注出反射角为。 光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。在法线右侧的水中，以O点为起点画出折射光线，箭头背离O点，折射光线偏向法线。 15．某物理小组利用白色光具盘探究“光的折射现象”，如图所示是光从半圆形水槽（装满水）斜射入空气中时的情景，图中只画出入射光AO。 物理量/次数 第1次 第2次 第3次 第4次 入射角α 10° 20° 30° 40° 折射角γ 14° 27° 42° 59° （1）实验时，同学们能从各方向看到光具盘上光的路径，因为光发生了______（选填“漫反射”或“镜面反射”）； （2）多次改变入射角进行实验，读出对应的折射角，并将数据记录在表格中，分析数据可得：光从水中斜射入空气中时，折射角_________入射角。根据表中角度变化规律可以推测：当入射角为35°时，折射角最有可能是__________（选填“”、“”或“”）；继续增大入射角，__________（选填“入射光线”或“折射光线”）先消失； （3）实验中，小组成员发现折射光比入射光暗，原因是_______________________________。 【答案】（1）漫反射 （2） 大于 折射光线 （3）光在水与空气的界面处同时发生了反射 【详解】（1）实验时光具盘表面较为粗糙，光射到其表面上时发生了漫反射，使光线向四面八方散开，因此同学们能够从不同角度和各方向看到光具盘上光的路径。 （2）分析表格中第1次至第4次的实验数据可知，光从水中斜射入空气中时，对应的折射角始终大于入射角，且入射角增大时折射角也增大；当入射角从30°增大到40°时，对应的折射角从42°增大到了59°，故当入射角为35°时，折射角应大于42°且小于59°，故有可能为50°；由于光由水中进入空气时折射角始终大于入射角，在继续增大入射角的过程中，折射角会先一步达到90°，此时折射光线将最先消失。 （3）当激光斜射向水与空气的界面时，除了发生折射进入空气外，还有一部分光被水面反射回水中，由于反射过程分走了一部分能量，导致进入空气中的折射光能量少于原入射光的能量，因此观察到折射光比入射光暗。 16．海市蜃楼是一种自然奇观。《梦溪笔谈》记载“登州海中，时有云气，如宫室、台观、城堞、人物、车马冠盖，历历可见，谓之海市。”唐诗有云：“忽闻海上有仙山，山在虚无缥缈间”。《史记封禅书》、《观海市诗》等很多古籍也有类似记载。 海市蜃楼，古人归因于蛟龙之属的蜃，吐气而成楼台城郭，因而得名，又称蜃景。海市蜃楼是一种因远处物体被折射而形成的幻象，其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度。由于密度不同，光线会在气温梯度分界处产生折射现象。我们的大脑认为光线总是沿直线传播，但是当光线通过下方温度低、密度大的大气时，就会向下折射，所以大脑中显现的远处物体就会比实际高。 海市蜃楼最易形成在平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方。我国山东蓬莱海面上出现的次数最多，广东的惠来也是中国海市蜃楼出现最频繁的地域。蜃景有两个特点：一是在同一地点重复出现；二是出现的时间一致。如我国蓬莱的蜃景大多出现于每年5、6月份。当地渔民总结为观察气候经验，有“景远候风，景近候雨”之说。有史以来延续时间最长的一次海市蜃楼1957年3月19日从下午一时至六时四十五分才消逝。 （1）海市蜃楼是远处物体发出的光在不均匀大气中发生___________现象形成的幻象，所以我们傍晚看到的太阳的位置要比实际的___________（选填“高”或“低”）。 （2）形成海市蜃楼的大气存在气温梯度，导致大气密度不同，这说明光的折射与介质的 ___________有关。 （3）文中提到“光线通过下方温度低、密度大的大气时，就会向下折射”，这说明光从密度小的介质斜射入密度大的介质时，折射光线会___________（选填“靠近”或“远离”）法线。 【答案】（1）折射；高；（2）密度；（3）靠近 【详解】（1）根据题干材料可知，海市蜃楼是远处物体发出的光在不均匀大气中发生折射现象形成的虚像 傍晚时，太阳光穿过不均匀的大气层发生折射，我们逆着折射光线看去，大脑认为光线沿直线传播，因此看到的太阳位置比实际位置高。 （2）形成海市蜃楼的大气存在气温梯度，导致大气密度不同，进而引发光的折射，这说明光的折射与介质的密度有关。 （3）“光线通过下方温度低、密度大的大气时，就会向下折射”，说明当光从密度小的介质斜射入密度大的介质时，折射角小于入射角，折射光线会向法线方向偏折，即靠近法线。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第09讲 光的折射 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 光的折射、折射光线、折射角、法线、入射角、折射定律 1. 认识光的折射现象，能识别生活中的折射实例，掌握光的折射规律，会用其解释简单光学现象，了解折射光路可逆。 2. 通过实验探究折射规律，提升观察、分析和归纳能力，经历完整学习过程，培养科学思维。 学习重点： 识别光的折射现象，明确定义，了解其折射规律核心与光路可逆性，能运用定律解释常见生活现象，形成完整认知链条。 学习难点： 理解不同介质斜射时折射角与入射角的变化规律，区分不同介质中的偏折情况，运用折射规律解释生活现象，区分光的反射与折射现象，明确二者本质区别。 情｜境｜启｜思 站在岸边看清澈的浅池，实际水深总比看起来深；把铅笔斜插入水中，它好像在水面处“折断”了。这些神奇的现象，都源于我们今天要自学的物理规律——光的折射。 概｜念｜构｜建 1. 光从一种介质 另一种介质时，传播方向发生 的现象，叫做光的折射。注： 入射时，传播方向不改变，此时折射角等于入射角等于 °。 2. 基本概念 入射光线、折射光线、法线：过 点， 于两种介质分界面的辅助线 入射角：入射光线与 的夹角；折射角：折射光线与 的夹角 3. 光的折射规律 三线共面：折射光线、入射光线和法线在同一平面内 两线分居：折射光线和入射光线分别位于法线两侧 角的关系：光从空气 入水或其他透明介质时，折射角 入射角，折射光线向法线 光从水或其他透明介质 入空气时，折射角 入射角，折射光线 法线 入射角增大，折射角也随之 ；入射角减小，折射角也随之 可逆性：光的折射现象中，光路是 。 4. 生活中常见的折射现象 池水看起来比实际浅；筷子在水中“折断”；海市蜃楼；水中叉鱼要瞄准看到鱼的下方；透过玻璃看窗外物体变形、透镜成像等等。 深｜研｜精｜炼 知识点01 光的折射现象 1. 光的折射定义 光从一种介质 另一种介质时，传播方向一般会发生 ，这种现象叫做光的折射。这里需要注意两个关键点： “斜射入”：如果光 从一种介质射入另一种介质，传播方向 发生偏折，不属于折射中“方向偏折”的典型情况，但仍然属于光的折射范畴，光速发生 ； “一般会发生偏折”：因为 入射时偏折程度为0，方向不变，因此用“一般”描述。 2. 折射现象中的基本术语 和光的反射类似，光的折射也有对应的专用术语，下图（文字描述）中各部分定义如下： 术语名称 定义说明 界面 两种介质的 ，比如空气和水的分界面、空气和玻璃的分界面 法线 过入射点， 于界面的虚线，是用来标注角度的参考线 入射光线 从第一种介质射向界面的光线 折射光线 进入第二种介质后，发生偏折的光线 入射角（i） 入射光线与 之间的夹角 折射角（r） 折射光线与 之间的夹角 注意：和反射现象不同，折射现象中，入射光线和折射光线分别位于两种不同的介质中，同时分居法线两侧。 三、常见光的折射现象辨析 生活中很多常见现象都属于光的折射，我们可以结合定义区分它和其他光现象： 1. 典型折射现象列举 将筷子插入盛水的玻璃杯中，从侧面看筷子好像在水面处“折断”了； 游泳池注水后，看上去游泳池的深度比实际深度要浅； 在岸边看水中的鱼，看到的鱼的位置比实际位置要高；潜水员在水中看岸边的树，看到的树比实际位置更高； 早晨我们看到还没升到地平线以上的太阳，是光经过不均匀大气发生折射形成的虚像； 隔着玻璃砖看钢笔，钢笔的笔杆好像错位了； 海市蜃楼现象，是光经过不均匀的空气发生连续折射形成的虚像。 2. 易混现象区分 我们已经学过光的直线传播和光的反射，对比区分如下： 光现象类型 发生场景 举例对比 光的直线传播 光在 中传播，不进入第二种介质 小孔成像、影子形成：属于直线传播，不是折射；树荫下的光斑是直线传播，不是折射 光的反射 光在 中，遇到界面返回原介质 平面镜成像、水中倒影：属于反射，光线没有进入第二种介质，不是折射；我们能看到本身不发光的物体，多数是反射现象 光的折射 光进入 介质（或者在 中传播） 筷子折断、池水变浅：光线从水进入空气，发生偏折，属于折射 四、简单探究：光折射的初步规律 你可以利用家中的器材做简单的探究，比如用激光笔、透明玻璃杯、水，完成下面的观察： 1. 光从空气斜射入水中 观察现象可以发现：折射光线向法线方向偏折，因此折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也会随之增大。如果光垂直入射到水面，传播方向不变，此时入射角为0°，折射角也为0°。 2. 光从水斜射入空气中 观察现象可以发现：折射光线远离法线方向偏折，因此折射角大于入射角。这说明光的折射现象中，光路是可逆的。 五、自学问题清单 在自学后，整理你存在的疑问，可以带着问题进入课堂学习： 为什么斜射入才会发生偏折，垂直射入传播方向不变？ 折射角和入射角之间有没有定量的关系？ 为什么池水变浅、岸上看鱼位置变高，能用折射规律解释清楚吗？ 不均匀介质中的折射和两种均匀介质分界面的折射有什么异同？ 【例1】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，此时水槽底部的光斑落在O点的________（选填“左”或“右”）侧，这是因为发生了光的________现象。打开水槽底部水龙头缓慢放水的过程中，折射角大小________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【常见误区】光从空气斜射入水中，当入射角增大到一定程度时，会不会没有折射光线？ 光的折射和光的反射同时发生时，怎么区分反射光线和折射光线？ 如果介质的密度变化不均匀，折射角会怎么变化？ 光路可逆在折射现象里具体可以应用在哪些问题中？ 能发生光的折射的介质需要满足什么条件吗？ 在判断光现象类型时，容易混淆“光的直线传播”“光的反射”和“光的折射”，常见错误如下： 1. 误将水中倒影认作光的折射现象，实际上倒影是平面镜成像，属于光的反射，光线没有进入水中发生偏折，只是在水面反射回空气进入人眼。 2. 误将影子的形成归为光的折射，影子是光沿直线传播时遇到不透明物体，在物体后方形成的暗区，没有进入第二种介质发生偏折，属于光的直线传播。 3. 误认为只要光从一种介质进入另一种介质，传播方向一定发生偏折，忽略了垂直入射时传播方向不变的情况。 4. 错误认为光从水斜射入空气时，折射角小于入射角，混淆了不同入射方向下折射角和入射角的大小关系。 5. 误将海市蜃楼认作光的反射现象，实际上海市蜃楼是光经过不均匀大气发生连续折射形成的虚像，属于光的折射。。 【即练1】如图，是一根粗细均匀的直树枝斜插在水中的一张照片，其中是直树枝在水中的倒影，这是光的___________（直线传播/反射/折射，下同）现象、是光的___________现象、是光的___________现象。 【即练2】如图所示，是一束光在空气与玻璃的分界面上同时发生反射和折射的光路图，已知，，，则反射光线为________，折射角度数为________，分界面的________侧为空气（选填“上”、“下”、“左”或“右”）。 知识点02 光的折射特点 1. 探究光的折射规律实验 实验目的 观察光的折射现象，总结位置关系，探究折射角和入射角的大小关系，验证光路可逆性。 实验器材 包括可折叠半圆形玻璃折射盘或带刻度矩形光具盘、激光笔、玻璃砖、清水、量角器、白纸、直尺，其中半圆形折射盘可直接读取角度，适合课堂使用。 实验步骤 第一步，组装实验装置，确定初始位置。将光具盘放在水平桌面，对齐分界面和法线对应刻度；自制装置需要先在白纸上画出分界面、法线，标记入射点。 第二步，探究空气斜射入玻璃的折射规律。让激光从空气斜射入玻璃砖圆心，读出入射角和折射角并记录；改变入射角度，重复多次实验，记录数据，观察三者位置关系。 第三步，探究垂直入射的特殊情况。让入射光线沿法线垂直射入玻璃砖，观察传播方向，记录入射角和折射角的数值。 第四步，验证光路可逆性。保持玻璃砖位置不变，让激光沿原折射光线方向入射，观察折射光线是否沿原入射光线射出，记录位置关系。 第五步，更换介质重复实验。将玻璃砖换成清水，重复斜入射、垂直入射和光路可逆的实验步骤，记录实验数据。验证折射规律在水和空气界面是否成立。 实验注意事项： 激光笔不能直射眼睛，避免损伤视网膜。实验要保持玻璃砖或水槽位置稳定，避免分界面偏移产生测量误差。斜入射时入射角要在合理范围，避免入射角过大导致折射光线亮度不足，无法清晰观察。读数时视线要与光具盘刻度垂直，减小读数人为误差。 2. 光的折射规律 （1）三线共面规律：折射光线、入射光线和法线 内，折射现象发生在入射光线与法线构成的平面内，不会偏出这个平面。 （2）分居法线两侧规律：折射光线和入射光线分别位于 ，明确了折射光线的位置范围，排除二者出现在法线同侧的可能。 （3）角度大小规律：光从空气斜射入 时，折射角 入射角，入射角增大，折射角也随之 ；光从光密介质斜射入 时，折射角 入射角。 特殊情况有两种：光 分界面入射时，传播方向不变，入射角和折射角都为0度；光从光密介质射向光疏介质，入射角增大到一定程度时会发生 ，全反射是光纤通信的核心原理。 （4）光路可逆规律：折射现象中光路 ，若光沿原折射光线入射，折射光线会沿原入射光线射出。 【例2】一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是 （　　） A．BO是入射光，OA是反射光 B．AO是入射光，OC是折射光 C．∠AOM是入射角，∠BON是反射角 D．光若沿BO入射，将沿OA和OC射出 【易错点拨】当光从空气进入水或其他介质时，容易记混折射角与入射角的大小关系，这里可以简单记忆：疏大密小。也就是光从光疏介质斜射入光密介质时，折射角小于入射角；光从光密介质斜射入光疏介质时，折射角大于入射角，空气相对于水和玻璃属于光疏介质，以此就可以快速判断角度大小关系，避免混淆。另外要注意，只有斜射时才会发生角度偏折，垂直入射时不存在角度大小的比较，传播方向不发生改变。 【即练3】光从水中斜射入空气，入射角为 30°，则折射角的大小可能为（     ） A．0° B．25° C．30° D．45° 【即练4】关于光的折射，下列光路图正确的是（     ） A． B． C． D． 知识点03 解释光的折射现象 1. 水底看起来比实际更浅 这是生活中最常见的折射现象，我们站在岸边看清澈的河水或者泳池，总会感觉水底比实际深度要 ，即使是熟悉水性的人，也容易因为误判深度发生意外，其本质就是光的折射。 具体原理：水底某一点 的自然光，从水 入空气时，传播方向会在水面处发生偏折，折射角 入射角。这些偏折后的折射光线进入人的眼睛后，人的视觉系统会默认光线始终沿 传播，因此会将折射光线 ，在真实水底点的 形成一个 。我们看到的"水底"其实就是这个虚像，虚像位置比真实位置更 ，因此我们就会感觉水底变浅了。 2. 水中的筷子看起来向上弯折 把一根筷子斜插入盛水的玻璃杯中，从侧面观察，会看到筷子在水下的部分看起来 弯折，筷子仿佛在水面处"折断"了，这也是典型的光折射结果。 具体原理：插入水中的筷子部分反射的光线，同样需要从 斜射入 才能进入我们的眼睛。根据折射规律，折射光线向 偏折（折射角 入射角），人脑沿直线 折射光线，得到水下筷子部分的虚像位置比实际位置更靠 ，因此我们会看到水下部分向 弯折，看起来筷子像是在水面处被 了。如果我们垂直水面往下看筷子，由于入射光线垂直界面不发生偏折，就不会看到明显的弯折效果。 3. 碗底硬币重新浮现实验 这个实验是非常经典的光学小实验：把一枚硬币放在空碗底部，人移动到刚刚看不到硬币的位置，此时保持人的位置不动，往碗中慢慢加水，随着水面升高，原本看不见的硬币会逐渐重新出现在视野中，仿佛凭空"浮现"出来。 具体原理：当碗里没有水的时候，硬币反射的光线 传播，被碗的边缘挡住，无法进入人的眼睛，因此我们看不到硬币。往碗里加水之后，水面没过硬币，硬币反射的光线从 斜射入 ，在水面处发生 ，折射光线向 法线的方向偏折，也就是向碗边偏折，原本被碗边挡住的光线经过折射后就能顺利进入人的眼睛。人脑同样会沿直线 折射光线，形成比实际硬币位置更 的 ，我们就能看到这枚虚像，因此就觉得硬币重新浮现了。 其他常见的光折射现象 除了上述三个例子外，生活中还有很多常见的光折射现象：比如海市蜃楼本质就是空气 导致的光折射；凸透镜成像、照相机和放大镜的工作原理也是基于光的 ；夏天看到路面远处有 ，走近发现什么都没有，这也是空气受热 导致的折射现象；潜水员在水里看岸边的树木，会觉得树木比实际更 ，这和人在岸上看水底变浅是正好相反的折射效果。 【例3】如图，小明将一枚硬币放在碗底，眼睛在A处恰好看不到，沿碗壁缓缓向碗中加水，在A处又能看到“硬币”了，这是由于光从水斜射向空气时，折射光线________法线，看到位于真实硬币上方的________像。 【易错点拨】光的折射和反射的区别 很多人容易把光的折射和光的反射混淆，这里做一个简单区分： 发生位置不同：反射发生在原介质中，光线没有进入第二种介质；折射发生在两种介质的分界面，光线进入了第二种介质。 传播方向规律不同：反射角始终等于入射角，折射角不等于入射角（垂直入射除外）。 日常看到的平面镜成像属于光的反射，而本文提到的水中物体变浅、弯折都属于光的折射。 【即练5】“伐竹取道，下见小潭，水尤清冽…潭中鱼可百许头，皆若空游无所依，日光下澈，影布石上”是唐代柳宗元《小石潭记》中描写的场景。游者看到潭水中的“鱼”是光由________________（选填“空气进入水”或“水进入空气”）发生折射所成的__________像（选填“虚”或“实”）：“影布石上”中的“影”是由光的__________形成的。 【即练6】将硬币放在碗底，后退至恰好看不到硬币的位置停下（如图甲）。向碗中缓缓注水，当水面上升到图示高度时，刚好再次看到硬币右端点（如图乙）。请在丙图中画出人眼刚好看到点的光路。 【重难突破】利用光的折射规律可以解释很多生活中容易混淆的光现象，突破两个常考的易错难点： 1. 为什么我们能看到地平线以下的太阳？这是因为地球周围的大气是不均匀的，越靠近地面大气密度越大，太阳光穿过不均匀的大气层时会不断发生折射，折射光线持续向地面偏折，因此即便太阳实际位置还在地平线以下，偏折后的太阳光也能进入我们的眼睛，我们就能提前看到太阳的虚像，这也是实际日出时间比视觉上日出时间要晚的原因。 2. 区分折射形成的虚像和反射形成的虚像：二者都不是实际光线会聚形成的，都是反向延长线得到的虚像，但形成原理不同，折射虚像是光线经过偏折后，在不同介质中形成虚像，反射虚像是光线返回原介质后形成的虚像，结合发生位置就能准确区分。。 1．“潭清疑水浅”的光学原理主要是（     ） A．光的反射 B．光的折射 C．光的色散 D．光的直线传播 2．如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（     ） A．水杯中“分离”的勺子 B．树荫下的光斑 C．水中桥的倒影 D．景物在镜中的成像 3．把玻璃杯放在有字的卡片上，往杯内注水近满。由上向下观察，看到如图所示的现象，这主要是因为（     ） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 4．向空碗中缓慢加水，原本在碗边看不到的硬币逐渐能被看到。下列说法正确的是（      ） A．加水前看不到硬币，是因为光发生了反射 B．加水后能看到硬币，是光的直线传播现象 C．我们看到的是硬币的虚像，位置比实际偏高 D．水面越高，看到的硬币像的位置越低 5．有经验的渔民叉鱼时，要瞄准看到的鱼的下方才能叉到真实的鱼；如果改用激光枪捕鱼，要想击中水中的鱼，正确做法是（      ） A．瞄准看到的鱼的位置 B．瞄准看到的鱼的位置上方 C．瞄准看到的鱼的位置下方 D．以上方法都无法击中 6．下列关于 “池水变浅” 现象的说法正确的是（       ） A．池底反射的光从空气斜射入水中发生折射，让人看到池底的虚像 B．人看到的池底是实像，位置比实际位置高 C．池底反射的光从水中斜射入空气，折射角大于入射角 D．潜水员在水中看岸边的人，会觉得人比实际更矮 7．如图，一束光斜射入杯中，在杯底形成光斑。当逐渐向杯中加水，下列说法正确的是（　　） A．入射角变大，光斑向右移动 B．折射角不变，光斑向左移动 C．折射角变大，光斑向左移动 D．折射角不变，光斑向右移动 8．夏天，看远处高温的柏油路面好像有“一滩水”，走近看这“一滩水”消失了，与此现象原理相同的是（     ） A．小孔成像 B．杯弓蛇影 C．立竿见影 D．海市蜃楼 9．唐朝诗人李白在《渡荆门送别》诗中有“云生结海楼”的写景名句，其中“海楼”指海市蜃楼，如图。下列光现象与“海市蜃楼”产生的主要原因相同的是（　　） A．水中月影 B．墙上手影 C．镜中人影 D．潭中鱼影 10．在探究光的折射规律实验中，让光从空气以 45° 入射角射入水中，测得折射角为 30°；若保持入射点不变，让光从水中以 30° 入射角射向水面，则折射角为_________°，这说明在光的折射现象中，光路是_________的。 11．2025年，我国多地出现日晕奇观，如图所示。日晕是日光通过卷层云时，受到云中冰晶的________形成的。彩色光环的内侧是________色。太阳光________（选填“是”或“不是”）单色光。 12．按要求作图：如图所示，一束光从空气斜射入水中，请画出折射光线的大致方向并标出折射角。 13．A为水底的物体，A' 是岸边儿童看到的A的像。请作出儿童看到A点的光路图（保留作图痕迹）。 14．一束激光从空气中以图示角度射入水中，请在图中画出反射光线和折射光线，并标出反射角的角度大小。 15．某物理小组利用白色光具盘探究“光的折射现象”，如图所示是光从半圆形水槽（装满水）斜射入空气中时的情景，图中只画出入射光AO。 物理量/次数 第1次 第2次 第3次 第4次 入射角α 10° 20° 30° 40° 折射角γ 14° 27° 42° 59° （1）实验时，同学们能从各方向看到光具盘上光的路径，因为光发生了______（选填“漫反射”或“镜面反射”）； （2）多次改变入射角进行实验，读出对应的折射角，并将数据记录在表格中，分析数据可得：光从水中斜射入空气中时，折射角_________入射角。根据表中角度变化规律可以推测：当入射角为35°时，折射角最有可能是__________（选填“”、“”或“”）；继续增大入射角，__________（选填“入射光线”或“折射光线”）先消失； （3）实验中，小组成员发现折射光比入射光暗，原因是_______________________________。 16．海市蜃楼是一种自然奇观。《梦溪笔谈》记载“登州海中，时有云气，如宫室、台观、城堞、人物、车马冠盖，历历可见，谓之海市。”唐诗有云：“忽闻海上有仙山，山在虚无缥缈间”。《史记封禅书》、《观海市诗》等很多古籍也有类似记载。 海市蜃楼，古人归因于蛟龙之属的蜃，吐气而成楼台城郭，因而得名，又称蜃景。海市蜃楼是一种因远处物体被折射而形成的幻象，其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度。由于密度不同，光线会在气温梯度分界处产生折射现象。我们的大脑认为光线总是沿直线传播，但是当光线通过下方温度低、密度大的大气时，就会向下折射，所以大脑中显现的远处物体就会比实际高。 海市蜃楼最易形成在平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方。我国山东蓬莱海面上出现的次数最多，广东的惠来也是中国海市蜃楼出现最频繁的地域。蜃景有两个特点：一是在同一地点重复出现；二是出现的时间一致。如我国蓬莱的蜃景大多出现于每年5、6月份。当地渔民总结为观察气候经验，有“景远候风，景近候雨”之说。有史以来延续时间最长的一次海市蜃楼1957年3月19日从下午一时至六时四十五分才消逝。 （1）海市蜃楼是远处物体发出的光在不均匀大气中发生___________现象形成的幻象，所以我们傍晚看到的太阳的位置要比实际的___________（选填“高”或“低”）。 （2）形成海市蜃楼的大气存在气温梯度，导致大气密度不同，这说明光的折射与介质的 ___________有关。 （3）文中提到“光线通过下方温度低、密度大的大气时，就会向下折射”，这说明光从密度小的介质斜射入密度大的介质时，折射光线会___________（选填“靠近”或“远离”）法线。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $