4.4 光的折射（分层作业）物理新教材教科版八年级上册

**基本信息** 分层清晰，从基础概念到拓展应用梯度合理，适配新授课知识巩固与能力提升，融合物理观念、科学思维与科学探究素养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A基础达标|折射概念、规律、实验基础、现象识别、基础作图|以填空、选择为主，强化物理观念，如折射条件与角度关系直接考查| |B能力提升|实验探究深化、光路可逆、现象解释|实验分析题，如多次改变入射角探究规律，培养科学探究与科学思维| |C拓展培优|复杂情境计算、界面分析、综合应用|综合计算题，如水槽注水后反射折射点距离计算，提升科学推理与质疑创新能力|

4.4 光的折射（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、光的折射概念与条件 二、光的折射特点与角度关系 三、光的折射实验 四、折射现象与规律应用 五、光的折射作图 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、光的折射概念与条件 1．光的折射 （1）光从一种介质　　　　　　入另一种介质中时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。在折射时光路是　　　　　　的。 （2）光的折射规律：当光从一种介质斜射入另一种介质中时，折射光线与入射光线、法线在　　　　　　平面内；折射光线和入射光线分居　　　　　　两侧；入射角增大时，折射角随之　　　　　　。 光从空气斜射入水或其他透明介质中时折射角　　　　　　于入射角；当光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角　　　　　　于入射角；当光线垂直射向介质表面时，传播方向　　　　　　。 【答案】① 斜射    ② 可逆    ③ 同一    ④ 法线    ⑤ 增大    ⑥ 小    ⑦ 大    ⑧ 不改变 【详解】（1）[1][2]当光从空气斜射到水或玻璃中时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。而且在折射时光路是可逆的。 （2）[3][4][5]光的折射规律：光折射时，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的两侧；折射光线靠近法线，折射角小于入射角，入射角增大时，折射角增大。 [6][7][8]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；当光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；当光垂直射到水或玻璃的表面时，在水和玻璃中的传播方向不变。 2． 用如图装置探究光的折射特点，向圆形水槽中注水使水面恰好通过背景屏的圆心O。 （1）开始时将一束光从空气沿着与水面垂直的方向经圆心0射入水中时，光在水中的传播方向　　　　　　　　　（改变/不变），此时折射角为　　　　　　　度。逐次增大入射角时，可以发现折射角　　　　　　　　　　　（变大/变小/不变），且折射角　　　　　　（大于/小于/等于） 入射角。 （2）使一束光从水经圆心斜射入空气中，可以发现折射角随入射角的增大而　　　　　　　　　（增大/减小/不变），且折射角　　　　　　　　（大于/小于/等于） 入射角。 【答案】（1）① 不变    ② 0    ③ 变大    ④ 小于     （2）① 增大    ② 大于      【详解】(1)小问详解： [1][2]光从一种介质进入另一种介质时，垂直入射传播方向不变。折射角为0度。 [3][4]光从空气斜射入水中时，随着入射角逐渐增大，折射角也逐渐增大，折射角小于入射角。 (2)小问详解： [1][2]光从水经圆心斜射入空气中时，折射角大于入射角，随着入射角增大，折射角也会随之增大。 3．光的折射规律（定律）： （1）折射光线、入射光线和法线在　　　　　； （2）折射光线、入射光线分别位于法线　　　　； （3）当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向法线方向偏折，折射角　　　　　入射角；当光线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　　　　　　入射角； （4）在光的折射现象中，光路是　　　　　　。 【答案】① 同一平面内    ② 两侧    ③ 小于    ④ 大于    ⑤ 可逆的 【详解】（1）[1]在探究光的折射规律实验中，将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，光屏上的折射光线没有了，说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （2）[2]在探究光的折射规律实验中，由折射光路图知，折射光线、入射光线分别位于法线两侧。 （3）[3]在探究光的折射规律实验中，当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，由折射光路图知，折射光线向法线方向偏折，比较折射角与入射角大小知，折射角小于入射角大小。 [4]由以上分析和光路的可逆性知，当光线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。 （4）[5]当光沿折射光线的相反方向射入，则在光沿原入射光线的方向射出，说明在光的折射现象中，光路是可逆的。 二、光的折射特点与角度关系 4．一束光从空气斜射入水中，折射角　　　　　　入射角（选填“大于”“等于”或“小于”）；若入射光线垂直射向水面，此时折射角为　　　　　　度。 【答案】① 小于    ② 0 【详解】根据光的折射规律，光从空气斜射入水这类透明介质时，折射角小于入射角； 当入射光线垂直射向水面时，入射光线与法线重合，入射角为0°，此时折射光线与入射光线、法线也重合，折射角为0度。 5．小西在做探究光的折射特点实验，如图所示是一束激光从空气射入水中时的光路，实验中发现，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，通过多次实验还得到如下表所示的数据： 入射角α 0° 15° 30° 45° 50° 60° 反射角β 0° 15° 30° 45° 50° 60° 折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9° （1）光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：折射角将随着入射角的增大而　　　　　　　（选填“增大”“不变”或“减小”）； （2）表中的数据缺少当入射角为50°时的折射角的数值，请你根据上述规律，判断出此时折射角大小的范围是          （填写序号即可）。 A. γ<35.4° B. 35.4°<γ<40.9° C. γ>40.9° 【答案】（1）增大     （2）B      【详解】(1)小问详解： 观察表格中的数据，当入射角从15°增大到30°，再增大到45°等时，对应的折射角从11°增大到22.1°，再增大到35.4°等。由此可以清晰地看出，光从空气斜射到水面时，折射角将随着入射角的增大而增大。 (2)小问详解： 已知折射角随入射角的增大而增大，表格中入射角45°时折射角是35.4°，入射角60°时折射角是40.9°，那么当入射角为50°，它处于45°和60°之间，所以对应的折射角γ应该处于35.4°和40.9°之间，即35.4°<γ<40.9°，故B符合题意。 6．（多选）关于光的折射现象，下列说法中正确的是（　　） A. 折射光线与入射光线和法线在同一平面内 B. 折射光线与入射光线分别位于法线两侧 C. 在光的折射现象中，光路是可逆的 D. 在入射角不断增大的过程中，折射角随之不断减小 【答案】ABC 【详解】ABD．根据光的折射规律，折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，在入射角不断增大的过程中，折射角随之不断增大，故AB正确，D错误； C．无论是光的反射还是折射，光路都具有可逆性，故C正确。 故选ABC。 三、光的折射实验 7．某实验小组在探究光的折射规律时，让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中，看到如图所示的现象。 （1）实验中为了便于观察光的传播路径，可以在水面上方喷一些　　　　　　　　　，在水中加　　　　　　　　　，来增加实验的可见度； （2）为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系，以下方案中正确的是　　　　　　　　　（选填字母）； A．只测量图中的入射角和折射角，分析并得出结论 B．保持入射角不变，进行多次实验，测量入射角和每次实验的折射角，分析并得出结论 C．改变入射角，进行多次实验，测量每次实验的入射角和折射角，分析并得出结论 （3）通过实验得到数据如下： 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 反射角β 0° 15° 30° 45° 60° 折射角γ 0° 11° 22° 35° 41° 分析表中数据得出：光从空气斜射入水中时，折射角　　　　　　　　　入射角，入射角增大，折射角　　　　　　　　　。当光从空气垂直射入水中时，折射角等于　　　　　　　　　。当入射光线以22°的入射角从水中射入空气时，折射角等于　　　　　　　　　。 【答案】① 烟雾    ② 牛奶    ③ C    ④ 小于    ⑤ 增大    ⑥     ⑦ 【详解】（1）[1][2]为了便于观察光在空气和水中传播的路径，在水面上方喷些烟雾和在水中滴几滴牛奶，这是利用光的漫反射现象来显示光路。 （2）[3]A．只进行一次实验就得出结论，偶然性太强，客观性不够，故A错误； B．保持入射角不变，虽然进行多次实验，但得到的折射角是相同的，得不出客观的结论，故B错误； C．多次改变入射角大小，测量每次实验时入射角和折射角，发现折射角随入射角变化的规律，得到的结论是普遍的，故C正确。 故选C。 （3）[4][5]由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，折射角小于入射角，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。 [6]当光从空气垂直射到水面时，折射角等于。 [7]根据光的可逆性，由实验数据可知，当入射光线以的入射角从水中射入空气时，折射角等于。 8．小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置。 如图所示实验装置中的光屏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　　　　　　　　； （3）当光从空气斜射入水中，小明将入射角、折射角记录在下表中。本实验多次改变入射角的目的是　　　　　　　　。当光以32°的入射角从水中射入空气中时，折射角为　　　　　　　　。 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 折射角β 0° 11° 22° 32° 41° 【答案】（1）① 两侧    ② 在     （2）可逆的     （3）① 寻找普遍规律    ② 45°      【详解】(1)小问详解： 当光屏E、F在同一平面时，在法线另一侧能看到折射光线，说明折射光线和入射光线位于法线两侧；将光屏F向后折转后，看不到折射光，说明折射光线和入射光线在同一平面内。 (2)小问详解： 让光沿BO（原折射光线）射入水面，折射光沿OA（原入射光线）射出，说明折射时光路是可逆的。 (3)小问详解： 多次改变入射角的目的是：寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性；根据表格数据：当光从空气斜射入水中，入射角为45°时，折射角为32°。根据光路可逆原理，当光从水中以32°的入射角射入空气中时，折射角为45°。 9．小明利用如图所示的装置探究光的折射规律。经过多次实验并记录了数据如下表： 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8° （1）由表格中的数据可以得出：当光从空气斜射入水中时，折射角　　　　　　 入射角，且随入射角的增大而　　　　　 。 （2）当光以30°的入射角从水中斜射入空气中时，其折射角为45°，这是因为在光的折射现象中，　　　　　　 。 （3）实验时，光贴着光屏从空气斜射入水中，小明将纸板F向后折转一定的角度，则在纸板F上不能看到折射光线，此时折射光线和入射光线　　　　　　 （选填“在”或“不在”） 同一平面内。 【答案】（1）① 小于    ② 增大     （2）光路是可逆的     （3）在      【详解】(1)小问详解： 观察表格数据可知：光从空气斜射入水中时，每一组的折射角都小于入射角；当入射角逐渐增大时，折射角也随之逐渐增大，因此可得结论：折射角小于入射角，且随入射角增大而增大。 (2)小问详解： 原来光从空气斜射入水中时，入射角为45°时折射角为30°；现在逆着光路，光以30°入射角从水斜射入空气，折射角为45°，刚好沿原入射光路射出，说明光的折射现象中光路是可逆的。 (3)小问详解： 将纸板F向后折转后，因为F板不在原折射光线所在的平面，所以看不到折射光线，但折射规律告诉我们：折射光线、入射光线和法线始终在同一平面内，因此此时折射光线和入射光线在同一平面内。 10．某小组同学探究光的折射规律，他们分别测量并记录了光从空气斜射入玻璃和光从玻璃斜射入空气时的入射角和折射角，实验数据如表一、表二所示。 ①分析比较实验序号1~5可得：当光从空气斜射入玻璃时，折射角　　　　　　　　入射角；分析比较实验序号6~10可得：当光从玻璃斜射入空气时，折射角　　　　　　入射角；（均选填“大于”或“小于”） ②分析比较表一中折射角随入射角的变化关系，可得出的初步结论是：当光从空气斜射入玻璃中时，　　　　　； ③分析比较实验序号1与6或2与7或3与8可得：当　　　　　　　　　； 表一：光从空气斜射入玻璃中 表二：光从玻璃斜射入空气中 实验序号 入射角（度） 折射角（度） 实验序号 入射角（度） 折射角（度） 1 20 13 6 13 20 2 30 19 7 19 30 3 40 25 8 25 40 4 50 31 9 28 45 5 60 35 10 33 55 ④他们增大入射角继续研究，表三为光从空气斜射入玻璃时的实验数据，表四中的入射角为当光从玻璃斜射入空气时拟进行实验的数据。小王分析了表三的数据，结合之前得到的实验结论，认为表四中实验序号　　　　　　中拟定的入射角会找不到折射光线。 表三：光从空气斜射入玻璃中 表四：光从玻璃斜射入空气中 实验序号 入射角（度） 折射角（度） 实验序号 入射角（度） 折射角（度） 11 65 37 15 40 12 70 39 16 50 13 80 41 17 60 14 89 42 18 70 【答案】① 小于    ② 大于    ③ 折射角随入射角的增大而增大    ④ 光发生折射时，光路是可逆的    ⑤ 16、17、18 【详解】①[1]分析比较实验序号1~5中的数据，发现每一组数据中，折射角都小于入射角，因此，可得出结论：当光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角。 [2]分析比较实验序号6~10中的数据，发现每一组数据中，折射角都大于入射角，因此，可得出结论：当光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角。 ②[3]表一中，入射角增大时，折射角也随着增大，因此，可得出的初步结论是：当光从空气斜射入玻璃中时，折射角随入射角的增大而增大。 ③[4]分析比较实验序号1与6或2与7或3与8可发现，当光从玻璃斜射入空气中时的入射角大小等于光从空气斜射入玻璃中时的折射角大小时，光从玻璃斜射入空气中时的折射角大小恰好等于光从空气斜射入玻璃中时的入射角大小，即当沿同一传播路径朝相反方向传播时，光的传播路径不发生变化，即当光发生折射时，光路是可逆的。 ④[5]由表三数据可知，空气中的入射角为89度时，在玻璃中的折射角为42度，因光发生折射时光路是可逆的，所以当玻璃中的入射角为42度时，空气中的折射角为89度；因折射角随入射角的增大而增大，所以当玻璃中的入射角为50度时，空气中的折射角应大于90度，不符合实际，此时折射光线将消失，同理，当玻璃中的入射角为60度、70度时，空气中的折射角会大于90度，此时折射光线将消失，因此，实验序号16、17、18中拟定的入射角会找不到折射光线。 四、折射现象与规律应用 11．如图所示，对下列光学现象的描述或解释错误的是（　　） A. 图a中漫反射的光线尽管杂乱无章，但每条光线仍然遵循光的反射定律 B. 图b中木工师傅观察木板是否平整，是利用了光的直线传播特点 C. 图c所示，炎热夏天公路上的海市蜃楼景象，是由光的折射现象造成的 D. 图d所示，渔民只有瞄准鱼的下方叉去才能叉到鱼，是利用光的反射规律 【答案】D 【详解】A．图a中漫反射的光线尽管杂乱无章，但每条光线仍然遵循光的反射定律，即反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，故A正确，A不符合题意； B．图b中木工师傅观察木板是否平整，是利用了光的直线传播特点，若有突出，则无法看到另一边，故B正确，B符合题意； C．图c所示，炎热夏天公路上的海市蜃楼景象，空气由于受热，导致不均匀，光并不沿直线传播，是由光的折射现象造成的，故C正确，C不符合题意； D．图d所示，渔民只有瞄准鱼的下方叉去才能叉到鱼，是利用光的折射规律，故D错误，D符合题意。 故选D。 12．·期末）如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（　　） A.  赵州桥在水中形成“倒影” B.  手在墙上形成“手影” C.  景物在后视镜中成像 D.  筷子好像在水面处向上弯折 【答案】D 【详解】A．赵州桥在水中形成“倒影，是光的反射，故A不符合题意； B．手在墙上形成“手影”，是光的直线传播，故B不符合题意； C．景物在后视镜中成像，是光的反射，故C不符合题意； D．筷子好像在水面处向上弯折，是光的折射，故D符合题意。 故选D。 五、光的折射作图 13．某学习小组的同学用激光笔发出的一束红光从空气中斜射入水中的情景如图所示，图中为入射光线，　　　　　　　　　　为折射光线；保持入射点不动，在竖直平面内，顺时针缓慢旋转入射光线至图中虚线位置，则反射角将　　　　　　　　　　（选填“变大”，“变小”或“不变”）。 【答案】①     ② 变小 【详解】 14．如图所示，一束光从空气中斜射到水面MM上，AO为入射光线，NN为法线。则入射光线AO的折射光线将沿着　　　　　　　　　方向射出。（选填“OB”、“OC”或“OD”） 【答案】OD 【详解】根据光的折射规律，当光从空气斜射入水中，折射角小于入射角；如图，折射光线沿OD方向射出时折射角小于入射角。 15．由于光的折射，池水看起来比实际浅，夏季要特别注意防范溺水事故。用A、A'分别表示池底和看到的“池底”，请在图中画出人眼看到的池底的光路图。 【答案】 【详解】眼睛观察到的A′点在A点的上方，然后连接A′与眼睛，与界面的交点为折射点O，在图中A′点是A点的像，光由A点发出，经水面射入空气中时发生折射，折射角大于入射角而射入眼睛。点A′就在折射光线的反向延长线上，如图所示： 16．一束光线从空气射入某种透明液体时，已知入射光线与液体表面的夹角是30°，反射光线与折射光线的夹角是65°，则折射角是　　　　　　　，入射角是　　　　　　　。 【答案】① 55°    ② 60° 【详解】[1][2]根据光的反射定律和折射规律作图如下： 已知入射光线与液体表面的夹角是30°，则入射角 根据反射角等于入射角可知，反射角 由题意知 则折射角 【B 能力提升题】 17．物理实验小组选用了光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于研究光的折射现象。               （1）如图甲所示，使用光屏是为了显示光的传播路径，且光屏垂直插入水中；如图乙所示，将光屏折转观察折射光线，是为了验证法线、折射光线和入射光线是否　　　　　　　　　； （2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而　　　　　　　　（填“增大”、“不变”或“减小”）；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于　　　　　　　　度； （3）图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点，则折射光线将会与3重合，说明在光的折射现象中，______； （4）实验中，多次改变入射角进行实验的目的是________。 A. 减小实验误差 B. 寻找普遍规律 【答案】（1）在同一平面内     （2）① 增大    ② 0     （3）光路是可逆的     （4）B      【详解】(1)小问详解： 将可折转光屏折转后，无法在偏折的光屏上观察到折射光线，这个操作的目的就是验证：折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 (2)小问详解： 从图丙可知，入射光线逐渐远离法线时，折射光线也逐渐远离法线，因此可得出结论：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大；当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向不变，入射角、折射角都等于度。 (3)小问详解： 激光从水中沿原折射光线反向射入，折射光线沿原入射光线射出，与原入射光线重合，说明在光的折射现象中，光路是可逆的。 (4)小问详解： 本实验是探究光的折射的普遍规律，多次改变入射角是为了避免单次实验的偶然性，寻找普遍规律，不是为了减小实验误差，故选B。 18．小明用如图所示的装置做“探究光的折射特点”实验。 （1）如图（a）所示，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 “A.向左移动”“B.向右移动”或“C.不动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向　　　　（选 “A.会”或“B.不会”）发生偏折。 （2）如图（b）所示，小明将光沿着AO方向射向水面上的O点。实验证明，光从空气斜射入水中时，折射角　　　　　（选 “A.大于”“B.小于”或“C.等于”）入射角。当光沿着NO方向射入水中时，折射角为　　　　　°。 （3）小明将光沿着BO方向从水中射向空气中时，光在空气中沿着OA方向射出，说明在折射现象中，光路是　　　　　的。 （4）如图（c）所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人会发现泳池里人的腿变短，能描述此现象的光路是图（d）中的　　　　　　　　（填序号）。 【答案】（1）① A    ② A     （2）① B    ② 0     （3）可逆     （4）②      【详解】(1)小问详解： 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向左移动，因为折射角小于入射角，故选A； 光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线向法线方向偏折，即传播方向会发生改变，故选A。 (2)小问详解： 小明将光沿着AO方向射向水面上的O点。实验证明，光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，故选B。 当光沿着NO方向射入水中时，入射角为0°，则折射角为0°。 (3)小问详解： 小明将光沿着BO方向从水中射向空气中时，光在空气中沿着OA方向射出，说明在折射现象中，光路是可逆的。 (4)小问详解： 人的脚反射的光线射到水面上会发生光的折射，折射光线进入岸上人的眼睛，岸上的人逆着折射光线看去，人脚会向上偏折，所以岸上的人看到站在游泳池里人的腿是变短的，故选②。 19．某同学在做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到下表数据，分析表中数据，可得出结论。 入射角 15° 反射角 15° 折射角 11.3° （1）光从空气斜射到水面时，折射角　　　　　　　　　　　（填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于　　　　　　　　　　　（填度数）。该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点。 （2）光从空气斜射到水面时，将同时发生　　　　　　　　　　　和折射现象。 （3）这个实验中，亮度最亮的是　　　　　　　　　　　（填“入射光线”、“反射光线”或“折射光线”）。 【答案】（1）① 小于    ② 0°     （2）反射     （3）入射光线      【详解】(1)小问详解： 分析表格中实验数据可知，光从空气斜射到水面时，折射角总是小于入射角。 当光从空气垂直射到水面时，折射光线和法线重合，折射角等于0°。 (2)小问详解： 光从空气斜射到水面时，一部分光线被水面反射回空气中，同时还有一部分光线折射进入水中，即同时发生了反射和折射。 (3)小问详解： 入射光线射向水面时，在水面处分为两部分：一部分光线发生反射，一部分光线发生折射，所以入射光线最强，亮度最高。 【C 拓展培优题】 20．如图所示，装有水的长方体水槽水平放置，固定在左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的O点，红光与水面夹角是45°，反射光射到右壁上的A点，折射光射到右壁上的B点，则A点到水面的距离　　　　　　　（选填“大于”“小于”或“等于”）B点到水面的距离；往水槽内注水，水面上升2cm，此时反射光射到右壁上的C点，则A、C之间的距离是　　　　　　　cm。（点A、B、C未在图中标出） 【答案】① 小于    ② 4 【详解】[1]当光在水面上反射时，反射角等于入射角；当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，即折射光线向法线靠近，光斑下移，故A点到水面的距离小于B点到水面的距离。 [2]如下图所示，往水槽内注水，入射角为45°，由于法线垂直于液面，两液面也相互平行，三角形为等腰直角三角形，当水面上升2cm，则OD为4cm，由于法线与容器壁都垂直于液面，则OD平行于AC，两液面也相互平行，故四边形ODCA为平行四边形，故 21．如图所示，光在水和空气的界面CD同时发生反射和折射，入射角为 　　　　　　度，折射角为　　　　　　度，界面CD上面的介质是　　　　　　。 【答案】① 30    ② 42    ③ 空气 【详解】[1][2][3]如图CD是界面，∠AOC＝60°，则∠BOD＝60°，所以入射角为 而∠COE＝48°，则折射角为 因折射角大于入射角，所以CD的上边是空气，下边是水。 22．图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（　　） A. 日晷上呈现针的影子 B. 景物在镜中成像 C. 鸟巢在水中形成倒影 D. 筷子好像在水面处弯折 【答案】D 【详解】A．影子的形成是由于光的直线传播，故A不符合题意； B．景物在镜子中成的像是由于光的反射，故B不符合题意； C．鸟巢在水中形成的倒影是由于光的反射，故C不符合题意； D．筷子看起来弯折，是由于光从水中进入到空气中时，发生了折射，故D符合题意。 故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.4 光的折射（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、光的折射概念与条件 二、光的折射特点与角度关系 三、光的折射实验 四、折射现象与规律应用 五、光的折射作图 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、光的折射概念与条件 1．光的折射 （1）光从一种介质　　　　　　入另一种介质中时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。在折射时光路是　　　　　　的。 （2）光的折射规律：当光从一种介质斜射入另一种介质中时，折射光线与入射光线、法线在　　　　　　平面内；折射光线和入射光线分居　　　　　　两侧；入射角增大时，折射角随之　　　　　　。 光从空气斜射入水或其他透明介质中时折射角　　　　　　于入射角；当光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角　　　　　　于入射角；当光线垂直射向介质表面时，传播方向　　　　　　。 2． 用如图装置探究光的折射特点，向圆形水槽中注水使水面恰好通过背景屏的圆心O。 （1）开始时将一束光从空气沿着与水面垂直的方向经圆心0射入水中时，光在水中的传播方向　　　　　　　　　（改变/不变），此时折射角为　　　　　　　度。逐次增大入射角时，可以发现折射角　　　　　　　　　　　（变大/变小/不变），且折射角　　　　　　（大于/小于/等于） 入射角。 （2）使一束光从水经圆心斜射入空气中，可以发现折射角随入射角的增大而　　　　　　　　　（增大/减小/不变），且折射角　　　　　　　　（大于/小于/等于） 入射角。 3．光的折射规律（定律）： （1）折射光线、入射光线和法线在　　　　　； （2）折射光线、入射光线分别位于法线　　　　； （3）当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向法线方向偏折，折射角　　　　　入射角；当光线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　　　　　　入射角； （4）在光的折射现象中，光路是　　　　　　。 二、光的折射特点与角度关系 4．一束光从空气斜射入水中，折射角　　　　　　入射角（选填“大于”“等于”或“小于”）；若入射光线垂直射向水面，此时折射角为　　　　　　度。 5．小西在做探究光的折射特点实验，如图所示是一束激光从空气射入水中时的光路，实验中发现，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，通过多次实验还得到如下表所示的数据： 入射角α 0° 15° 30° 45° 50° 60° 反射角β 0° 15° 30° 45° 50° 60° 折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9° （1）光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：折射角将随着入射角的增大而　　　　　　　（选填“增大”“不变”或“减小”）； （2）表中的数据缺少当入射角为50°时的折射角的数值，请你根据上述规律，判断出此时折射角大小的范围是          （填写序号即可）。 A. γ<35.4° B. 35.4°<γ<40.9° C. γ>40.9° 6．（多选）关于光的折射现象，下列说法中正确的是（　　） A. 折射光线与入射光线和法线在同一平面内 B. 折射光线与入射光线分别位于法线两侧 C. 在光的折射现象中，光路是可逆的 D. 在入射角不断增大的过程中，折射角随之不断减小 三、光的折射实验 7．某实验小组在探究光的折射规律时，让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中，看到如图所示的现象。 （1）实验中为了便于观察光的传播路径，可以在水面上方喷一些　　　　　　　　　，在水中加　　　　　　　　　，来增加实验的可见度； （2）为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系，以下方案中正确的是　　　　　　　　　（选填字母）； A．只测量图中的入射角和折射角，分析并得出结论 B．保持入射角不变，进行多次实验，测量入射角和每次实验的折射角，分析并得出结论 C．改变入射角，进行多次实验，测量每次实验的入射角和折射角，分析并得出结论 （3）通过实验得到数据如下： 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 反射角β 0° 15° 30° 45° 60° 折射角γ 0° 11° 22° 35° 41° 分析表中数据得出：光从空气斜射入水中时，折射角　　　　　　　　　入射角，入射角增大，折射角　　　　　　　　　。当光从空气垂直射入水中时，折射角等于　　　　　　　　　。当入射光线以22°的入射角从水中射入空气时，折射角等于　　　　　　　　　。 8．小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置。 如图所示实验装置中的光屏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　　　　　　　　； （3）当光从空气斜射入水中，小明将入射角、折射角记录在下表中。本实验多次改变入射角的目的是　　　　　　　　。当光以32°的入射角从水中射入空气中时，折射角为　　　　　　　　。 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 折射角β 0° 11° 22° 32° 41° 9．小明利用如图所示的装置探究光的折射规律。经过多次实验并记录了数据如下表： 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8° （1）由表格中的数据可以得出：当光从空气斜射入水中时，折射角　　　　　　 入射角，且随入射角的增大而　　　　　 。 （2）当光以30°的入射角从水中斜射入空气中时，其折射角为45°，这是因为在光的折射现象中，　　　　　　 。 （3）实验时，光贴着光屏从空气斜射入水中，小明将纸板F向后折转一定的角度，则在纸板F上不能看到折射光线，此时折射光线和入射光线　　　　　　 （选填“在”或“不在”） 同一平面内。 10．某小组同学探究光的折射规律，他们分别测量并记录了光从空气斜射入玻璃和光从玻璃斜射入空气时的入射角和折射角，实验数据如表一、表二所示。 ①分析比较实验序号1~5可得：当光从空气斜射入玻璃时，折射角　　　　　　　　入射角；分析比较实验序号6~10可得：当光从玻璃斜射入空气时，折射角　　　　　　入射角；（均选填“大于”或“小于”） ②分析比较表一中折射角随入射角的变化关系，可得出的初步结论是：当光从空气斜射入玻璃中时，　　　　　； ③分析比较实验序号1与6或2与7或3与8可得：当　　　　　　　　　； 表一：光从空气斜射入玻璃中 表二：光从玻璃斜射入空气中 实验序号 入射角（度） 折射角（度） 实验序号 入射角（度） 折射角（度） 1 20 13 6 13 20 2 30 19 7 19 30 3 40 25 8 25 40 4 50 31 9 28 45 5 60 35 10 33 55 ④他们增大入射角继续研究，表三为光从空气斜射入玻璃时的实验数据，表四中的入射角为当光从玻璃斜射入空气时拟进行实验的数据。小王分析了表三的数据，结合之前得到的实验结论，认为表四中实验序号　　　　　　中拟定的入射角会找不到折射光线。 表三：光从空气斜射入玻璃中 表四：光从玻璃斜射入空气中 实验序号 入射角（度） 折射角（度） 实验序号 入射角（度） 折射角（度） 11 65 37 15 40 12 70 39 16 50 13 80 41 17 60 14 89 42 18 70 四、折射现象与规律应用 11．如图所示，对下列光学现象的描述或解释错误的是（　　） A. 图a中漫反射的光线尽管杂乱无章，但每条光线仍然遵循光的反射定律 B. 图b中木工师傅观察木板是否平整，是利用了光的直线传播特点 C. 图c所示，炎热夏天公路上的海市蜃楼景象，是由光的折射现象造成的 D. 图d所示，渔民只有瞄准鱼的下方叉去才能叉到鱼，是利用光的反射规律 12．·期末）如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（　　） A.  赵州桥在水中形成“倒影” B.  手在墙上形成“手影” C.  景物在后视镜中成像 D.  筷子好像在水面处向上弯折 五、光的折射作图 13．某学习小组的同学用激光笔发出的一束红光从空气中斜射入水中的情景如图所示，图中为入射光线，　　　　　　　　　　为折射光线；保持入射点不动，在竖直平面内，顺时针缓慢旋转入射光线至图中虚线位置，则反射角将　　　　　　　　　　（选填“变大”，“变小”或“不变”）。 14．如图所示，一束光从空气中斜射到水面MM上，AO为入射光线，NN为法线。则入射光线AO的折射光线将沿着　　　　　　　　　方向射出。（选填“OB”、“OC”或“OD”） 15．由于光的折射，池水看起来比实际浅，夏季要特别注意防范溺水事故。用A、A'分别表示池底和看到的“池底”，请在图中画出人眼看到的池底的光路图。 16．一束光线从空气射入某种透明液体时，已知入射光线与液体表面的夹角是30°，反射光线与折射光线的夹角是65°，则折射角是　　　　　　　，入射角是　　　　　　　。 【B 能力提升题】 17．物理实验小组选用了光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于研究光的折射现象。               （1）如图甲所示，使用光屏是为了显示光的传播路径，且光屏垂直插入水中；如图乙所示，将光屏折转观察折射光线，是为了验证法线、折射光线和入射光线是否　　　　　　　　　； （2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而　　　　　　　　（填“增大”、“不变”或“减小”）；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于　　　　　　　　度； （3）图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点，则折射光线将会与3重合，说明在光的折射现象中，______； （4）实验中，多次改变入射角进行实验的目的是________。 A. 减小实验误差 B. 寻找普遍规律 18．小明用如图所示的装置做“探究光的折射特点”实验。 （1）如图（a）所示，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 “A.向左移动”“B.向右移动”或“C.不动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向　　　　（选 “A.会”或“B.不会”）发生偏折。 （2）如图（b）所示，小明将光沿着AO方向射向水面上的O点。实验证明，光从空气斜射入水中时，折射角　　　　　（选 “A.大于”“B.小于”或“C.等于”）入射角。当光沿着NO方向射入水中时，折射角为　　　　　°。 （3）小明将光沿着BO方向从水中射向空气中时，光在空气中沿着OA方向射出，说明在折射现象中，光路是　　　　　的。 （4）如图（c）所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人会发现泳池里人的腿变短，能描述此现象的光路是图（d）中的　　　　　　　　（填序号）。 19．某同学在做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到下表数据，分析表中数据，可得出结论。 入射角 15° 反射角 15° 折射角 11.3° （1）光从空气斜射到水面时，折射角　　　　　　　　　　　（填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于　　　　　　　　　　　（填度数）。该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点。 （2）光从空气斜射到水面时，将同时发生　　　　　　　　　　　和折射现象。 （3）这个实验中，亮度最亮的是　　　　　　　　　　　（填“入射光线”、“反射光线”或“折射光线”）。 【C 拓展培优题】 20．如图所示，装有水的长方体水槽水平放置，固定在左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的O点，红光与水面夹角是45°，反射光射到右壁上的A点，折射光射到右壁上的B点，则A点到水面的距离　　　　　　　（选填“大于”“小于”或“等于”）B点到水面的距离；往水槽内注水，水面上升2cm，此时反射光射到右壁上的C点，则A、C之间的距离是　　　　　　　cm。（点A、B、C未在图中标出） 21．如图所示，光在水和空气的界面CD同时发生反射和折射，入射角为 　　　　　　度，折射角为　　　　　　度，界面CD上面的介质是　　　　　　。 22．图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（　　） A. 日晷上呈现针的影子 B. 景物在镜中成像 C. 鸟巢在水中形成倒影 D. 筷子好像在水面处弯折 / 学科网（北京）股份有限公司 $