4.4 光的折射（分层作业）物理新教材人教版八年级上册

**基本信息** 本同步练通过A/B/C三层设计，以“概念理解-规律应用-拓展探究”为主线，系统巩固光的折射知识，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组巩固过关|折射概念、特点、生活现象、作图|基础填空（如折射规律）、选择（筷子弯折）、基础作图，夯实物理观念| |B组能力进阶|折射规律应用、实验探究|实验数据分析（入射角与折射角关系）、动态光斑问题，提升科学思维与探究能力| |C组思维拔高|全反射、综合情境|全反射现象阅读题、复杂光路作图（如池水变浅），培养质疑创新与综合应用能力|

4.4 光的折射 目 录 A组 巩固过关 知识点1：光的折射概念 知识点2：光的折射特点 知识点3：生活中的折射现象 知识点4：光的折射作图 B组 能力进阶 C组 思维拔高 光的折射概念知识点1 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，这种现象叫作光的折射。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】 斜射 可逆 同一 法线 增大 小 大 不改变 【详解】（1）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）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。 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. 下图中属于光的折射现象的是（   ） A．图甲中水杯内“弯折”的筷子 B．图乙中树荫下的“光斑” C．图丙中镜子里的像 D．图丁中阳光下水壶的影子 【答案】A 【详解】A．水中筷子“变弯”了，是水中的筷子反射的光线由水斜射入空气中时，发生光的折射形成的，故A符合题意； B．树荫下的光斑，是太阳经过树叶间的缝隙（小孔）形成的像，即小孔成像，是由光的直线传播形成的，故B不符合题意； C．镜子里的像，是光的反射形成的，是平面镜成像现象，故C不符合题意； D．阳光下水壶的影子，是由于光的直线传播形成的，故D不符合题意。故选A。 3．在平静的湖边，有时可以看到“云在水中飘，鱼在云上游”的景象，对于此景象，下列解释正确的是（　　） A．“云”是光的反射形成的实像 B．“云”是光的反射形成的虚像 C．“鱼”是光的折射形成的实像 D．“鱼”是光的反射形成的虚像 【答案】B 【详解】AB．水中飘动的云属于平面镜成像，是由光的反射形成的与物体等大的虚像，故A错误，B正确； CD．看到的水中的鱼，是光的折射形成的虚像，故CD错误。 故选B。 4. 下列光现象属于光的折射现象的是（　　） A．（1）（3） B．（2）（3） C．（3）（4） D．（2）（4） 【答案】D 【详解】(1)透过树丛的光束：因为光在同种均匀介质中沿直线传播，穿过树叶缝隙形成光束； (2)折断的筷子：筷子在水中的部分反射的光从水斜射入空气时发生折射，导致我们看到筷子“折断”； (3)水中的倒影：属于平面镜成像，水面相当于平面镜，反射景物的光形成倒影； (4)海市蜃楼：是光的折射现象，由于空气密度不均匀，光在其中发生折射，形成虚像； 所以，属于光的折射现象的是(2)和(4)，故D符合题意。 故选D。 光的折射特点知识点2 5．图所示是光由空气斜射入玻璃时发生折射的光路图，一束光沿AO方向斜射到空气和玻璃交界面PQ上的O点，并沿着OB方向射出，MN是法线。下列说法正确的是（　　） A．∠AOP是入射角 B．∠NOB是折射角 C．若入射角增大，折射角会减小 D．若光沿着BO方向入射，不会沿着OA方向射出 【答案】B 【详解】A．∠AOP是入射光线与界面的夹角，不是入射角，故A错误； B．∠NOB是折射光线与法线的夹角，是折射角，故B正确； C．根据折射规律，若入射角增大，折射角会增大，故C错误； D．光的折射过程中，光路是可逆的，若光沿着BO方向入射，会沿着OA方向射出，故D错误。 故选B。 6. 如图，一束光从空气中与界面成30°的夹角射入某透明介质，已知反射光线与折射光线的夹角为90°，下列说法正确的是（　　） A．入射角为30° B．反射角为30° C．折射角为30° D．反射光线与入射光线的夹角为90° 【答案】C 【详解】A．入射光线与界面成30°的夹角，入射角是入射光线与法线的夹角，法线与界面垂直，因此入射角为 ，故A错误； B．根据光的反射定律，反射角等于入射角，入射角为60°，因此反射角为60°，故B错误； C．已知反射光线与折射光线的夹角为90°，结合几何关系可得：折射角为，故C正确； D．反射光线与入射光线的夹角等于反射角与入射角之和，即，故D错误。 故选C。 7．小凤在演示光的折射实验时，在一圆柱形敞口容器左侧某一高度斜射入一束激光后，发现容器底部产生一个光斑O，如图所示。若她保持水面高度和入射点不变，使激光入射角减小，折射角会 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；若她保持激光笔位置和激光入射角不变，使水面 （选填“上升”、“下降”或“不变”），会观察到光斑向右移动。 【答案】 减小 下降 【详解】由光的折射规律知，折射角随入射角减小而减小，当入射角减小时，折射角也随之减小。 由于光从空气中斜射入水中折射率不变，光斑向右移动时，折射光线平行于原折射光线，则折射点降低，所以应使水面下降。 8．以下光的反射、折射的光路图，正确的是（    ） A B C D 【答案】A 【详解】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。 9. 在“探究光从玻璃斜射入空气的折射规律”的实验中，小东借助激光笔、半圆形玻璃块和带刻度的光具盘完成了实验，观察到如图所示的1、2、3三条光束，并在光具盘上用笔描出了对应的光路。 （1）图中的折射角大小为 ； （2）根据实验现象初步发现，光从玻璃斜射入空气时，折射角 （选填“>”、“=”或“<”）入射角； （3）现在要探究光的折射现象中光路是否可逆，具体的操作是 ，如果看到 现象，就可证明光路是可逆的。 【答案】 80° > 让入射光沿光路2射入 折射光从光路1射出 【详解】（1）由图可知，光束1是入射光，光束3是反射光，光束2是折射光。光束1和3中间所夹的直线为法线，与玻璃砖底面一致的直线为界面，折射光线与法线的夹角为折射角，则折射角为80°。 （2）由图可知，反射角约为40°，由光的反射定律可知，反射角等于入射角，则入射角为40°，因此折射角大于入射角。 （3）要探究光的折射现象中光路是否可逆，则只需让入射光沿折射光（光路2）入射到玻璃砖，若看到折射光沿光路1射出，就能说明折射现象中光路是可逆的。 10. 图甲是小丽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下表的数据： 入射角 10° 30° 45° 60° 折射角 7.1° 20.7° 30° 37.8° （1）由表格数据可知，当光以56°的入射角从空气射入玻璃中时，其对应的折射角______（选填“小于”“等于”或“大于”）30°； （2）分析表格数据，请你替小丽总结一条结论：______； （3）若光以20.7°的入射角从玻璃斜射入空气时，其折射角为______，这说明了______； （4）如图乙，小丽把装置改进后探究光从空气斜射入水中时的折射规律。实验时，保持入射光不动，如果把水槽中水抽出一部分后，则水槽底部的亮斑B向______移动（选填“左”或“右”），抽水前后折射角大小将______（选填“变小”“不变”或“变大”）。 【答案】（1）大于；（2）折射角随入射角增大而增大；（3）30°；在光的折射中，光路是可逆的；（4）右；不变 【详解】（1）由表可知，折射角随入射角增大而增大。入射角为45°时，折射角为30°，则当光以56°的入射角从空气射入玻璃中时，其对应的折射角大于30°。 （2）由表可知，入射角增大时，折射角也增大，可得：折射角随入射角增大而增大。 （3）在光的折射中，光路是可逆的。由表可知，入射角为30°时，折射角为20.7°。则若光以20.7°的入射角从玻璃斜射入空气时，其折射角为30°。 （4）如图乙，保持入射光不动，如果把水槽中水抽出一部分后，水面下降，入射点右移。入射光不变，则入射角不变，所以折射角不变，则水槽底部的亮斑B向右移动。 生活中的折射现象知识点3 11. 拍摄BBC自然历史系列《蓝色星球Ⅱ》的工作人员听说在塞舌尔海岸附近人们看到了巨大的特瓦利鱼在捕猎海鸟。如图是在平静的海面上，一条特瓦利鱼突然跃出海面捕食乌燕鸥的情景。特瓦利鱼在水中看到水面上方的乌燕鸥的实质是（　　） A．乌燕鸥的虚像，像在乌燕鸥的上方 B．乌燕鸥的虚像，像在乌燕鸥的下方 C．乌燕鸥的实像，像在鸟燕鸥的上方 D．乌燕鸥的实像，像在乌燕鸥的下方 【答案】A 【详解】特瓦利鱼在水中看见水面上方的乌燕鸥，是乌燕鸥反射的光斜射到水面时发生折射，由于折射角小于入射角，折射光线进入特瓦利鱼眼睛，特瓦利鱼逆着光的方向看到的是乌燕鸥变高了的虚像。故特瓦利鱼在水中看到水面上方的乌燕鸥的实质是乌燕鸥的虚像，像在乌燕鸥的上方；故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 12. 景区的人工湖旁，有警示牌写着“水深危险，请勿靠近”，但游客看到的水底显得很浅，容易误判安全距离。下面能正确表示“水底看起来变浅”的光路图是（　　） A． B．C． D． 【答案】A 【详解】水底看起来变浅，是因为水底反射的光线从水底发出，经过空气和水的界面时，发生折射，入射角小于折射角，故A符合题意；BCD不符合题意。故选A。 13．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，其产生的主要原因是（　　） A．小孔成像 B．光的折射 C．平面镜成像 D．凹面镜成像 【答案】B 【详解】B．海市蜃楼是光在不均匀介质中发生的折射现象，故B符合题意； A．小孔成像是光的直线传播现象，故A不符合题意； C．平面镜成像是光的反射现象，故C不符合题意；     D．凹面镜成像是光的反射现象，故D不符合题意。 故选B。 14. 如图，小明在A处看不到硬币，这是因为光沿_______传播。向杯中缓缓注水后，能看到硬币由于光的_______而产生的_______（选填“实”或“虚”）像。 【答案】 直线 折射 虚 【详解】小明在A处看不到硬币，是因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的，杯壁挡住了硬币反射的光线，光线无法进入人眼。 向杯中缓缓注水后，光从水斜射入空气时发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看去，看到的是硬币的虚像。 15. 孩子在湖边观鱼，这条鱼实际在C点处，但孩子看见鱼是在D点处。则小孩这样看的结果是___________形成的，所看的是鱼的_________像（选填“实像”或“虚像”），光是从________（选填“空气中射到水中”或“水中射到空气中”），鱼的反射光线折射时___________（选填“靠近”或“偏离”）法线，小孩看到鱼的深度比鱼所在的实际深度___________。 【答案】 光的折射 虚像 水中射到空气中 偏离 浅 【详解】鱼实际位于C点，鱼反射的光由水斜射入空气时，在水面上发生折射时产生的折射现象；此时折射角大于入射角，折射光线远离法线，折射光线偏离法线；折射光线进入人的眼睛，由于光路可逆，故人眼逆着折射光线的方向看去，看到的“鱼”位于D点；因此小孩看到鱼比实际距离的实际位置浅一些，是鱼的虚像。 光的折射作图知识点4 16. （1）一束光从水中斜射入空气，请在图中画出折射光线的大致方向。 【答案】见右图。 【详解】光从水中斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，据此画出折射光线的大致方向。 （2）古语有云“潭清疑水浅”，看似很浅的水域，实际深度远比你看到的要深。如图所示，为人眼看到的像，补全来自A点进入人眼的光路图。 【答案】见右图。 【详解】连接和人眼，这条线与水面的交点就是折射点，从A点向折射点画一条直线，这条是入射光线。从折射点向人眼画一条直线，这条是折射光线，并在两条光线上标注箭头。据此补全来自A点进入人眼的光路图。 17．图甲为辽代水晶雕三棱形塔。其正面清晰映射出宝塔的立体影像。如图乙所示，入射光线AO从介质2斜射入介质1，是其折射光线，请你在图乙画出入射光线BO的折射光线的大致位置。 【答案】见右图。 【详解】在光的折射规律中，入射角变大折射角也变大，入射角变小折射角也变小，入射光线AO和BO，BO入射角小，所以BO的折射光线OB′的折射角也较小，OB′应画在OA′和法线之间，如图所示： 18．如图甲是某校张贴的“池水清浅，擅入会溺”的防溺水宣传画，告诫学生不要擅自下水游泳。请在图乙中画出造成“池水清浅”现象的光路图（A是水池底的一点，是人眼看到的池底A的像）。 【答案】见下图。 【详解】水池底反射的光由水中射向空气时会发生偏折，折射光线远离法线偏折，人眼逆着折射光线看过去，感觉水池底较浅。人眼看物体以为光是沿直线传播的，因此连接人眼与A′，得到折射光线，该线与水面的交点O为入射点，连接AO得到入射光线，据此作图。 19. 承德避暑山庄湖景如画，如图甲所示。小玉同学在岸边，通过平静的湖面，既可看到建筑物的倒影，又可看到水中的鲤鱼。图乙中，A点代表建筑物的顶点，B点代表小玉看到的鱼，C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出： （1）A点在水中的像A'； （2）小玉看到A'的光路；     （3）鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。 【答案】见下图。 【详解】（1）作出建筑物的顶点A关于水面的对称点A'，即为建筑物的顶点A在水中的像A'。 （2）连接A'和小玉的眼睛C的连线，交水面于O，OC为反射光线，连接AO为入射光线，即为小玉看到A'的光路。     （3）水中的鱼反射的光线斜射入空气中时，折射角大于入射角；折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线看过去，看到鱼的虚像在鱼的实际位置的上方；连接BC交水面于O'，过点O'作法线，O'C为折射光线，根据折射角大于入射角作出入射光线B' O'，即为看到B'的光路图，鱼的大致位置B'在B的正下方，如图所示： 20．如图在池底的中央安装一只射灯．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。现往池内注水，水面升至a位置时，亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，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 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 【答案】D 【分析】本题围绕光的直线传播与折射规律，分析水面变化时光线传播路径的改变，进而判断池壁上亮斑的实际位置。 【详解】池内无水时，光沿直线传播，在池壁S点形成亮斑。水面升至a位置时，光线从射灯发出后，在水中沿直线传播至水面，再斜射入空气。根据光的折射规律，光从水斜射入空气时，折射角大于入射角，折射光线远离法线向下偏折。因此，光线照射到池壁的亮斑P位于S点的下方；水面升至b位置时，水面没过S点后，光线在同种介质水中沿直线传播，直接照射到池壁的S点，因此亮斑的实际位置Q与S点重合。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 21. 如图所示，光线从空气中斜射到玻璃的界面上发生的现象，则折射角是_______°（填度数），玻璃在界面的_______边。 【答案】 30 左 【详解】图中，根据光的反射定律，反射角等于入射角且入射光线和反射光线分居法线的两侧，根据光的折射定律，入射光线和折射光线分居法线的两侧可得，CO是入射光线，OB是反射光线，OA是折射光线，法线是MN，界面是M′N′，折射光线与法线的夹角为折射角，则折射角，小于入射角60°，由光的折射规律可知，当光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角。则界面的左侧为玻璃，右侧为空气。 22. 某小组同学设计了如图甲的实验装置探究光的折射规律，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。 入射角 0° 15° 30° 45° 60° 折射角 0° 11.31° 22.1° 35.4° 40.9° （1）将光屏F调至与光屏E在同一平面内，保持入射点O不变，多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验， ①分析表格数据得出的结论是：______（写出一条即可）。 ②当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向______（选填“改变”或“不改变”）。 （2）该小组同学在玻璃水槽底部用另一支激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，可看到折射光线沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是______的。 （3）另一小组的小华在做光的折射实验时，将一束光以相同的入射角从空气分别斜射入水和玻璃中，如图乙所示，分析实验现象可知折射角是______（选填“不同”或“相同”）的，水对光的折射本领______（选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃对光的折射本领。 （4）如图丙所示，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丁中的______（填序号）。 【答案】（1）光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也随之增大 不改变；（2）可逆的；（3）不同；小于；（4）② 【详解】（1）分析表中实验数据可得结论：当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也随之增大。 当光从空气垂直射入水中时，入射角和折射角都为0°，此时入射光线、折射光线、法线三线重合，光的传播方向不改变。 （2）该小组同学用一束光沿着BO射向水面时，观察到折射光线沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是可逆的。 （3）由图乙可知：第一个图中的折射角为90°﹣70°=20° 第二个图中的折射角为90°﹣75°=15° 所以以相同的入射角射向不同介质时，折射角大小不同；由于在水中的折射角要大于在玻璃中的折射角，所以水对光的折射本领小于玻璃对光的折射本领。 （4）如图丙所示，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，此时光线从 水中斜射向空气中，折射角大于入射角，能描述此现象的光路是图丁中②。 23. 用如图所示的装置探究“光的折射特点”。让光束沿AO方向射入杯中时，此时入射角_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）折射角；当入射角增大时，折射角______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑，保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑将会向______（选填“左”或“右”）移动。画出光线AO的大致传播路径____。 【答案】 大于 增大 左 见下图 【详解】让光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后折射光线会向法线方向偏折，此时折射角小于入射角；由光的折射规律可知，当入射角增大时，折射角也随之增大。 当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑，保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，入射点左移，但入射角和折射角均不变，故可观察到杯底的光斑向左移动，如图所示： 24. 储光羲在《钓鱼湾》中写道：“潭清疑水浅，荷动知鱼散。” （1）在观察水潭时，会有“水浅”的错觉，这是光的_________现象造成的，诗人看到的是水潭底的_________像（选填“实”或“虚”）。 （2）小明同学看到池塘里有一彩色的石头，为安全起见，他用一直尺竖直插入塘中，当0刻度线与石头重合时，水面恰好在直尺82cm刻度线处，该石头的深度为（　　） A．大于82cm B．等于82cm C．小于82cm D．无法确定 （3）小明看见池塘里的石头，这种现象可以用下列图中哪幅光路图来解释（　　） A． B． C． D． 【答案】（1）折射；虚；（2）B；（3）C 【详解】（1）在观察水潭时，会有“水浅”的错觉，是水潭底反射的光，从水中斜射入空气时，在水面处发生了折射，折射光线向远离法线的方向偏折，诗人看到的是水潭底变浅的虚像。 （2）由题意可知，将直尺竖直插入水中，直尺的0刻度线与石头重合，水面恰好在直尺82cm刻度线处，石头的深度是指石头到水面的竖直距离，因此石头的深度就是82cm，从水面上方观察，由于光的折射，看到的石头位置比实际位置浅，即视深小于实深，但本题是使用直尺直接测量，直尺与刻度尺均在水中，0刻度线与石头在同一位置，所得读数为实际深度，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 （3）AB．当我们用眼睛看水中物体时，是物体所反射的光进入到了我们的眼睛，才看清物体，图中光线的方向错误，故AB不符合题意； CD．池塘里的石头反射的光斜射入空气中，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 25. 水池的池壁垂直于水平池底，水池上方支架（AB）装有一激光器，水池中没有水时，激光器发出的光线a正好射到池底和池壁的交点上，且与池底的夹角为45°，如图甲所示.往池中注水，并待水面平静时，如图乙所示，激光被反射到池壁上，使池壁上出现一个光点S，同时池底也出现光点（图中均没有画出） (1)图乙中，光点S位于池壁上6dm刻度处：它在水中的像S'在_________（选填“0”、“1”、“2”、“3”）的刻度处； (2)光点S从6dm平稳下降至3dm的过程中，水面______（选填“上升”或“下降”）了_____dm；此过程中它的像S'在池壁刻度线处_______（选填“上升”、“静止”或“下降”）；打在池底的光斑（未画出）会向________（选填“左”或“右”）移动。 【答案】(1)0；(2) 下降 1.5 静止 右 【详解】（1）平面镜成像特点中像距等于物距，图乙中水面在3dm处，光点在6dm处，物距为3dm，像距也为3dm，则光点在水中的像在0刻度处。 （2）反射角与入射角恒为45°，光点S从6dm平稳下降至3dm的过程中，两次反射光线平行，由此可知水面下降1.5dm； 由于光点S位于池壁上6dm刻度处想已经在池壁0处了，平面镜所成的是虚像，因此光点下降过程中我们看到其像仍旧在0。 两次折射光线平行，由于水面下降入射点右移动，因此打在池底的光斑也会右移动。 26．阅读短文，回答问题。 全反射现象 如图甲所示，当光线从一种介质1（如水）射向另一种介质2（如空气）时，一部分光进入介质2，称为折射光，另一部分光反射回介质1，称为反射光。如图乙所示，当入射角增大时，折射角也增大，但折射角先增大到90度，此时折射光消失，只剩下反射光，这种现象称为全反射现象，刚好发生全反射时的入射角叫做临界角。光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比叫做折射率，光从折射率大的介质入射到折射率小的介质才有可能发生全反射现象，且折射率越大，临界角度数越小。 折射率较大的称为光密介质，折射率较小的称为光疏介质，光密介质和光疏介质是相对而言的，相对于空气而言，水是光密介质，空气是光疏介质；水相对于玻璃而言，水就是光疏介质。只有当光由光密介质斜射入光疏介质且入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象。 光纤通信就是利用光的全反射原理，如图丙所示，光导纤维在结构上有内芯和外套两种不同介质，光从内芯传播时遇到光纤弯曲处，会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外。 （1）由全反射的条件可知，当光从空气斜射到水中时_________（选填“会”或“不会”）发生全反射现象； （2）若光由水进入空气的临界角是48.5°，则入射光以60°的入射角从水中射向空气时_______（选填“会”或“不会”）发生全反射现象； （3）若光由玻璃中进入空气中时也想发生全反射现象，则临界角度数可能为________； A．42° B．48.5° C．53.5° D．60° （4）光导纤维的外套相对于内芯介质来说是_________（选填“光疏介质”或“光密介质”）。 【答案】（1）不会；（2）会；（3）A；（4）光疏介质 【详解】（1）只有当光由光密介质斜射入光疏介质且折射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象。根据光的折射规律，当光从空气斜射到水中时，折射光线会靠近法线，即折射角小于入射角，不会发生全反射现象。 （2）若光由水进入空气的临界角是48.5°，则入射光以60°的入射角从中水射向空气时，根据光的折射规律，折射光线会远离法线，折射角大于入射角，即折射角大于60°，大于临界角48.5°，会发生全反射现象。 （3）水相对于玻璃而言，水是光疏介质，因此当光由玻璃中进入空气中时，玻璃的折射率更大，因此临界角小于光从水中斜射入空气中时的临界角度，由（2）可知，光由水进入空气的临界角是48.5°，则光由玻璃中进入空气中时想发生全反射现象，临界角小于48.5°，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （4）只有当光由光密介质斜射入光疏介质且折射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象，故光从内芯传播到外套时会发生全反射现象，则光导纤维的外套相对于内芯介质来说是光疏介质。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.4 光的折射 目 录 A组 巩固过关 知识点1：光的折射概念 知识点2：光的折射特点 知识点3：生活中的折射现象 知识点4：光的折射作图 B组 能力进阶 C组 思维拔高 光的折射概念知识点1 1. 【答案】 斜射 可逆 同一 法线 增大 小 大 不改变 2. 【答案】A 3．【答案】B 4. 【答案】D 光的折射特点知识点2 5．【答案】B 6. 【答案】C 7．【答案】 减小 下降 8．【答案】A 9. 【答案】 80° > 让入射光沿光路2射入 折射光从光路1射出 10. 【答案】（1）大于；（2）折射角随入射角增大而增大；（3）30°；在光的折射中，光路是可逆的；（4）右；不变 生活中的折射现象知识点3 11. 【答案】A 12. 【答案】A 13．【答案】B 14. 【答案】 直线 折射 虚 15. 【答案】 光的折射 虚像 水中射到空气中 偏离 浅 光的折射作图知识点4 16. 17． 18． 19. 20．【答案】D 21. 【答案】 30 左 22. 【答案】（1）光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也随之增大 不改变；（2）可逆的；（3）不同；小于；（4）② 23. 【答案】 大于 增大 左 见下图 24. 【答案】（1）折射；虚；（2）B；（3）C 25. 【答案】(1)0；(2) 下降 1.5 静止 右 26．【答案】（1）不会；（2）会；（3）A；（4）光疏介质 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.4 光的折射 目 录 A组 巩固过关 知识点1：光的折射概念 知识点2：光的折射特点 知识点3：生活中的折射现象 知识点4：光的折射作图 B组 能力进阶 C组 思维拔高 光的折射概念知识点1 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，这种现象叫作光的折射。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. 下图中属于光的折射现象的是（   ） A．图甲中水杯内“弯折”的筷子 B．图乙中树荫下的“光斑” C．图丙中镜子里的像 D．图丁中阳光下水壶的影子 3．在平静的湖边，有时可以看到“云在水中飘，鱼在云上游”的景象，对于此景象，下列解释正确的是（　　） A．“云”是光的反射形成的实像 B．“云”是光的反射形成的虚像 C．“鱼”是光的折射形成的实像 D．“鱼”是光的反射形成的虚像 4. 下列光现象属于光的折射现象的是（　　） A．（1）（3） B．（2）（3） C．（3）（4） D．（2）（4） 光的折射特点知识点2 5．图所示是光由空气斜射入玻璃时发生折射的光路图，一束光沿AO方向斜射到空气和玻璃交界面PQ上的O点，并沿着OB方向射出，MN是法线。下列说法正确的是（　　） A．∠AOP是入射角 B．∠NOB是折射角 C．若入射角增大，折射角会减小 D．若光沿着BO方向入射，不会沿着OA方向射出 6. 如图，一束光从空气中与界面成30°的夹角射入某透明介质，已知反射光线与折射光线的夹角为90°，下列说法正确的是（　　） A．入射角为30° B．反射角为30° C．折射角为30° D．反射光线与入射光线的夹角为90° 7．小凤在演示光的折射实验时，在一圆柱形敞口容器左侧某一高度斜射入一束激光后，发现容器底部产生一个光斑O，如图所示。若她保持水面高度和入射点不变，使激光入射角减小，折射角会 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；若她保持激光笔位置和激光入射角不变，使水面 （选填“上升”、“下降”或“不变”），会观察到光斑向右移动。 8．以下光的反射、折射的光路图，正确的是（    ） A B C D 9. 在“探究光从玻璃斜射入空气的折射规律”的实验中，小东借助激光笔、半圆形玻璃块和带刻度的光具盘完成了实验，观察到如图所示的1、2、3三条光束，并在光具盘上用笔描出了对应的光路。 （1）图中的折射角大小为 ； （2）根据实验现象初步发现，光从玻璃斜射入空气时，折射角 （选填“>”、“=”或“<”）入射角； （3）现在要探究光的折射现象中光路是否可逆，具体的操作是 ，如果看到 现象，就可证明光路是可逆的。 10. 图甲是小丽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下表的数据： 入射角 10° 30° 45° 60° 折射角 7.1° 20.7° 30° 37.8° （1）由表格数据可知，当光以56°的入射角从空气射入玻璃中时，其对应的折射角______（选填“小于”“等于”或“大于”）30°； （2）分析表格数据，请你替小丽总结一条结论：______； （3）若光以20.7°的入射角从玻璃斜射入空气时，其折射角为______，这说明了______； （4）如图乙，小丽把装置改进后探究光从空气斜射入水中时的折射规律。实验时，保持入射光不动，如果把水槽中水抽出一部分后，则水槽底部的亮斑B向______移动（选填“左”或“右”），抽水前后折射角大小将______（选填“变小”“不变”或“变大”）。 生活中的折射现象知识点3 11. 拍摄BBC自然历史系列《蓝色星球Ⅱ》的工作人员听说在塞舌尔海岸附近人们看到了巨大的特瓦利鱼在捕猎海鸟。如图是在平静的海面上，一条特瓦利鱼突然跃出海面捕食乌燕鸥的情景。特瓦利鱼在水中看到水面上方的乌燕鸥的实质是（　　） A．乌燕鸥的虚像，像在乌燕鸥的上方 B．乌燕鸥的虚像，像在乌燕鸥的下方 C．乌燕鸥的实像，像在鸟燕鸥的上方 D．乌燕鸥的实像，像在乌燕鸥的下方 12. 景区的人工湖旁，有警示牌写着“水深危险，请勿靠近”，但游客看到的水底显得很浅，容易误判安全距离。下面能正确表示“水底看起来变浅”的光路图是（　　） A． B．C． D． 13．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，其产生的主要原因是（　　） A．小孔成像 B．光的折射 C．平面镜成像 D．凹面镜成像 14. 如图，小明在A处看不到硬币，这是因为光沿_______传播。向杯中缓缓注水后，能看到硬币由于光的_______而产生的_______（选填“实”或“虚”）像。 15. 孩子在湖边观鱼，这条鱼实际在C点处，但孩子看见鱼是在D点处。则小孩这样看的结果是___________形成的，所看的是鱼的_________像（选填“实像”或“虚像”），光是从________（选填“空气中射到水中”或“水中射到空气中”），鱼的反射光线折射时___________（选填“靠近”或“偏离”）法线，小孩看到鱼的深度比鱼所在的实际深度___________。 光的折射作图知识点4 16. （1）一束光从水中斜射入空气，请在图中画出折射光线的大致方向。 （2）古语有云“潭清疑水浅”，看似很浅的水域，实际深度远比你看到的要深。如图所示，为人眼看到的像，补全来自A点进入人眼的光路图。 17．图甲为辽代水晶雕三棱形塔。其正面清晰映射出宝塔的立体影像。如图乙所示，入射光线AO从介质2斜射入介质1，是其折射光线，请你在图乙画出入射光线BO的折射光线的大致位置。 【详解】在光的折射规律中，入射角变大折射角也变大，入射角变小折射角也变小，入射光线AO和BO，BO入射角小，所以BO的折射光线OB′的折射角也较小，OB′应画在OA′和法线之间，如图所示： 18．如图甲是某校张贴的“池水清浅，擅入会溺”的防溺水宣传画，告诫学生不要擅自下水游泳。请在图乙中画出造成“池水清浅”现象的光路图（A是水池底的一点，是人眼看到的池底A的像）。 19. 承德避暑山庄湖景如画，如图甲所示。小玉同学在岸边，通过平静的湖面，既可看到建筑物的倒影，又可看到水中的鲤鱼。图乙中，A点代表建筑物的顶点，B点代表小玉看到的鱼，C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出： （1）A点在水中的像A'； （2）小玉看到A'的光路；     （3）鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。 20．如图在池底的中央安装一只射灯．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。现往池内注水，水面升至a位置时，亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，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 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 21. 如图所示，光线从空气中斜射到玻璃的界面上发生的现象，则折射角是_______°（填度数），玻璃在界面的_______边。 22. 某小组同学设计了如图甲的实验装置探究光的折射规律，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。 入射角 0° 15° 30° 45° 60° 折射角 0° 11.31° 22.1° 35.4° 40.9° （1）将光屏F调至与光屏E在同一平面内，保持入射点O不变，多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验， ①分析表格数据得出的结论是：______（写出一条即可）。 ②当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向______（选填“改变”或“不改变”）。 （2）该小组同学在玻璃水槽底部用另一支激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，可看到折射光线沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是______的。 （3）另一小组的小华在做光的折射实验时，将一束光以相同的入射角从空气分别斜射入水和玻璃中，如图乙所示，分析实验现象可知折射角是______（选填“不同”或“相同”）的，水对光的折射本领______（选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃对光的折射本领。 （4）如图丙所示，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丁中的______（填序号）。 23. 用如图所示的装置探究“光的折射特点”。让光束沿AO方向射入杯中时，此时入射角_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）折射角；当入射角增大时，折射角______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑，保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑将会向______（选填“左”或“右”）移动。画出光线AO的大致传播路径____。 24. 储光羲在《钓鱼湾》中写道：“潭清疑水浅，荷动知鱼散。” （1）在观察水潭时，会有“水浅”的错觉，这是光的_________现象造成的，诗人看到的是水潭底的_________像（选填“实”或“虚”）。 （2）小明同学看到池塘里有一彩色的石头，为安全起见，他用一直尺竖直插入塘中，当0刻度线与石头重合时，水面恰好在直尺82cm刻度线处，该石头的深度为（　　） A．大于82cm B．等于82cm C．小于82cm D．无法确定 （3）小明看见池塘里的石头，这种现象可以用下列图中哪幅光路图来解释（　　） A． B． C． D． 25. 水池的池壁垂直于水平池底，水池上方支架（AB）装有一激光器，水池中没有水时，激光器发出的光线a正好射到池底和池壁的交点上，且与池底的夹角为45°，如图甲所示.往池中注水，并待水面平静时，如图乙所示，激光被反射到池壁上，使池壁上出现一个光点S，同时池底也出现光点（图中均没有画出） (1)图乙中，光点S位于池壁上6dm刻度处：它在水中的像S'在_________（选填“0”、“1”、“2”、“3”）的刻度处； (2)光点S从6dm平稳下降至3dm的过程中，水面______（选填“上升”或“下降”）了_____dm；此过程中它的像S'在池壁刻度线处_______（选填“上升”、“静止”或“下降”）；打在池底的光斑（未画出）会向________（选填“左”或“右”）移动。 26．阅读短文，回答问题。 全反射现象 如图甲所示，当光线从一种介质1（如水）射向另一种介质2（如空气）时，一部分光进入介质2，称为折射光，另一部分光反射回介质1，称为反射光。如图乙所示，当入射角增大时，折射角也增大，但折射角先增大到90度，此时折射光消失，只剩下反射光，这种现象称为全反射现象，刚好发生全反射时的入射角叫做临界角。光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比叫做折射率，光从折射率大的介质入射到折射率小的介质才有可能发生全反射现象，且折射率越大，临界角度数越小。 折射率较大的称为光密介质，折射率较小的称为光疏介质，光密介质和光疏介质是相对而言的，相对于空气而言，水是光密介质，空气是光疏介质；水相对于玻璃而言，水就是光疏介质。只有当光由光密介质斜射入光疏介质且入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象。 光纤通信就是利用光的全反射原理，如图丙所示，光导纤维在结构上有内芯和外套两种不同介质，光从内芯传播时遇到光纤弯曲处，会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外。 （1）由全反射的条件可知，当光从空气斜射到水中时_________（选填“会”或“不会”）发生全反射现象； （2）若光由水进入空气的临界角是48.5°，则入射光以60°的入射角从水中射向空气时_______（选填“会”或“不会”）发生全反射现象； （3）若光由玻璃中进入空气中时也想发生全反射现象，则临界角度数可能为________； A．42° B．48.5° C．53.5° D．60° （4）光导纤维的外套相对于内芯介质来说是_________（选填“光疏介质”或“光密介质”）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $