3.5 探究光的折射特点（讲义）物理新教材北师大版（北京）八年级全一册

本讲义聚焦初中物理“光的折射特点”核心知识点，从光的折射定义及“一点、三线、两角”基本物理量入手，通过实验探究折射规律（三线共面、两线分居，角度关系，垂直入射，光路可逆），再延伸至海市蜃楼、筷子弯折等生活现象，构建从概念到实验再到应用的完整学习支架。 该资料以科学探究为特色，通过激光光源、可折叠光屏等器材设计实验，多次测量归纳规律培养科学思维，结合“叉鱼瞄准下方”等实例强化物理观念。课中随学随练辅助理解，课后分层练习（基础、素养、迁移创新）助力学生查漏补缺，提升知识应用能力。

第三章 光现象 第5节 探究光的折射特点 课标要点 1.掌握光的折射基本规律：空气斜射入水 / 玻璃，折射光线靠近法线。 2.解释池水变浅、筷子弯折等折射生活现象。 学习重难点 重点：折射规律、常见折射实例。 难点：从介质射向空气发生全反射初步认知、光路可逆应用。 知识点 光的折射 1.定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生了偏折，这种现象叫光的折射。 2.基本物理量 （1）“一点”：入射光与分界面的交点； （2）“三线”：入射到两种介质表面的光线叫入射光线；过入射点且垂直于两种介质分界面的辅助线叫法线；进入另一种介质的光线叫折射光线； （3）“两角”：入射光线与法线的夹角叫入射角；折射光线与法线的夹角叫折射角。 随学随练如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（　　） A．拱桥在水中的“倒影” B．树在地面上的“树影” C．花在透镜下的“放大像” D．日晷上呈现针的“影子” 【答案】C 【详解】A．“倒影”是平面镜（平静的水面相当于平面镜）成像现象，属于光的反射现象，故A不符合题意； B．“树影”是光沿直线传播造成的，故B不符合题意； C．“放大像”是我们看到的花通过凸透镜所成的正立、放大的虚像，这是由于花反射的光经过凸透镜时，传播方向发生变化引起的，这是光的折射现象，故C符合题意； D．日晷上针的“影子”，是光的直线传播形成的，故D不符合题意。 故选C。 知识点 探究光的折射特点（重点） 1.实验器材 激光光源、透明水槽、水、可折叠光屏、量角器。 2.实验操作与规律总结 规律1：三线共面、两线分居 折射光线、入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧。 规律2：角度大小关系 光由空气斜射入水、玻璃等其他介质：折射光线靠近法线，折射角＜入射角； 光由水、玻璃斜射入空气：折射光线远离法线，折射角＞入射角； 概括记忆：空气中的角永远更大。 规律3：垂直入射特殊情况 光线垂直于两种介质分界面入射时，入射角=0°，折射角=0°，传播方向不发生偏折。 规律4：折射光路可逆 让光线沿着原折射光线反向入射，折射光线会沿原来入射光线射出，说明光在折射时光路是可逆的。 3.实验多次测量目的 多次改变入射角大小重复实验，避免实验偶然性，得出具有普遍性的物理规律。 随学随练在“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 【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”，他使用可折转的光屏，即将纸板右半部分绕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。 知识点 生活中的折射现象 1.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的物体的光，传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”的现象。 2.“错位的奥秘”：来自水面以下的笔上物点的光，从水中射向空气反生折射，折射角大于入射角，我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的，这样看起来就好像笔错位了。 3.“叉鱼的诀窍”：因为人们看到的是水中的鱼的虚像，它比鱼的实际位置浅，所以要瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼。 4.“变高的奥秘”：因为光从空气进入水中时发生折射，所以水中的人看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置要高。 随学随练如图1所示，手电筒发出的光向下照射一个空烧杯的底部，光线投射到烧杯底部的范围如图2中的灰色圆形区域所示。逐渐向烧杯内倒入水，分别用实线“——”和虚线“----”表示烧杯内水位较低和较高时，光线投射到烧杯底部的范围，图中合理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。如下图所示为最左边和最右边光线的光路，实线表示没有发生折射时的光线，虚线表示发生折射后的光线。 从图中可以看出，折射光线在原来光线的内侧。水位越高，入射点越靠近中心，即折射光线更靠近圆心，形成的光圈更小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 题型 光的折射 活学活用（多选）“十·一”节期间，在公园平静的湖水中，小红看到了“鸟在水中飞，鱼在云中游”的美丽画面，她所观察到的“飞鸟”和“游鱼”（    ） A．都是折射而成的像 B．分别是反射和折射而成的像 C．都是反射而成的像 D．都是形成的虚像 【答案】BD 【详解】看到“鸟在水中飞”，是因为鸟反射的光经水面反射后进入人眼，人眼逆着反射光线看到鸟的虚像，这是光的反射现象； 看到“鱼在云中游”，云的像是光的反射形成的虚像；鱼的像是鱼反射的光从水中斜射入空气中时发生折射，人眼逆着折射光线看到的虚像，这是光的折射现象。 所以“飞鸟”的像是反射形成的，“游鱼”的像是折射形成的，且二者都是虚像。故AC不符合题意，BD符合题意。 故选BD。 题型 探究光的折射特点 活学活用如图所示是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了如表所示数据： 入射角 折射角 (1)实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有___________的作用； (2)分析表格中的数据，你能得出的结论是：光从空气斜射入玻璃发生折射时，折射角___________入射角，折射角随着入射角的增大而___________； (3)分析表格中的数据，当光以的入射角从玻璃射入空气中时，你认为其折射角是___________，支持你观点的依据是___________。 【答案】(1)显示光路 (2) 小于 增大 (3) 在光的折射现象中，光路可逆 【详解】（1）光具盘表面粗糙，光线在其表面发生漫反射，反射光线从不同方向射出，便于显示光路和观察。 （2）[1][2]由表中数据可知，每组实验中，折射角都小于入射角，且从左到右，入射角逐渐增大，折射角也逐渐增大，故可得：光从空气斜射入玻璃发生折射时，折射角小于入射角，折射角随着入射角的增大而增大。 （3）[1][2]由表中数据可知，光从空气斜射入玻璃发生折射时，入射角为60°时，折射角为37.8°，光路具有可逆性，所以当光以的入射角从玻璃射入空气中时，折射角为60°。 题型 生活中的折射现象 活学活用小东在一个空碗中放一枚硬币，慢慢地将碗移至某一位置时，无法看到硬币，如图甲所示。但如果慢慢往碗中倒水，在同一个位置又能看到碗中的硬币了，如图乙所示。下列图中可以解释该现象原理的光路是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】C．当水倒到一定高度后，看到了硬币。产生这种现象的原因是由于从水下硬币反射的光经水面折射，折射光线远离法线向下偏折（折射角大于入射角），当光线射入人眼，人逆着折射光线，沿直线看到的是硬币的虚像，故C符合题意； AB．选项中，光由空气进入水中，故AB不符合题意； D．选项图光沿直线传播，没有发生折射，故D不符合题意。 故选C。 基础通关 1．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。 2．如图所示，一排小亭子在水中形成倒影，下列说法正确的是（　　） A．这是由于光的折射形成的 B．这和小孔成像的原理相同 C．小亭子的倒影是实像 D．小亭子倒影的长度与水的深度无关 【答案】D 【详解】A．倒影是光的反射形成，不是光的折射，故A错误； B．小孔成像的原理是光的直线传播，和倒影的成像原理不同，故B错误； C．平面镜成虚像，因此小亭子的倒影是虚像，不是实像，故C错误； D．平面镜成像中，像的大小只与物体本身大小有关，与水的深度无关，因此倒影的长度与水的深度无关，故D正确。 故选 D。 3．唐代著名诗人储光羲在《钓鱼湾》一诗中写道：“潭清疑水浅”，这句诗描述的是清澈的水池看起来比实际要浅。图中能正确表示人看到池底的光路是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】人看到清澈的水池底，是池底反射的光从水中斜射入空气，再进入人眼。当光从水斜射入空气时，折射光线会远离法线，折射角大于入射角。人眼逆着折射光线看去，会认为光是沿直线传播的，因此看到的是池底的虚像，位置比实际位置偏高。故选D。 4．下列现象与原理对应正确的是（　　） A．小孔成像——光沿直线传播 B．日食月食——光的折射 C．水中筷子弯折——光的反射 D．镜中成像——光的折射 【答案】A 【详解】A．小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播，通过小孔形成倒立实像，故A正确； B．日食、月食是光沿直线传播形成的，不是折射。故B错误； C．水中筷子弯折是光的折射现象，不是反射。故C错误； D．镜中成像属于平面镜成像，原理是光的反射，不是折射。故D错误。 故选A。 5．对《岳阳楼记》中描述的光现象，从物理学角度解释正确的是（     ） A．“锦鳞游泳”：诗人看见的水中鱼，是由于光的折射形成的鱼的实像 B．“皓月千里”：诗人看见的皓月，是由于月球反射太阳光形成的太阳的实像 C．“静影沉璧”：诗人看见的水中月，是由于光的反射形成的月亮的虚像 D．“浮光跃金”：诗人看见浮动的水面上闪烁着金光，是光的折射现象 【答案】C 【详解】A．看见水中的鱼，是鱼反射的光从水中斜射入空气中发生折射，人逆着折射光线看到的是鱼的虚像，不是实像，故A错误； B．皓月是月球反射太阳光，我们看到的月球是它反射的光进入人眼形成的视觉，不是太阳的实像，故B错误； C．平静的水面相当于平面镜，水中的月亮是光的反射形成的平面镜成像，属于月亮的虚像，故C正确； D．“浮光跃金”是太阳光在波动的水面上发生反射形成的现象，不是光的折射，故D错误。 故选C。 素养提升 6．一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。 7．如图甲所示为手机防窥膜结构图，采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示，其原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线，如图丙所示。下列光现象中与手机防窥膜工作原理相同的是（　　） A．水中倒影 B．日晷仪 C．海市蜃楼 D．筷子弯折 【答案】B 【详解】由图丙可知，手机防窥膜工作原理是光的直线传播。 A．水中倒影是光的反射现象，平静的水面相当于平面镜，根据平面镜成像原理，物体发出的光经水面反射后形成虚像，与防窥膜原理不同，故A不符合题意； B．日晷仪是根据光的直线传播原理工作的，利用太阳光照在日晷的指针上，在晷面上形成影子来指示时间，故B符合题意； C．海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的，由于空气的疏密分布不均匀，光线的传播路径发生偏折，从而形成了虚像，属于光的折射现象，故C不符合题意； D．筷子弯折是光从水中斜射入空气中时发生折射造成的，看起来筷子在水面处“弯折”了，实际是光的折射现象导致的视觉错觉，故D不符合题意。 故选B。 8．（多选）一束红光和一束紫光以相同入射角从空气斜射到长方体玻璃砖的同一点，且均从下表面射出。下列说法正确的是（　　） A．从上表面射入时，紫光折射角比红光折射角小 B．从下表面射出时，紫光折射角比红光折射角小 C．从下表面射出后，紫光与红光一定平行 D．若玻璃砖厚度均匀，紫光与红光将从下表面同一点射出 【答案】AC 【详解】A．紫光在玻璃中偏转的角度较大，故从玻璃砖射入时，上表面射入时紫光的更靠近法线，故紫光的折射角比红光的折射角小，故A正确； BC．根据光路可逆原理，光线经平行玻璃砖折射后，出射光线与入射光线平行，即出射角等于入射角。因两束光的入射角相同，故出射角也相同，两出射光线相互平行，故B错误，C正确； D．由于不同的光在玻璃中偏转的程度不同，会发生光的色散现象，故不会从同一点射出，故D错误。 故选AC。 9．喷水鱼因特殊的捕食方式而得名，能喷出一股水柱，准确击落空中的昆虫作为食物，下列各图中能正确表示喷水鱼看到昆虫像的光路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AC．喷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，再进入喷水鱼的眼睛中，因此光的传播路线是由空气向水中，故AC错误； BD．喷水鱼看到的昆虫，是因为昆虫反射光由空气斜射入水中，在水面发生折射，再进入鱼的眼睛中，根据光的折射规律可知，光从空气中斜射入水中，折射角小于入射角，故D正确，B错误。 故选 D。 10．利用如图所示的装置探究光的反射定律和折射规律。实验时，用激光笔发出一束光从空气射向水面，多次改变入射光的方向，记录的实验数据如下表。通过分析实验数据，可以归纳出： 15° 30° 45° 60° 75° 80° 15° 30° 45° 60° 75° 80° 11° 22° 32° 40.5° 46.5° 47.5° (1)在光的反射现象中，反射角________入射角。 (2)在光的折射现象中，折射角与入射角的关系特点是________（写出一条即可）。 (3)若光沿CO方向从空气斜射向水面，折射光________（选填“会”或“不会”）沿OB方向进入水中。 【答案】(1)等于 (2)折射角随入射角的增大而增大 (3)不会 【详解】（1）从表格数据可以看到，反射角∠CON与入射角∠AON的数值完全相同，因此在光的反射现象中，反射角等于入射角。 （2）表格中入射角从增加到时，折射角∠BOM也从增加到，且始终小于对应的入射角，即当光从空气中斜射入水时，折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。 （3）由光的折射规律可知，折射光线和入射光线分居法线的两侧，若光沿CO方向从空气斜射向水面，折射光会出现在法线的左侧，故不会沿OB方向进入水中。 迁移创新 11．光斜射到水面上时会同时发生反射和折射现象。如图所示为小兴画出的一条光线斜射到水面上时发生反射和折射的示意图，但未标明光的传播方向。图中O是入射光线跟分界面的交点，直线PQ和MN互相垂直，其中一条直线代表分界面，另一条代表法线。下列判断正确的是（　　） A．PQ是分界面，AO是入射光线 B．PQ是分界面，CO是入射光线 C．MN是分界面，BO是入射光线 D．MN是分界面，AO是入射光线 【答案】B 【详解】由光的反射定律可知，反射角等于入射角，即反射光线和入射光线关于法线对称，由图可知，OA和OC关于MN对称，即，故MN是法线，PQ是分界面。由于反射光线和入射光线在同种介质中，AO和OC两条光线中，一个为反射光线，另一个为入射光线，故OB是折射光线。根据光的折射定律可知，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，故CO为入射光线，则OA为反射光线。故B正确，ACD错误。 故选B。 12．关于实像和虚像，下列说法错误的是（　　）。 A．看到虚像时有光进入人眼 B．实像能用光屏接收到，而虚像不能 C．实像一定是光的折射形成的，虚像一定是光的反射形成的 D．虚像不是由实际光线会聚而成的，实像一定是由实际光线会聚而成的 【答案】C 【详解】A．虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的，我们能看到虚像，是因为有光（反射光或折射光）进入人眼，所以看到虚像时有光进入人眼，故A正确，不符合题意； B．实像是实际光线会聚而成的，所以能用光屏接收到；虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的，不能用光屏接收到，故B正确，不符合题意； C．实像不一定是光的折射形成的，比如小孔成像，是光的直线传播形成的实像；虚像也不一定是光的反射形成的，比如凸透镜成像中，当物体在一倍焦距以内时，成的虚像就是光的折射形成的，故C错误，符合题意； D．虚像不是由实际光线会聚而成的，是实际光线的反向延长线会聚而成；实像一定是由实际光线会聚而成的，故D正确，不符合题意。 故选C。 13．小明同学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，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表 入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42° 折射角r 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° / 反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100% （1）分析以上数据可知光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的变化关系是 ______；光从玻璃斜射向空气时，反射能量随着入射角的增大而 ______；当光从空气斜射向玻璃时，入射角为81°时，折射角为 ______； （2）分析表中数据可知，光从玻璃斜射向空气时，当入射角≥______时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象； （3）由表格数据可知：图中图线______（选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系； （4）根据光路可逆，请猜想：若光从空气斜射向玻璃，______（选填“能”或“不能”）发生全反射，理由是______。 【答案】 折射角随入射角的增大而增大 增大 41.2° 41.8° a 不能 根据光路可逆，当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，因此折射光线不能消失 【详解】（1）[1][2]分析表中数据可知，光从玻璃斜射向空气时，入射角增大后折射角及反射能量都增大。 [3]由表中数据可知，光从玻璃斜射向空气时，入射角为41.2°时，折射角为81°。因为在光的折射现象中光路是可逆的，所以，当光从空气斜射向玻璃时，若入射角为81°，则此时折射角为41.2°。 （2）[4]根据表中数据可得，光从玻璃斜射向空气时，当入射角≥41.8°时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象。 （3）[5]光从玻璃斜射向空气时，折射角随着入射角的增大而增大，且折射角总大于入射角。图线b中，当入射角等于45°时，折射角也等于45°；图线a中的折射角始终大于入射角，且入射角接近45°时，折射角达到90°（即发生全反射），符合题意，因此图线a反映了折射角与入射角的关系。 （4）[6][7]根据光路可逆，当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，因此折射光线不能消失，则不能发生全反射现象。 14．小阳用图所示的实验装置探究光的折射特点，他让一束光从空气中以不同角度射入水中，将入射角与折射角记录在表中。 （1）图所示的实验中的入射角是_________度； （2）当光从空气垂直射入到水中时，光的传播方向________（选填“改变”或“不变”），理由是___________； （3）当光从空气射入水中的入射角为70°时，折射角_________40°（选填“大于”、“等于”或“小于”）。       空气射入水中 入射角/° 0 30 40 50 折射角/° 0 25 33 40 【答案】 50 不变 见解析 大于 【详解】（1）[1]由图可知∠EON=90°，从E到N被分成了9格，入射角是入射光线与法线的夹角，所以入射角∠AON=50°。 （2）[2][3]当光从空气垂直射入到水中时，此时入射光线与法线重合，入射角为0，由题中表格可知，折射角为0，并不会发生光线的偏折，故折射光线也与法线重合。所以当光从空气垂直射入到水中时，光的传播方向不改变。 （3）[4]由表中数据可以得出结论：当入射角增大时，折射角也随之增大。当入射角等于50°时，折射角等于40°。所以当光从空气射入水中的入射角增大到70°时，折射角大于40°。 15．从水面看水中的物体的光路图正确的是（  ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．从水面看水中的物体，是来自水中的物体的光由水中进入空气，A图中光是由空气进入水中，故A错误； BCD．光由水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，故B图正确；故CD错误。 故选B。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 光现象 第5节 探究光的折射特点 课标要点 1.掌握光的折射基本规律：空气斜射入水 / 玻璃，折射光线靠近法线。 2.解释池水变浅、筷子弯折等折射生活现象。 学习重难点 重点：折射规律、常见折射实例。 难点：从介质射向空气发生全反射初步认知、光路可逆应用。 知识点 光的折射 1.定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生了偏折，这种现象叫光的折射。 2.基本物理量 （1）“一点”：入射光与分界面的交点； （2）“三线”：入射到两种介质表面的光线叫入射光线；过入射点且垂直于两种介质分界面的辅助线叫法线；进入另一种介质的光线叫折射光线； （3）“两角”：入射光线与法线的夹角叫入射角；折射光线与法线的夹角叫折射角。 随学随练如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（　　） A．拱桥在水中的“倒影” B．树在地面上的“树影” C．花在透镜下的“放大像” D．日晷上呈现针的“影子” 知识点 探究光的折射特点（重点） 1.实验器材 激光光源、透明水槽、水、可折叠光屏、量角器。 2.实验操作与规律总结 规律1：三线共面、两线分居 折射光线、入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧。 规律2：角度大小关系 光由空气斜射入水、玻璃等其他介质：折射光线靠近法线，折射角＜入射角； 光由水、玻璃斜射入空气：折射光线远离法线，折射角＞入射角； 概括记忆：空气中的角永远更大。 规律3：垂直入射特殊情况 光线垂直于两种介质分界面入射时，入射角=0°，折射角=0°，传播方向不发生偏折。 规律4：折射光路可逆 让光线沿着原折射光线反向入射，折射光线会沿原来入射光线射出，说明光在折射时光路是可逆的。 3.实验多次测量目的 多次改变入射角大小重复实验，避免实验偶然性，得出具有普遍性的物理规律。 随学随练在“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___________。 知识点 生活中的折射现象 1.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的物体的光，传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”的现象。 2.“错位的奥秘”：来自水面以下的笔上物点的光，从水中射向空气反生折射，折射角大于入射角，我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的，这样看起来就好像笔错位了。 3.“叉鱼的诀窍”：因为人们看到的是水中的鱼的虚像，它比鱼的实际位置浅，所以要瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼。 4.“变高的奥秘”：因为光从空气进入水中时发生折射，所以水中的人看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置要高。 随学随练如图1所示，手电筒发出的光向下照射一个空烧杯的底部，光线投射到烧杯底部的范围如图2中的灰色圆形区域所示。逐渐向烧杯内倒入水，分别用实线“——”和虚线“----”表示烧杯内水位较低和较高时，光线投射到烧杯底部的范围，图中合理的是（　　） A． B． C． D． 题型 光的折射 活学活用（多选）“十·一”节期间，在公园平静的湖水中，小红看到了“鸟在水中飞，鱼在云中游”的美丽画面，她所观察到的“飞鸟”和“游鱼”（    ） A．都是折射而成的像 B．分别是反射和折射而成的像 C．都是反射而成的像 D．都是形成的虚像 题型 探究光的折射特点 活学活用如图所示是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了如表所示数据： 入射角 折射角 (1)实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有___________的作用； (2)分析表格中的数据，你能得出的结论是：光从空气斜射入玻璃发生折射时，折射角___________入射角，折射角随着入射角的增大而___________； (3)分析表格中的数据，当光以的入射角从玻璃射入空气中时，你认为其折射角是___________，支持你观点的依据是___________。 题型 生活中的折射现象 活学活用小东在一个空碗中放一枚硬币，慢慢地将碗移至某一位置时，无法看到硬币，如图甲所示。但如果慢慢往碗中倒水，在同一个位置又能看到碗中的硬币了，如图乙所示。下列图中可以解释该现象原理的光路是（　　） A． B． C． D． 基础通关 1．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 2．如图所示，一排小亭子在水中形成倒影，下列说法正确的是（　　） A．这是由于光的折射形成的 B．这和小孔成像的原理相同 C．小亭子的倒影是实像 D．小亭子倒影的长度与水的深度无关 3．唐代著名诗人储光羲在《钓鱼湾》一诗中写道：“潭清疑水浅”，这句诗描述的是清澈的水池看起来比实际要浅。图中能正确表示人看到池底的光路是（　　） A． B． C． D． 4．下列现象与原理对应正确的是（　　） A．小孔成像——光沿直线传播 B．日食月食——光的折射 C．水中筷子弯折——光的反射 D．镜中成像——光的折射 5．对《岳阳楼记》中描述的光现象，从物理学角度解释正确的是（     ） A．“锦鳞游泳”：诗人看见的水中鱼，是由于光的折射形成的鱼的实像 B．“皓月千里”：诗人看见的皓月，是由于月球反射太阳光形成的太阳的实像 C．“静影沉璧”：诗人看见的水中月，是由于光的反射形成的月亮的虚像 D．“浮光跃金”：诗人看见浮动的水面上闪烁着金光，是光的折射现象 素养提升 6．一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 7．如图甲所示为手机防窥膜结构图，采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示，其原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线，如图丙所示。下列光现象中与手机防窥膜工作原理相同的是（　　） A．水中倒影 B．日晷仪 C．海市蜃楼 D．筷子弯折 8．（多选）一束红光和一束紫光以相同入射角从空气斜射到长方体玻璃砖的同一点，且均从下表面射出。下列说法正确的是（　　） A．从上表面射入时，紫光折射角比红光折射角小 B．从下表面射出时，紫光折射角比红光折射角小 C．从下表面射出后，紫光与红光一定平行 D．若玻璃砖厚度均匀，紫光与红光将从下表面同一点射出 9．喷水鱼因特殊的捕食方式而得名，能喷出一股水柱，准确击落空中的昆虫作为食物，下列各图中能正确表示喷水鱼看到昆虫像的光路图是（　　） A． B． C． D． 10．利用如图所示的装置探究光的反射定律和折射规律。实验时，用激光笔发出一束光从空气射向水面，多次改变入射光的方向，记录的实验数据如下表。通过分析实验数据，可以归纳出： 15° 30° 45° 60° 75° 80° 15° 30° 45° 60° 75° 80° 11° 22° 32° 40.5° 46.5° 47.5° (1)在光的反射现象中，反射角________入射角。 (2)在光的折射现象中，折射角与入射角的关系特点是________（写出一条即可）。 (3)若光沿CO方向从空气斜射向水面，折射光________（选填“会”或“不会”）沿OB方向进入水中。 迁移创新 11．光斜射到水面上时会同时发生反射和折射现象。如图所示为小兴画出的一条光线斜射到水面上时发生反射和折射的示意图，但未标明光的传播方向。图中O是入射光线跟分界面的交点，直线PQ和MN互相垂直，其中一条直线代表分界面，另一条代表法线。下列判断正确的是（　　） A．PQ是分界面，AO是入射光线 B．PQ是分界面，CO是入射光线 C．MN是分界面，BO是入射光线 D．MN是分界面，AO是入射光线 12．关于实像和虚像，下列说法错误的是（　　）。 A．看到虚像时有光进入人眼 B．实像能用光屏接收到，而虚像不能 C．实像一定是光的折射形成的，虚像一定是光的反射形成的 D．虚像不是由实际光线会聚而成的，实像一定是由实际光线会聚而成的 13．小明同学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，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表 入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42° 折射角r 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° / 反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100% （1）分析以上数据可知光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的变化关系是 ______；光从玻璃斜射向空气时，反射能量随着入射角的增大而 ______；当光从空气斜射向玻璃时，入射角为81°时，折射角为 ______； （2）分析表中数据可知，光从玻璃斜射向空气时，当入射角≥______时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象； （3）由表格数据可知：图中图线______（选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系； （4）根据光路可逆，请猜想：若光从空气斜射向玻璃，______（选填“能”或“不能”）发生全反射，理由是______。 14．小阳用图所示的实验装置探究光的折射特点，他让一束光从空气中以不同角度射入水中，将入射角与折射角记录在表中。 （1）图所示的实验中的入射角是_________度； （2）当光从空气垂直射入到水中时，光的传播方向________（选填“改变”或“不变”），理由是___________； （3）当光从空气射入水中的入射角为70°时，折射角_________40°（选填“大于”、“等于”或“小于”）。       空气射入水中 入射角/° 0 30 40 50 折射角/° 0 25 33 40 15．从水面看水中的物体的光路图正确的是（  ） A． B． C． D． 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $