光的折射与色散-2026-2027学年浙教版八年级科学上册

本讲义聚焦光的折射与色散核心知识点，系统梳理光的折射概念、规律（三线共面、法线居中、空中角大等）及生活现象（海市蜃楼、筷子错位等），延伸至光的色散（牛顿三棱镜实验、三原色）和看不见的光（红外线热效应、紫外线作用），构建完整知识支架。 资料以理论联系生活为特色，通过叉鱼、海市蜃楼等实例帮助学生形成科学观念，结合实验探究题（如折射角与入射角关系）培养探究实践能力，光路图分析题锻炼科学思维，课中辅助教师教学，课后助力学生查漏补缺。

光的折射与色散 知识梳理 一、光的折射 1、概念：光从一种介质斜射到另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射。 2、探究光的折射规律 让一束光从空气斜射到水中，观察这束光的路径。 光的折射规律： 三线共面、法线居中、垂直不变、光路可逆、空中角大(光从空气斜射入水或其他介质中时，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。) 3、生活中的折射现象 海市蜃楼 夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处物体的光，传播时由于不同高度空气的疏密不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”现象 “错位”的奥秘 来自筷子S点的光，由水中射向杯外时发生折射，折射光的反向延长线会交于S’点，这样看起来就好像筷子错位了一样 叉鱼的诀窍 人们看到的是水中的鱼的虚像，它比鱼的真实位置浅，所以要瞄准“鱼”的下方才能叉到鱼 “变高”的奥秘 光从空气进入水中时发生折射，水中的人看到的是岸上树的虚像，它比树的真实位置高 二、光的色散 1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解太阳光，揭开了太阳光的颜色之谜。 1、光的色散 让太阳光穿过一条狭缝，射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带，彩色光带中的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的，这就是光的色散现象。 现象说明：白光是由多种色光混合而成的复色光，不同的色光通过三棱镜时偏折的程度不同。红光的偏折程度最小（在最上边）；紫光的偏折程度最大（在最下边）。各色光偏折的程度从小到大依次红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 2、光的三原色 红、绿、蓝三种色光混合能够产生各种色彩，因此把红、绿、蓝三种色光叫做光的三原色。彩色电视机画面上丰富的色彩就是由光的三原色混合而成的。 三、看不见的光 1、红外线 概念：在光谱的红光之外存在着一种人眼看不见的光，叫做红外线。 太阳的热主要是通过红外线的形式传送到地球上的。自然界的所有物体都在不停地向外辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强。 2、紫外线 概念：在光谱的紫光之外存在着一种人眼看不见的光，叫做紫外线。 自然界中的紫外线主要来源于太阳，臭氧层吸收来自太阳的大部分紫外线，使地球上的生物免受大量紫外线的照射。 随堂练习 考点一 光的折射 1．如图所示，对下列光学现象的解释或描述中，正确的是（　　） A．图甲中人看到海市蜃楼时，没有光线进入人的眼睛 B．人看向图乙水面时，看到树和鱼的光学原理是不一样的 C．图丙是光纤通信的示意图，不论入射角多大，都不会发生折射现象 D．图丁手影游戏说明光永远是沿直线传播的 【答案】B 【详解】A．图甲中人能看到海市蜃楼是因为光线在不均匀介质中发生折射，有光线进入人的眼睛，故A错误； B．人看向图乙水面时，看到树类似于平面镜成像，是由光的反射形成的；看到水中的鱼是由光的折射形成的，故B正确； C．在光纤通信中，当入射角过大时会发生折射，只有在满足全反射条件时才不会折射，故C错误； D．手影游戏说明光在同种均匀介质中沿直线传播，若介质不均匀，光会发生折射等，不会一直沿直线传播，故D错误。 故选B。 2．川北皮影，又称“影子戏”或“灯影戏”，是一项具有丰富历史和深厚文化底蕴的国家级非物质文化遗产。表演时用灯光将皮影人物或物件的影投射到幕布上，如图甲。图①②③④现象中与川北皮影成像原理相同的是（   ） A．①图：海市蜃楼 B．②图：南充清晖阁倒影 C．③图：手影游戏 D．④图：鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方 【答案】C 【详解】皮影戏是光源发出的光射到不透明的道具上，在其背后形成的影子落到屏幕上形成的，是光的直线传播形成的； A．海市蜃楼是由于光在密度不均匀的空气中发生折射形成的，故A不符合题意； B．倒影是平面镜成像现象，是由于光的反射形成的，故B不符合题意； C．手影游戏是光源发出的光射到不透明的手上，形成的影子，是光的直线传播形成的，故C符合题意； D．由于水中的鱼反射的光从水中斜射到空气中发生折射，所以鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方，是光的折射形成的，故D不符合题意。 故选C。 3．老师在课堂上做折射现象实验时，将筷子竖直插入装有水的圆形玻璃杯内，看到如图甲所示的现象，小柯回家后也做了同样的实验，看到如图乙所示的现象，下列说法正确的是（    ） A．小柯家里实验时，观察点在A位置 B．小柯家里实验时，观察点在B位置 C．小柯家里实验时，观察点在C位置 D．两次实验观察到的不同现象，可能是与玻璃杯的厚度有关 【答案】A 【详解】ABC．小柯家里实验时，看到的虚像在左侧，说明光线经过说明折射进入人的眼睛，人眼逆着光线看到的是偏上的虚像，由图可知当人眼在A处时光线能够进入人的眼睛，故A正确，BC错误； D．两次实验观察到的不同现象，是由于观察的位置不同，折射光线发生折射的位置不同，故D错误。 故选A。 4．如图所示的光现象，由于光的折射形成的是（　　） A．甲图：树荫下的圆形光斑 B．乙图：桥在水中形成的倒影 C．丙图：水中的筷子好像弯折 D．丁图：日晷面上呈现晷针的影子 【答案】C 【详解】A．树荫下的圆形光斑是小孔成像，由光的直线传播形成的，故A不符合题意； B．桥在水中形成的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，故B不符合题意； C．水中的筷子好像弯折，是筷子反射的光由水中斜射入空气中发生折射形成的，故C符合题意； D．日晷面上呈现晷针的影子，是光的直线传播形成的，故D不符合题意。 故选C。 5．如图为从上方看水、玻璃等透明介质中物体的光路图，其中正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】光从一种介质斜射入另一介质时，传播方向会发生改变，这种现象叫做光的折射；水、玻璃等透明介质中的物体反射的光线从水、玻璃等透明介质中斜射到空气中发生折射，折射光线远离法线，向水面偏折，人眼逆着折射光线看去，看到的是水中物体的像，人看到水中物体的像比实际物体的位置要高一些，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．小丹用光学装置探究光的现象及其特点。如图所示，光从空气射向半圆形玻璃砖，她发现折射角小于入射角（折射光线未画出）。针对此实验，以下说法正确的是（　　） A．入射角是 B．没有发生光的反射 C．折射光线在法线右侧的区域二 D．通过这一次实验现象，就可以得出结论：光在发生折射时，折射角总小于入射角 【答案】C 【详解】A．入射角是入射光线与法线的夹角，图中入射角是50°，故A错误； B．光从空气射向半圆形玻璃砖，会同时发生反射和折射，故B错误； C．根据光的折射规律知折射光线和入射光线分别位于法线两侧，所以折射光线在法线右侧的区域二，故C正确； D．图中只能得出光从空气斜射入透明固体时，折射角小于入射角，通过这一次实验现象得出结论具有偶然性，故D错误。 故选C。 7．某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上，当池内无水时，站在池旁左边的人，看到在S点形成一个亮斑，如图所示，现往池内灌水，水面升至a位置时，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点的下方，Q点在S点的上方 B．P点在S点的上方，Q点在S点的下方 C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方 D．P点在S点的下方，Q点在S点的下方 【答案】A 【详解】往池内注水，水面升至a位置时，发生折射，根据折射定律，P点如下图所示： ； （2）水面上升至b位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，根据反射定律和折射定律，Q点如下图所示： 通过画图可知：P点在S点的下方，Q点在S点的上方，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．已知空气温度升高，光线从水斜射入空气时的折射角会变大。冬天在池塘边看到水中物体的位置如图，则夏天观察时该物体的位置（液面变化忽略不计）（　　） A．向右移动 B．向左移动 C．向下移动 D．向上移动 【答案】D 【详解】根据题意可知，空气温度升高，光线从水斜射入空气时的折射角会变大。夏天温度高，光线从水斜射入空气时，折射角会变大，即空气中的角大，所以观察到该物体的位置会比冬天在池塘边看到水中物体的位置浅，即向上移动，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 9．如图所示，一密闭激光发射器从水槽侧壁射出一束激光，激光沿直线射到空水槽底部O点，形成一个光斑。向水槽中缓慢注入水，发现水槽底部光斑会移动。继续沿水槽壁缓慢注水，当水面与N点相平时，水槽底部光斑移动到O点的哪侧（　　） A．O点左侧 B．O点右侧 C．仍在O点 D．都有可能 【答案】C 【详解】当向水槽内注入适量的水后，光从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，因此光线移动到O点左侧，继续沿水槽壁缓慢注水，即水满时，由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，所以水槽底部光斑移动到O点的原位置上。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 10．一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过，其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．光从空气斜射入玻璃砖时，折射角小于入射角，即 故A错误； B．光从玻璃砖斜射入空气时，入射角小于折射角 故B错误； CD．在折射现象中，光路可逆，由于玻璃砖平行，故 故C正确，D错误。 故选C。 11．如图所示，在“观看水中的硬币”活动中，把一枚硬币固定在空杯的底部，找一个角度使你刚好看不到硬币的最右端A点。保持眼睛和杯子的位置不变，在同学逐渐把水加入到杯中的过程中，硬币上的B点和C点能先后被你看到。图中画出了刚看到C点时光的传播示意图，入射角是；如果刚看到B点时的入射角是，则和的大小关系为（    ） A． B． C． D．无法判断 【答案】C 【详解】保持眼睛和杯子的位置不变，光从水中进入人的眼睛的传播方向不变，折射角不变，所以根据光的折射规律，从B点和C点射出的入射光线的入射角不变的，即 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 12．如图所示，水池的宽度为L，在水池右侧距离池底高度H处有一激光束，水池内无水时恰好在水池的左下角产生一个光斑。已知L=H，现向水池内注水，水面匀速上升，则光斑（　　） A．匀速向右移动，且移动速度小于水面上升的速度 B．匀速向右移动，且移动速度大于水面上升的速度 C．减速向右移动，但速度始终大于水面上升的速度 D．加速向右移动，但速度始终小于水面上升的速度 【答案】A 【详解】光由空气斜射进入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，所以光斑是由光的折射形成的；当水面上升时，折射光路的变化如图： 可见，水面上升，折射点右移，光斑右移。水面上升的距离h与光斑移动的距离s成正比，即 （其中α为折射角）所以当水面匀速上升，光斑必然匀速移动，而不是变速运动。因为L＝H，所以激光与水面成45度角入射，所以由图可知，光斑再怎么移也不可能和法线重合，所以速度比水面上升的速度小。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 13．如图所示，正在向左行驶的小车上有一杯水，一束方向不变的光线从右方斜射向水面。当小车缓慢刹车时，杯中水面略有倾斜。与刹车前相比，刹车时光线在水面处形成的反射角和折射角的变化情况是（　　） A．反射角增大 B．反射角减小 C．折射角增大 D．折射角不变 【答案】B 【详解】根据题意知，当小车缓慢刹车时，水面向右倾斜，法线也发生偏折，上部将向右偏斜，故入射角将变小，由于反射角等于入射角，则反射角也变小，折射角也变小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 14．请用学过的光学知识回答下列问题。 (1)如图是人类首次拍到猩猩使用工具捕猎的情景。为了捉到一条鱼，猩猩用矛拼命地刺向水里却没有成功，这主要是由于光的 现象，猩猩看到水中的鱼比实际位置要 （填“深”或“浅”）。 (2)如图所示，是一束光在空气和水两种介质的界面处同时发生反射和折射的光路图，O 为入射点， 是反射光线，折射角为 度，界面的 （选填“上” 、“ 下” 、“左”或“右” ）边是水。 【答案】(1) 折射 浅 (2) OA 35 右 【详解】（1）[1][2]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，所以猩猩用矛拼命地刺向水里，但不会成功。 （2）[1]由图可知∠AOM=∠BOM'=30° 则∠AON=∠BON=90°-30°=60° 根据反射角等于入射角可知，NN'为法线，MM'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，BO为入射光线，OA为反射光线。 [2]折射角为∠CON'=90°-55°=35° [3]根据折射角小于入射角可知，界面MM'的左边是空气，右边是水。 15．小田探究光从空气射入水中折射角与入射角的关系，他用可沿MN左右折叠的塑料板、水槽等器材进行实验。实验步骤如下： ①将可折叠的塑料板竖直放入水槽中； ②往水槽中加水至水面高度与圆形图案的水平直径相平； ③以O为入射点分别以0°、20°、40°、60°的入射角将一束光贴着塑料板射入水中； ④读出塑料板圆盘上折射光线偏转角度并记录在表格中。 实验次数 1 2 3 4 入射角 0° 20° 40° 60° 折射角 0° 15.4° 40.1° 40.8° (1)实验步骤②中，若水槽中的水面高度低于塑料板上圆盘的水平直径，入射角以相同的入射角度射入水中，实际折射角大小如何变化？ (2)小红认为表格中第3次实验数据有问题，他的理由是 ； (3)进一步探究入射光线和折射光线是否在同一平面内，小田以O点为入射点让一束光贴着塑料板斜射入水中，接下来的操作是 。 【答案】(1)不变 (2)见详解 (3)见详解 【详解】（1）水平面是相互平行的，当入射光线方向不变时，入射角不变，折射角也不变。 （2）根据光从空气中斜射入水时的规律，折射角应小于入射角。而第3次实验中折射角大于入射角，故不合理。 （3）入射光线与法线均在甲塑料板所在平面内，为进一步探究入射光线和折射光线是否在同一平面内，可以将乙塑料板向后转，即离开原来入射光线与法线所在的平面，观察折射光线是否还在乙塑料板上。 16．小江在探究“光在不同介质之间的折射规律”时，用到的器材及实验装置如图甲所示。他先探究了光由空气进入玻璃的情形，并将得到的实验数据记录在表中： 入射角i 0° 15° 30° 45° 60° 75° 90° 折射角r ★ 9.8° 19.7° 28.3° 35.3° 40.6° 41.8° (1)表格中“★”处的数据是 ； (2)根据表格中的实验数据可以得出的结论是 ； (3)调整玻璃砖与激光笔的位置，使光线由玻璃进入空气；当入射角为30°时，根据光路可逆的特点，分析可知此时折射角γ的大小大致在______； A．30°与45°之间 B．45°与60°之间 C．60°与75°之间 (4)小江实验时发现，当光从玻璃射向空气，且入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，他查阅资料得知这种现象叫做光的全反射，发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于等于临界角时，光线只发生反射，不发生折射。现有一个三棱镜由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱镜的一个面射入，如图乙所示，则关于这束光经过三棱镜后的光路图，其中正确的是 。 【答案】(1)0° (2)当光由空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角 (3)B (4)C 【详解】（1）由于光由一种介质垂直射入另一种介质中，不发生折射，所以入射角为0°，折射角也为0°，所以表格中“★”处的数据是0°。 （2）观察表格中数据发现，入射角逐渐增大，折射角也逐渐增大，折射角总是小于入射角，所以可以得出的结论是当光由空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。 （3）观察表格中数据发现，光由空气进入玻璃时，入射角为45°~60°，折射角为28.3°~35.3°，由光路是可逆可知，光线由玻璃进入空气时，当入射角为30°时，在28.3°~35.3°之间，则折射角在45°~60°之间，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （4）A．由于光由一种介质垂直射入另一种介质中，不发生折射，故A错误； BCD．由于光从玻璃射向空气，入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，所以入射角为45°时，只存在入射光线与反射光线，故C正确，BD错误。 故选C。 17．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 。 【答案】 光沿直线传播 AO和BO 入射光线重合和入射角相同 【详解】（1）[1]光线从AO到OC传播路线没有发生改变，表明光 是在同种均匀介质中传播的，即部分光线并没有通 过玻璃砖，依旧在空气中传播。 [2]本实验主要探究光的折射规律，最应该记录的是折射光线和入射光线 ，即AO和BO。 （2）[3]实验中要探究光在玻璃和水中的折射能力，则应保证无关变量相同，即入射光线、入射角应相同， 从而比较折射光线和折射角的变化情况，所以入射光线从A点向O点射入是为了保证入射光线重合和入射角相同。 18．将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射向水面，如图所示。请画出这束光线最后射出水面的光路图。 【答案】 【详解】光垂直射到空气和水的界面时，传播方向不变，光从水中射到平面镜上，根据光的反射定律，反射角等于入射角，作反射光线，光从水中进入空气时，发生折射，折射角大于入射角，即折射光线向界面偏折，光路图如图 考点二 光的色散与看不见的光 19．下列说法正确的是（　　） A．单颜色的红光通过棱镜后也会发生色散现象 B．光的色散是光通过介质后发生了偏折，其中紫光偏折最大 C．白光色散后不可能再合成为白色光 D．物体呈黑色是因为它能反射一切色光 【答案】B 【详解】A．单颜色的红光通过棱镜后会发生折射，但不会发生色散现象，故A错误； B．光的色散是光通过介质后发生了偏折，其中红光偏折最小，紫光偏折最大 ，故B正确； C．白光色散后，再经过一个三棱镜会变为白光，故C错误； D．物体呈黑色是因为其吸收了所有的色光，故D错误。 故选B。 20．如图所示，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到了不同颜色的光，则（　　）   A．A处应是紫光 B．只有AB之间有光 C．将照相底片放到AB范围B的外侧，底片会感光 D．将温度计放到AB范围A的外侧温度不会升高 【答案】C 【详解】A．阳光经过三棱镜后，AB间色光的排列顺序为：红橙黄绿蓝靛紫。故A不符合题意； BCD．AB间是可见光，A的外侧有红外线，可以传递能量，将温度计放在该处，温度计示数会变大；B外侧有紫外线，可以应用于照相。故BD不符合题意，C符合题意。 故选C。 21．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是（　　） A．紫光、黄光、蓝光和红光 B．紫光、蓝光、黄光和红光 C．红光、蓝光、黄光和紫光 D．红光、黄光、蓝光和紫光 【答案】B 【详解】太阳光是复色光，经水滴折射后，由于折射率不同，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，其中红色最不易偏折，紫光最容易发生偏折，根据色光的偏折难易程度，a、b、c、d 代表的色光应依次为紫光、蓝光、黄光和红光，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 22．下列说法不合理的是（　　） A．按下遥控器时，我们看见遥控器上发出的红光就是红外线 B．学生不在校期间可用紫外线对教室进行定期杀菌消毒 C．白光经过三棱镜发生色散后，呈现出红橙黄绿蓝靛紫七种单色 D．臭氧层能吸收太阳光中的紫外线，从而保护地球上的生命 【答案】A 【详解】A．按下遥控器时，是靠红外线在遥控电视，而红外线是不可见光，A错误，故A符合题意； B．紫外线具有消毒灭菌的作用，学生不在校期间可用紫外线对教室进行定期杀菌消毒，B正确，故B不符合题意； C．白光是由7中单色光混合而成的，因此白光经过三棱镜发生色散后，呈现出红橙黄绿蓝靛紫七种单色，C正确，故C不符合题意； D．臭氧层能吸收太阳光中的紫外线，因此可以对人体起到保护作用，D正确，故D不符合题意。 故选A。 23．如图所示的实验中，下列现象错误的是（　　） A．白光经过三棱镜后向三棱镜底边的方向偏折 B．白光经三棱镜后发生了色散现象 C．白光经三棱镜后红光的偏折程度最大 D．把一支温度计放在红光外侧，可以观察到温度计示数明显上升 【答案】C 【详解】A．由图知道，通过隙缝的白光经三棱镜后向三棱镜底边方向的偏折，故A正确，不符合题意； BC．太阳光通过三棱镜发生了色散现象，在光屏上呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带，红光的折射程度最小，紫光的折射程度最大，故B正确，不符合题意，C错误，不符合题意； D．红光的外侧是红外线，将温度计放到红光外侧，会看到温度上升，故D正确，不符合题意。 故选C。 24．如图表示太阳光经三棱镜折射的色散实验，图中①②分别表示红外线和紫外线所在区域。下列说法不正确的是（　　） A．太阳光是由多种色光混合而成的复色光 B．太阳光经三棱镜折射后，紫光的偏折程度小于红光 C．①区域的光具有热效应 D．②区域的光无法用肉眼观察 【答案】B 【详解】A．太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫多种色光混合而成的复色光，故A正确，不符合题意； B．太阳光经三棱镜折射后，紫光的偏折程度大于红光，故B错误，符合题意； C．①区域的光是红外线，具有热效应，故C正确，不符合题意； D．②区域的光是紫外线，无法用肉眼观察，故D正确，不符合题意。 故选B。 25．如图所示，对下列光学现象的描述或解释错误的是（　　） A．这是远视眼的结构示意图，应佩戴凸透镜加以矫正 B．手影游戏是利用了光在同种均匀介质中沿直线传播 C．雨后彩虹是一种色散现象，空气中的水蒸气相当于色散实验中的三棱镜 D．水中倒影比岸上的景物暗一些，是因为光在水面上发生反射的同时发生了折射 【答案】C 【详解】A．图中物体的像成在视网膜后方，所以是远视眼的结构示意图，应佩戴凸透镜加以矫正，故A正确，不符合题意； B．影子是光的直线传播形成的，手影游戏就是利用了光在同种均匀介质中沿直线传播的，故B正确，不符合题意； C．雨后彩虹是光在传播过程中遇到空气中的小水珠发生折射产生的现象，是光的色散现象，空气中的小水珠相当于色散实验中的三棱镜，故C错误，符合题意； D．光在水面同时发生反射和折射，水中倒影比岸上的景物暗一些，是因为光在水面上发生反射的同时发生了折射，故D正确，不符合题意； 故选C 26．验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调等。对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是（　　） A．验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线 B．验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线 C．遥控器发出的“光”具有杀菌消毒作用，可以用来消毒 D．遥控器发出的“光”具有热作用，有助于人体合成维生素D 【答案】B 【详解】两种不可见光，紫外线能够使荧光物质发光，常用在验钞机上；红外线的波长较长，常用作电视机遥控器，故B正确，ACD错误。 故选B。 27．如图所示，一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上； （1）如图太阳光通过三棱镜后，在白屏上形成一条彩色的光带，这是光的 现象； （2）下列应用中：①遥控器；②验钞机；③医院“B超机”；④消毒柜；属于紫外线应用的是 ，属于红外线应用的是 （填序号）； （3）如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看到的颜色是 色；如果色散后的光通过绿色玻璃再射到红纸上，则在红纸上看到的颜色是 色。 【答案】 色散 ②④ ① 红 黑 【详解】（1）[1]由于太阳光是由七种色光混合而成的，所以将太阳光通过三棱镜后，太阳光被分解为七种色光，这是光的色散现象。 （2）[2]紫外线可以使荧光物质发光，可用于验钞机、消毒灭菌等，因此属于紫外线应用的是②验钞机，④消毒柜。 [3]由于红外线具有热效应，穿透力强，所以红外线能用来做遥控装置，所以属于红外线应用的是①遥控器。 （3）[4]由于不透明物体的颜色由物体反射的色光决定，所以把一张红纸贴在白屏上，红纸只能反射红光，则在红纸上看到只有红光。 [5]由于透明物体的颜色由能透过的色光决定，所以在白屏与棱镜之间竖直放一块绿色玻璃，则只有绿光可以透过，当绿光再射到红纸上，绿光不能被反射，所以在红纸上看到的颜色是黑色。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 光的折射与色散 知识梳理 一、光的折射 1、概念：光从一种介质斜射到另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射。 2、探究光的折射规律 让一束光从空气斜射到水中，观察这束光的路径。 光的折射规律： 三线共面、法线居中、垂直不变、光路可逆、空中角大(光从空气斜射入水或其他介质中时，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。) 3、生活中的折射现象 海市蜃楼 夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处物体的光，传播时由于不同高度空气的疏密不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”现象 “错位”的奥秘 来自筷子S点的光，由水中射向杯外时发生折射，折射光的反向延长线会交于S’点，这样看起来就好像筷子错位了一样 叉鱼的诀窍 人们看到的是水中的鱼的虚像，它比鱼的真实位置浅，所以要瞄准“鱼”的下方才能叉到鱼 “变高”的奥秘 光从空气进入水中时发生折射，水中的人看到的是岸上树的虚像，它比树的真实位置高 二、光的色散 1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解太阳光，揭开了太阳光的颜色之谜。 1、光的色散 让太阳光穿过一条狭缝，射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带，彩色光带中的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的，这就是光的色散现象。 现象说明：白光是由多种色光混合而成的复色光，不同的色光通过三棱镜时偏折的程度不同。红光的偏折程度最小（在最上边）；紫光的偏折程度最大（在最下边）。各色光偏折的程度从小到大依次红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 2、光的三原色 红、绿、蓝三种色光混合能够产生各种色彩，因此把红、绿、蓝三种色光叫做光的三原色。彩色电视机画面上丰富的色彩就是由光的三原色混合而成的。 三、看不见的光 1、红外线 概念：在光谱的红光之外存在着一种人眼看不见的光，叫做红外线。 太阳的热主要是通过红外线的形式传送到地球上的。自然界的所有物体都在不停地向外辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强。 2、紫外线 概念：在光谱的紫光之外存在着一种人眼看不见的光，叫做紫外线。 自然界中的紫外线主要来源于太阳，臭氧层吸收来自太阳的大部分紫外线，使地球上的生物免受大量紫外线的照射。 随堂练习 考点一 光的折射 1．如图所示，对下列光学现象的解释或描述中，正确的是（　　） A．图甲中人看到海市蜃楼时，没有光线进入人的眼睛 B．人看向图乙水面时，看到树和鱼的光学原理是不一样的 C．图丙是光纤通信的示意图，不论入射角多大，都不会发生折射现象 D．图丁手影游戏说明光永远是沿直线传播的 2．川北皮影，又称“影子戏”或“灯影戏”，是一项具有丰富历史和深厚文化底蕴的国家级非物质文化遗产。表演时用灯光将皮影人物或物件的影投射到幕布上，如图甲。图①②③④现象中与川北皮影成像原理相同的是（   ） A．①图：海市蜃楼 B．②图：南充清晖阁倒影 C．③图：手影游戏 D．④图：鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方 3．老师在课堂上做折射现象实验时，将筷子竖直插入装有水的圆形玻璃杯内，看到如图甲所示的现象，小柯回家后也做了同样的实验，看到如图乙所示的现象，下列说法正确的是（    ） A．小柯家里实验时，观察点在A位置 B．小柯家里实验时，观察点在B位置 C．小柯家里实验时，观察点在C位置 D．两次实验观察到的不同现象，可能是与玻璃杯的厚度有关 4．如图所示的光现象，由于光的折射形成的是（　　） A．甲图：树荫下的圆形光斑 B．乙图：桥在水中形成的倒影 C．丙图：水中的筷子好像弯折 D．丁图：日晷面上呈现晷针的影子 5．如图为从上方看水、玻璃等透明介质中物体的光路图，其中正确的是（    ） A． B． C． D． 6．小丹用光学装置探究光的现象及其特点。如图所示，光从空气射向半圆形玻璃砖，她发现折射角小于入射角（折射光线未画出）。针对此实验，以下说法正确的是（　　） A．入射角是 B．没有发生光的反射 C．折射光线在法线右侧的区域二 D．通过这一次实验现象，就可以得出结论：光在发生折射时，折射角总小于入射角 7．某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上，当池内无水时，站在池旁左边的人，看到在S点形成一个亮斑，如图所示，现往池内灌水，水面升至a位置时，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点的下方，Q点在S点的上方 B．P点在S点的上方，Q点在S点的下方 C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方 D．P点在S点的下方，Q点在S点的下方 8．已知空气温度升高，光线从水斜射入空气时的折射角会变大。冬天在池塘边看到水中物体的位置如图，则夏天观察时该物体的位置（液面变化忽略不计）（　　） A．向右移动 B．向左移动 C．向下移动 D．向上移动 9．如图所示，一密闭激光发射器从水槽侧壁射出一束激光，激光沿直线射到空水槽底部O点，形成一个光斑。向水槽中缓慢注入水，发现水槽底部光斑会移动。继续沿水槽壁缓慢注水，当水面与N点相平时，水槽底部光斑移动到O点的哪侧（　　） A．O点左侧 B．O点右侧 C．仍在O点 D．都有可能 10．一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过，其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是（    ） A． B． C． D． 11．如图所示，在“观看水中的硬币”活动中，把一枚硬币固定在空杯的底部，找一个角度使你刚好看不到硬币的最右端A点。保持眼睛和杯子的位置不变，在同学逐渐把水加入到杯中的过程中，硬币上的B点和C点能先后被你看到。图中画出了刚看到C点时光的传播示意图，入射角是；如果刚看到B点时的入射角是，则和的大小关系为（    ） A． B． C． D．无法判断 12．如图所示，水池的宽度为L，在水池右侧距离池底高度H处有一激光束，水池内无水时恰好在水池的左下角产生一个光斑。已知L=H，现向水池内注水，水面匀速上升，则光斑（　　） A．匀速向右移动，且移动速度小于水面上升的速度 B．匀速向右移动，且移动速度大于水面上升的速度 C．减速向右移动，但速度始终大于水面上升的速度 D．加速向右移动，但速度始终小于水面上升的速度 13．如图所示，正在向左行驶的小车上有一杯水，一束方向不变的光线从右方斜射向水面。当小车缓慢刹车时，杯中水面略有倾斜。与刹车前相比，刹车时光线在水面处形成的反射角和折射角的变化情况是（　　） A．反射角增大 B．反射角减小 C．折射角增大 D．折射角不变 14．请用学过的光学知识回答下列问题。 (1)如图是人类首次拍到猩猩使用工具捕猎的情景。为了捉到一条鱼，猩猩用矛拼命地刺向水里却没有成功，这主要是由于光的 现象，猩猩看到水中的鱼比实际位置要 （填“深”或“浅”）。 (2)如图所示，是一束光在空气和水两种介质的界面处同时发生反射和折射的光路图，O 为入射点， 是反射光线，折射角为 度，界面的 （选填“上” 、“ 下” 、“左”或“右” ）边是水。 15．小田探究光从空气射入水中折射角与入射角的关系，他用可沿MN左右折叠的塑料板、水槽等器材进行实验。实验步骤如下： ①将可折叠的塑料板竖直放入水槽中； ②往水槽中加水至水面高度与圆形图案的水平直径相平； ③以O为入射点分别以0°、20°、40°、60°的入射角将一束光贴着塑料板射入水中； ④读出塑料板圆盘上折射光线偏转角度并记录在表格中。 实验次数 1 2 3 4 入射角 0° 20° 40° 60° 折射角 0° 15.4° 40.1° 40.8° (1)实验步骤②中，若水槽中的水面高度低于塑料板上圆盘的水平直径，入射角以相同的入射角度射入水中，实际折射角大小如何变化？ (2)小红认为表格中第3次实验数据有问题，他的理由是 ； (3)进一步探究入射光线和折射光线是否在同一平面内，小田以O点为入射点让一束光贴着塑料板斜射入水中，接下来的操作是 。 16．小江在探究“光在不同介质之间的折射规律”时，用到的器材及实验装置如图甲所示。他先探究了光由空气进入玻璃的情形，并将得到的实验数据记录在表中： 入射角i 0° 15° 30° 45° 60° 75° 90° 折射角r ★ 9.8° 19.7° 28.3° 35.3° 40.6° 41.8° (1)表格中“★”处的数据是 ； (2)根据表格中的实验数据可以得出的结论是 ； (3)调整玻璃砖与激光笔的位置，使光线由玻璃进入空气；当入射角为30°时，根据光路可逆的特点，分析可知此时折射角γ的大小大致在______； A．30°与45°之间 B．45°与60°之间 C．60°与75°之间 (4)小江实验时发现，当光从玻璃射向空气，且入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，他查阅资料得知这种现象叫做光的全反射，发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于等于临界角时，光线只发生反射，不发生折射。现有一个三棱镜由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱镜的一个面射入，如图乙所示，则关于这束光经过三棱镜后的光路图，其中正确的是 。 17．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 。 18．将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射向水面，如图所示。请画出这束光线最后射出水面的光路图。 考点二 光的色散与看不见的光 19．下列说法正确的是（　　） A．单颜色的红光通过棱镜后也会发生色散现象 B．光的色散是光通过介质后发生了偏折，其中紫光偏折最大 C．白光色散后不可能再合成为白色光 D．物体呈黑色是因为它能反射一切色光 20．如图所示，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到了不同颜色的光，则（　　）   A．A处应是紫光 B．只有AB之间有光 C．将照相底片放到AB范围B的外侧，底片会感光 D．将温度计放到AB范围A的外侧温度不会升高 21．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是（　　） A．紫光、黄光、蓝光和红光 B．紫光、蓝光、黄光和红光 C．红光、蓝光、黄光和紫光 D．红光、黄光、蓝光和紫光 22．下列说法不合理的是（　　） A．按下遥控器时，我们看见遥控器上发出的红光就是红外线 B．学生不在校期间可用紫外线对教室进行定期杀菌消毒 C．白光经过三棱镜发生色散后，呈现出红橙黄绿蓝靛紫七种单色 D．臭氧层能吸收太阳光中的紫外线，从而保护地球上的生命 23．如图所示的实验中，下列现象错误的是（　　） A．白光经过三棱镜后向三棱镜底边的方向偏折 B．白光经三棱镜后发生了色散现象 C．白光经三棱镜后红光的偏折程度最大 D．把一支温度计放在红光外侧，可以观察到温度计示数明显上升 24．如图表示太阳光经三棱镜折射的色散实验，图中①②分别表示红外线和紫外线所在区域。下列说法不正确的是（　　） A．太阳光是由多种色光混合而成的复色光 B．太阳光经三棱镜折射后，紫光的偏折程度小于红光 C．①区域的光具有热效应 D．②区域的光无法用肉眼观察 25．如图所示，对下列光学现象的描述或解释错误的是（　　） A．这是远视眼的结构示意图，应佩戴凸透镜加以矫正 B．手影游戏是利用了光在同种均匀介质中沿直线传播 C．雨后彩虹是一种色散现象，空气中的水蒸气相当于色散实验中的三棱镜 D．水中倒影比岸上的景物暗一些，是因为光在水面上发生反射的同时发生了折射 26．验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调等。对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是（　　） A．验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线 B．验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线 C．遥控器发出的“光”具有杀菌消毒作用，可以用来消毒 D．遥控器发出的“光”具有热作用，有助于人体合成维生素D 27．如图所示，一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上； （1）如图太阳光通过三棱镜后，在白屏上形成一条彩色的光带，这是光的 现象； （2）下列应用中：①遥控器；②验钞机；③医院“B超机”；④消毒柜；属于紫外线应用的是 ，属于红外线应用的是 （填序号）； （3）如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看到的颜色是 色；如果色散后的光通过绿色玻璃再射到红纸上，则在红纸上看到的颜色是 色。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $