第三节 光的折射（分层作业）物理新教材沪科版八年级全一册

**基本信息** 该同步练习通过A、B、C三级分层设计，以光的折射概念、规律、现象、应用及作图为核心，构建从基础巩固到思维拔高的知识进阶路径，融合物理观念与科学探究。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组|5个基础知识点（概念、规律、现象、应用、作图）|以生活情境题（如硬币变浅）、基础实验题（折射角测量）为主，强化物理观念| |B组|实验综合与规律应用|结合液面监测、玻璃砖折射等情境，通过数据推理（如折射角与光速关系）培养科学思维| |C组|跨知识点与科技应用|涉及全反射、激光测距等，以探究题（如防窥膜原理）、综合作图题提升科学探究能力|

第三节 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：探究光的折射规律 知识点3：光的折射现象 知识点4：光的折射规律的应用 知识点5：光的折作图 B组 能力进阶 C组 思维拔高 光的折射概念知识点1 1．在碗中放一枚硬币，当慢慢下蹲低至某一观察位置时，就看不到硬币了，这是因为光在同种均匀介质中沿__________传播；沿碗壁缓缓向碗中加水，会再次看到硬币，这是因为发生了光的__________现象，后来看到的硬币是__________（选填“实物”“实像”或“虚像”）。 2．“悠游苏州河”水上航线受到市民和游客的青睐，小明从码头登船，饱览苏河风景。 （1）两人坐在游船的座位上，相对于坐在驾驶室的驾驶员，小明是______的（选填“A．运动”或“B．静止”）。他看到两岸的树木向后退，是选择______为参照物（选填“A．游船”或“B．河堤”）。 （2）小明看到平静的水面上“鱼在云中游”的神奇现象，看到“鱼”属于光的______现象（选填“A．直线传播”、“B．反射”或“C．折射”），看到的“鱼”在鱼实际位置的______（选填“A．上方”或“B．下方”）。 3．如图所示是小亮在海洋公园拍到的北极熊的照片，北极熊的头身居然分离了！ （1）对此，小亮解释道：游客看到的北极熊的身体是光从___________中斜射入___________中时（前两空均选填“水”或“空气”），在界面发生折射形成的___________（选填“实”或“虚”）像； （2）附近的游客听到小亮惊奇的叫声都被吸引过来，这说明声能传递___________。 4．如图所示，碗中放置一枚硬币，小刚站在离碗合适的距离处，起初碗看起来是空的，当小明慢慢往碗中倒水时，就会发现碗中还藏着一枚硬币，如图所示。小刚看到的是硬币的__________（选填“实”或“虚”）像，这是因为光从________（选填“空气射入水”或“水射入空气”）中发生_________（选填“光的直线传播”、“反射”或“折射”）的缘故。 探究光的折射规律知识点2 5．探究光的折射规律的实验装置如图所示，竖直放置的光屏EF可绕其上MN所在直线前后折转。 入射角 0° 15° 30° 45° 60° 折射角 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° （1）实验时小兰让光束沿AO射入水中，光束进入水中后折射光线会向______（选填“靠近”或“远离”）法线的方向偏折，说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变； （2）小兰和小芳多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，测量结果如表所示。分析数据可得：光从空气斜射入水中，入射角增大时，折射角______（选填“增大”或“减小”）； （3）如果让光束从空气垂直射入水中，此时光的传播方向______（选填“改变”或“不变”）。 6．如图甲所示，在“探究光的折射特点”实验中： （1）光与水面成45°射入杯中时，会在杯底形成光斑，若入射光束AO沿逆时针方向转动一定的角度，水中的折射角将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）保持入射光线不变，向杯中继续注水，杯底的光斑将向___________（选填“左”或“右”）移动，水位上升过程中折射角将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）如图乙所示，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丙中的___________（填序号）。 7．某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。 实验次数 1 2 3 4 5 入射角 18° 30° 60° 72° 折射角 12° 20° 28° 36° 42° （1）做第三次实验时，忘了记录入射角的数据，第三次实验如图所示，结合图可知，此时的入射角为_________； （2）分析实验数据可知：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角_________入射角（填“大于”、“小于”或“等于”），折射角随入射角增大而_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）为了使光路更清晰，激光笔应紧贴圆盘照射，并在较_________（填“亮”或“暗”）的环境中进行。 （4）实验中将发现，折射光路的亮度比入射光路要_________（填“亮”或“暗”），原因可能是__________。 8．小刚用如图所示的实验装置（光具盘固定不能转折）探究光的折射特点，他让一束光分别从空气中以不同角度射入水（如图甲）和玻璃（如图乙）中，将入射角与折射角记录在表一和表二中。 表一 光从空气射入水中 入射角/° 0 30 45 60 折射角/° 0 21 35 40 表二 光从空气射入玻璃中 入射角/° 0 30 45 60 折射角/° 0 17 24 30 通过分析表一和表二中的数据可知： （1）光从空气斜射入其他介质中时，折射角___________入射角； （2）对比表一和表二可知：入射角不为0的情况下，折射角随入射角的增大而___________（选填“增大”“减小”或“不变”）； （3）若一束光从玻璃斜射入空气中，入射角是24°，则折射角是___________°； （4）请判断通过本次实验能否验证“折射光线、入射光线和法线在同一平面内”并说明理由_________。 光的折射现象知识点3 9．如图所示，是一条鱼跃出水面，咬食荷花的画面，鱼在水中看到荷花，此时光从________斜射入________中，鱼要准确地咬到荷花，应该跃向看到的荷花所在的_________位置（选填“下方”、“上方”或“本身”）。 10．如图所示，铅笔在水中的部分反射的光从_______中斜射向________时，在水面发生折射，折射光线 _____ （选填“偏向”或“偏离”）法线，人逆着折射光线会看到铅笔的虚像在真实铅笔的___（选填“上”或“下”）方，所以铅笔看起来向上“弯折”。 11．如图所示，我们在空中看见了地平线以下的建筑物，这种现象叫作“海市蜃楼”，它是由于光的______形成的。 12．如图，水中的潜水员看见岸上的树木，能说明此现象的光路图是（　　） A． B． C． D． 光的折射规律的应用知识点4 13．如图所示，小华同学用一只新买的激光笔照射水面，在竖直白墙上出现两个红点A和B，现在保持入射点O的位置不变，欲使A点下移至A′，应使入射光线MO绕着点O沿____方向转动；现在保持入射光线不变，欲使B点下移至B′，应使水面____。（选填“上升”或“下降”） 14．如图，液面升降监测装置原理图，点光源S发出一束与水平面成40°角的激光，保持方向不变，下列说法不正确的是（     ） A．反射角的大小为50° B．当液面上升时，反射角不变，光点将向左移动 C．无论液面深浅，光的传播方向都改变了100° D．比S暗，是因为一部分光线折射进入液体中 15．某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑如图所示。现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点，则（　　） A．P点在S点的上方 B．P点在S点的下方 C．P点仍在S点的位置 D．水位从a位置继续上升，P点的位置一直往下移动 16．光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路，如图所示，其中反射角为____________（选填“1”、“2”或“3”），分界面为____________（选填“①”“②”），分界面的____________方为水（选填“上”或“下”）。 光的折作图知识点5 17．请用作图的方式说明岸边的人看到“游鱼变浅”的原因。如图A是水池中的鱼，请作出光线的折射光线以及人从岸上看到A的像。 18．一束光从空气中斜射向长方形匀质玻璃砖，从A点射入，从B点射出，请在图中大致作出表示上述过程的光路图。 19．如图所示，一束光线由空气射向玻璃三棱镜。画出这束光线经三棱镜两次折射后再进入空气的光路图，保留法线痕迹，用r标出第二次折射的折射角。 20．如图，某同学从鱼缸侧面观察水中的鱼，S点为鱼所在的位置，点为人眼所在位置。（1）画出光从鱼进入人眼的光路图。（2）人眼看到的鱼的像点的大致位置。 1．一束单色光从空气斜射入水中时，在界面处同时发生反射现象和折射现象，如图所示。下列说法正确的是（   ） A．OA为反射光线，OC为折射光线 B．折射角小于反射角 C．若入射角增大，反射角将增大，折射角将减小 D．光若沿CO入射，将沿OA和OB出射 2．如图所示，小明用一束光先后从空气斜射入水、玻璃和水晶保持入射角不变，发现水中的折射角r水大于玻璃中的折射角r玻璃。他查询资料得知光在水、水晶、玻璃中的速度关系c水>c水晶>c玻璃。他猜想：入射角不变时，光在介质中速度越快，折射角越大，若他的猜想正确，则在水晶中的折射角r水晶应满足（　　） A．r玻璃>r水晶>r水 B．r水晶>r水>r玻璃 C．r水>r水晶>r玻璃 D．r水>r玻璃>r水晶 3．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40° 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 4．如图是光在空气和玻璃的界面上同时发生反射和折射的光路图，下列说法正确的是（　　） A．光是从空气中斜射入玻璃中，折射角大小是60° B．光是从空气中斜射入玻璃中，折射角大小是30° C．光是从玻璃中斜射入空气中，折射角大小是60° D．光是从玻璃中斜射入空气中，折射角大小是30° 5．长江十年禁渔的政策实施以来，长江里的鱼儿越来越多。在一段清澈的江水中游来游去的鱼儿，看见岸上的“人”会比实际的人更___________（填“高大”或“矮小”），这是因为光发生了___________现象。 6．如图，潜水员在水中能看到岸上的建筑物，是光从_________斜射入_________中时发生的折射现象，潜水员看到建筑物的位置会在它实际位置_________（填“下方”、“上方”或“本身”）。 7．如图，游泳池底镶嵌平面镜，左侧壁上固定射灯，发出的一束光经反射，又经水面折射后，在右侧竖壁上形成亮斑。 （1）将到的光路图补充完整。 （2）已知，被反射时反射角大小为________。 （3）若水面上升，则右侧竖壁（足够长）上的亮斑将向_______移动，水面上升高度与亮斑移动距离的关系为_______（选填“>”“=”或“<”）。 8．一种液面升降监测装置的原理图如图所示。一束光从空气射到某液面上的O点，经折射后，照射到液体中B点的鹅卵石上，A点为反射光在容器壁上形成的光点，则岸上的人们看到的鹅卵石_________（选填“在B点上方”，“在B点下方”或“就在B点”）；若保持入射光方向不变，仅使液面下降，则A点的位置会_________（选填“向上移动”“向下移动”或“保持不变”）。 9．小兰为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置，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，其中光屏F可绕直径NOM在水平面内前后折转。 （1）实验时小兰让光束沿AO射入水中，光束进入水中后折射光线会向___________（选填“靠近”或“远离”）法线的方向偏折，说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变； （2）多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，测量结果如表所示。分析数据可得：光从空气斜射入水中，入射角增大时，折射角___________（选填“增大”或“减小”）； 入射角α 30° 45° 60° 折射角β 22° 32° 41° （3）实验时，先让光屏EF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。小明将光屏F向后折转一定角度后，则在光屏F上___________（选填“能”或“不能”）看到折射光，这说明折射光和入射光___________（选填“在”或“不在”）同一平面内； （4）小明将光屏F调至与光屏E在同一平面内，然后在玻璃水槽底部用另一只激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，可看到折射光沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是___________的。 10．小明利用半圆形玻璃砖“探究光折射时的特点”，让光源发出的一束光从空气斜射入玻璃，观察到光束的径迹如图甲所示，回答以下问题： （1）实验中发现，折射光的亮度比入射光的亮度要暗一些，其主要原因是光从空气斜射入玻璃时不仅发生了折射现象，还发生了____现象； （2）图中折射角的大小为_________； （3）小明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，如图乙所示，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下表： 入射角 折射角 / 反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100% ①分析上表中数据可知当光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的增大而________（选填“增大”或“减小”）。 ②当光从玻璃斜射向空气时折射光线消失，只有反射光线，这种现象叫做全反射。当入射角i≥__________时，就发生了全反射现象。 ③光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号，光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃光纤，如图丙，它是利用光的__________（填“折射”或“全反射”）来传递信息的，光在光纤内的传播速度__________（选填“大于”、“小于”或“等于”）3×108m/s。 11．如图所示，一束激光AO由空气射向半圆形玻璃砖的圆心O发生了反射和折射，发现在屏幕MN上出现了两个光斑。请画出形成两个光斑的光路图； 12．如图，点光源S发出的一条光线从空气射向水面，同时发生了反射和折射，容器壁上的点P和Q出现光点，完成整个光路图。 13．小雨和爸爸到湖边散步，欣赏美丽风景。以下是他们看到的情景，请用所学物理知识回答下列问题。 （1）小雨看见平静湖面上蓝天白云的倒影，是由光的______（选填“直线传播”“反射”或“折射”）形成的______（选填“虚”或“实”）像。 （2）小雨看到水面呈现岸边树木的倒影比实际物体暗一些，为什么？ （3）小雨和爸爸说笑着走近湖边，湖中鱼儿听到声音被吓跑了，这说明了什么？ （4）小雨向湖水中看去，发现湖水好像不太深，但是看到湖边有一块牌子上面写有“水深危险，严禁下水游泳”，请解释湖水为什么看起来浅，而实际很深？ 14．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。 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）一束光从水中斜射入空气中时，折射角_______入射角；（选填“大于”或“小于”） （2）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； （3）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________（选填“会”或“不会”）发生全反射现象； （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”）。 15．图甲与图乙分别为利用“超细百叶窗光学技术”的手机防窥膜结构图与原理图，贴上这种防窥膜的手机，正对屏幕的使用者可看得很清楚，而与屏幕呈一定角度的旁观者看到的却是一片漆黑。在与此相关的分析中，错误的是（　　） A．亮屏状态下的手机是光源 B．可视范围外无法看到屏幕亮光，是因为光的直线传播原理 C．为达到更好的防窥效果，可适当增加不透明百叶窗的高度h D．由于透明层厚度很薄，当光线到达屏幕与透明层界面时，将不发生折射 16．如图所示，把由同种玻璃制成的正方体玻璃砖A和半球形玻璃砖B放在报纸上，若正方体的边长和半球的半径相同，O1与O2分别为玻璃砖A、B底面的中心，图中画出了从O1、O2发出的光发生折射的光路，若人逆着折射光的方向往下看O1与O2处的文字，下列说法正确的是（　　） A．A和B中看到的都比实际的高 B．A中看到的比实际的高，B中看到的比实际的低 C．A中看到的比实际的高，B中看到的与实际的一样高 D．A和B中看到的都与实际一样高 17．在研究光的折射规律时，小明在水中放置一密闭的薄壁透明长方体容器（容器中有空气），当一束光从容器上方的水中斜射入空气中时，光的传播速度将______（填变化情况）。最后光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的______（填字母）。 18．如图所示，鱼缸中只有一条小鱼，而眼睛从A点可以观察到两条，一条鱼的位置变浅，另一条鱼变大。前者是由于___________形成的___________（选填“虚”或“实”）像，后者是由于鱼缸的右侧部分等效于___________而形成的___________（选填“虚”或“实”）像。 19．小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 A．  B．  C． D． （1）实验时，光贴着光屏从空气射入水中，小明将F板向后折转一定的角度，则在F板上__________（选填“能”或“不能”）看到折射光，此时折射光线和入射光线__________（选填“在”或“不在”）同一平面内； （2）小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的亮斑B向__________（选填“左”、“右”或“上”）移动； （3）小明继续用另一只激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明__________； （4）让一束激光从某玻璃斜射向空气（如图乙）。保持入射点不动，改变入射角（每次增加0.2°），当入射角增大到41.8°时，折射光消失，只存在入射光与反射光，这种现象叫做光的全反射，如图丙所示.此时的入射角叫做这种物质的临界角.当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射，根据以上内容可判断： ①当光从空气射向玻璃时__________（填“会”或“不会”）发生光的全反射现象； ②一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，如图丁所示，则关于这束光经过三棱镜后的光路描述，如图中正确的是__________。 （5）下表中是光在几种不同介质中的传播速度；如图甲、乙是光在这几种介质中发生折射的光路。 ①综合分析表中的数据和图甲的光路图可以得出的结论是：光束从传播速度大的介质中斜射入传播速度小的介质中时，折射角__________入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”）； 介质 水 玻璃 冰 空气 酒精 光速（/） 2.25×108 2.0×108 2.30×108 3.0×108 2.2×108 ②现代医学中常用超声波击碎人体内的结石，超声波从空气中斜射入人体后也类似光一样要发生折射，如图乙所示超声波进入人体击碎结石时，入射点应在O点的__________（选填“左侧”或“右侧”）。 20．秋风染红叶，鱼儿树影游，远处一叶舟，缓缓划桨来 （1）以游动的鱼为参照物，岸边的树是________（选填“运动”或“静止”）的，从清晨到下午，树的倒影的大小________（选填“变化”或“不变”）。一片落叶从距离水面6m高的树上缓缓飘落，经12s落到水面上，落叶相对于水中倒影运动的平均速度是______m/s； （2）一束光斜射到平静的水面如图所示，已知入射光线与水面的夹角为30°，请画出反射光线，并标出反射角及其度数； （3）我们看到水中树影是由于光的________（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）形成的________（选填“实”或“虚”）像。请根据平面镜成像特点，在图中画出树枝在平静水面中所成的像；______ （4）我们看见水中的鱼是由于光的________（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）形成的 _____ （选填“实”或“虚”）像。能正确解释“岸边的人看到水中鱼”的光路图是( ) A．    B．    C．    D． 21．请阅读《地月空间的精准量尺——激光测距》后回答问题。 地月空间的精准量尺——激光测距 2025年4月，在浩瀚宇宙中的地月空间，一场跨越35万公里的“光影对话”悄然上演，天都一号通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验，标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。 地月空间是指从地球低轨道延伸至距地球约200万公里的空间范围，是人类探索的一个重要方向，作为人类基于现有科技水平可望而又可即的空间，是我们理解宇宙、试验新技术、驶向星辰大海的“演习场”。 如图所示为激光测距试验示意图，天都一号搭载角反射器在绕月轨道上运动，地面测控站提供轨道预报数据，地面激光站发出激光，激光经距地约的角反射器反射后“原路”返回，激光站接收到反射回波信号，就可以得到此时天都一号到地面的精准距离。由于地月空间距离极大、天都一号卫星在绕月轨道上运动速度极快，对地月空间卫星进行微光测距相当于万米外瞄准一根头发丝，实施精密跟踪与信号捕获难度极大，此次测距验证了我国深空激光测距技术的成熟度。 地月空间激光测距技术试验的成功，为中国开发利用地月空间奠定了坚实的科技基础，也为未来深空探测任务提供了重要手段，将有力支撑国际月球科研站等后续重大工程任务的论证与实施。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）______________通导技术试验星成功完成全球首次______________的地月空间激光测距技术试验。 （2）在激光测距试验中，激光站发出激光，经角反射器反射，“______________”返回，激光站与角反射器的距离约______________m，激光站从发出激光到接收到反射回波信号所用时间约______________s（光速取，结果保留一位小数）。 （3）如图所示，两块平面镜成一定夹角构成角反射器，一束光线射向角反射器，经两次反射就能模拟天都一号上的角反射器效果的是______________。 A． B． C． （4）文中介绍的角反射器、激光测距等技术，都是物理知识的具体应用，科学家不断将科学知识应用于技术创新，推动了人类社会的进步。请仿照表中示例，再举出一个物理知识应用于技术方面的实例，补全表格中①②的内容。 物理知识 物理知识的技术应用实例 光的反射定律 角反射器 ①___________________________ ②___________________________ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节 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：探究光的折射规律 知识点3：光的折射现象 知识点4：光的折射规律的应用 知识点5：光的折作图 B组 能力进阶 C组 思维拔高 光的折射概念知识点1 1．在碗中放一枚硬币，当慢慢下蹲低至某一观察位置时，就看不到硬币了，这是因为光在同种均匀介质中沿__________传播；沿碗壁缓缓向碗中加水，会再次看到硬币，这是因为发生了光的__________现象，后来看到的硬币是__________（选填“实物”“实像”或“虚像”）。 【答案】 直线 折射 虚像 【解析】因光在同种均匀介质中沿直线传播，硬币反射的光线被碗体遮挡无法进入人眼；加水后硬币反射的光线从水斜射入空气时发生偏折，属于光的折射现象；人眼逆着折射光线的反向延长线观察到的是硬币的虚像。 2．“悠游苏州河”水上航线受到市民和游客的青睐，小明从码头登船，饱览苏河风景。 （1）两人坐在游船的座位上，相对于坐在驾驶室的驾驶员，小明是______的（选填“A．运动”或“B．静止”）。他看到两岸的树木向后退，是选择______为参照物（选填“A．游船”或“B．河堤”）。 （2）小明看到平静的水面上“鱼在云中游”的神奇现象，看到“鱼”属于光的______现象（选填“A．直线传播”、“B．反射”或“C．折射”），看到的“鱼”在鱼实际位置的______（选填“A．上方”或“B．下方”）。 【答案】（1） B A；（2）C A 【解析】（1）[1]小明和驾驶员在同一艘游船上，相对位置没有变化，因此相对于驾驶员，小明是静止的，故选B。 [2]树木相对于游船的位置不断向后变化，因此小明看到树木后退，是以游船为参照物，故选A。 （2）[1]水中的鱼反射的光线从水斜射入空气时会发生折射，再进入人眼，因此人看到的“鱼”是光的折射形成的虚像，故选C。 [2]光从水斜射入空气时，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看，会认为光沿直线传播，因此形成的虚像在鱼实际位置的上方，故选A。 3．如图所示是小亮在海洋公园拍到的北极熊的照片，北极熊的头身居然分离了！ （1）对此，小亮解释道：游客看到的北极熊的身体是光从___________中斜射入___________中时（前两空均选填“水”或“空气”），在界面发生折射形成的___________（选填“实”或“虚”）像； （2）附近的游客听到小亮惊奇的叫声都被吸引过来，这说明声能传递___________。 【答案】（1）水 空气 虚；（2）信息 【解析】（1）[1][2][3]游客看到的熊是水中的熊反射的光从水中斜射入空气中时，光线发生折射，折射光线偏离法线，人逆着折射光线看去，看到的熊的虚像。 （2）声音可以传递信息和能量。附近的游客听到孩子们惊奇的大叫声，都被吸引过来，这说明声能传递信息。 4．如图所示，碗中放置一枚硬币，小刚站在离碗合适的距离处，起初碗看起来是空的，当小明慢慢往碗中倒水时，就会发现碗中还藏着一枚硬币，如图所示。小刚看到的是硬币的__________（选填“实”或“虚”）像，这是因为光从________（选填“空气射入水”或“水射入空气”）中发生_________（选填“光的直线传播”、“反射”或“折射”）的缘故。 【答案】 虚 水射入空气 折射 【解析】[1][2][3]当小明慢慢往碗中倒水，硬币反射的光从水中射入空气时，会发生折射，导致原来不会被反射进入人眼的光经折射后能够进入人眼，小刚看到的硬币比实际位置高，形成虚像。 探究光的折射规律知识点2 5．探究光的折射规律的实验装置如图所示，竖直放置的光屏EF可绕其上MN所在直线前后折转。 入射角 0° 15° 30° 45° 60° 折射角 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° （1）实验时小兰让光束沿AO射入水中，光束进入水中后折射光线会向______（选填“靠近”或“远离”）法线的方向偏折，说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变； （2）小兰和小芳多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，测量结果如表所示。分析数据可得：光从空气斜射入水中，入射角增大时，折射角______（选填“增大”或“减小”）； （3）如果让光束从空气垂直射入水中，此时光的传播方向______（选填“改变”或“不变”）。 【答案】（1）靠近；（2）增大；（3）不变 【解析】（1）让光束沿AO射入水中，光束进入水中后，由于折射角要小于入射角，则折射光线会向靠近法线方向偏折，说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变。 （2） 根据表格中的数据可知，光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，且随着入射角增大，折射角也增大。 （3） 根据表格中的数据可知，入射角为0°时，折射角也为0°，即光束从空气垂直射入水中，传播方向不变。 6．如图甲所示，在“探究光的折射特点”实验中： （1）光与水面成45°射入杯中时，会在杯底形成光斑，若入射光束AO沿逆时针方向转动一定的角度，水中的折射角将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）保持入射光线不变，向杯中继续注水，杯底的光斑将向___________（选填“左”或“右”）移动，水位上升过程中折射角将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）如图乙所示，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丙中的___________（填序号）。 【答案】（1）变大；（2）左 不变；（3）② 【解析】（1）若AO绕O点逆时针转动，入射光线与法线之间的夹角变大，入射角增大，则折射角也会变大。 （2）[1][2]若杯中的水增多，液面升高，因入射光束的方向不变，则入射角不变，折射角也不变，入射点会向左移动，则光斑向左移动。 （3）人的腿反射的光线射到水面上会发生光的折射，折射角大于入射角，折射光线进入岸上人的眼睛，岸上的人逆着折射光线看去，感觉泳池里人的腿变短，故选②。 7．某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。 实验次数 1 2 3 4 5 入射角 18° 30° 60° 72° 折射角 12° 20° 28° 36° 42° （1）做第三次实验时，忘了记录入射角的数据，第三次实验如图所示，结合图可知，此时的入射角为_________； （2）分析实验数据可知：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角_________入射角（填“大于”、“小于”或“等于”），折射角随入射角增大而_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）为了使光路更清晰，激光笔应紧贴圆盘照射，并在较_________（填“亮”或“暗”）的环境中进行。 （4）实验中将发现，折射光路的亮度比入射光路要_________（填“亮”或“暗”），原因可能是__________。 【答案】（1）48；（2）小于增大；（3）暗；（4）暗 入射光照到物质分界面有一部分光发生反射 【解析】（1）入射角为入射光线与法线夹角，第三次实验如图所示，结合图可知，每小格为6°，此时的入射角为48°。 （2）[1][2]分析实验数据可知：当入射角分别为18°、30°、48°、60°、72°时，折射角分别为12°、20°、28°、36°、42°，可得结论：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角小于入射角，折射角随入射角增大而增大。 （3）光学实验，为了使光路更清晰，激光笔应紧贴圆盘照射，并在较暗环境中进行。 （4）[1][2]入射光照到物质分界面有一部分光发生反射，一部分发生折射，折射光线比入射光线少，因此折射光线比入射光线暗。 8．小刚用如图所示的实验装置（光具盘固定不能转折）探究光的折射特点，他让一束光分别从空气中以不同角度射入水（如图甲）和玻璃（如图乙）中，将入射角与折射角记录在表一和表二中。 表一 光从空气射入水中 入射角/° 0 30 45 60 折射角/° 0 21 35 40 表二 光从空气射入玻璃中 入射角/° 0 30 45 60 折射角/° 0 17 24 30 通过分析表一和表二中的数据可知： （1）光从空气斜射入其他介质中时，折射角___________入射角； （2）对比表一和表二可知：入射角不为0的情况下，折射角随入射角的增大而___________（选填“增大”“减小”或“不变”）； （3）若一束光从玻璃斜射入空气中，入射角是24°，则折射角是___________°； （4）请判断通过本次实验能否验证“折射光线、入射光线和法线在同一平面内”并说明理由_________。 【答案】（1）小于；（2）增大；（3）45；（4）不能，光具盘固定不能转折，则无法观察折射光线能否呈现在其他面上 【解析】（1）[1]由图知，光不管是从空气斜射入水中，还是从空气斜射入玻璃中，折射光线都要靠近法线，折射角都小于入射角。 （2）[2]由表一和表二可知，当入射角不为0的情况下，当入射角增大时，折射角也增大，则射角随入射角的增大而增大。 （3）[3]折射现象中光路是可逆的，则用一束光沿折射光线的反方向由玻璃射向空气，发现此时的折射光线与原入射光线重合，由表二知，若一束光从玻璃斜射入空气中，入射角是24°，则折射角是45°。 （4）[4]由于光具盘固定不能转折，无法观察折射光线能否呈现在其他面上，则不能验证“折射光线、入射光线和法线在同一平面内”。 光的折射现象知识点3 9．如图所示，是一条鱼跃出水面，咬食荷花的画面，鱼在水中看到荷花，此时光从________斜射入________中，鱼要准确地咬到荷花，应该跃向看到的荷花所在的_________位置（选填“下方”、“上方”或“本身”）。 【答案】 空气 水 下方 【解析】荷花反射的光从空气斜射入水中。由光的折射规律可知，光从空气斜射入水中时折射角小于入射角，鱼逆着折射光线看到的是荷花的虚像，虚像位置高于实际荷花位置，故鱼要准确咬到荷花，应跃向看到的荷花所在的下方位置。 10．如图所示，铅笔在水中的部分反射的光从_______中斜射向________时，在水面发生折射，折射光线 _____ （选填“偏向”或“偏离”）法线，人逆着折射光线会看到铅笔的虚像在真实铅笔的___（选填“上”或“下”）方，所以铅笔看起来向上“弯折”。 【答案】 水 空气中 偏离 上 【解析】[1][2][3][4]铅笔自身不能发光，水中的铅笔反射的光从水中斜射入空气中时，在水面发生折射，根据光的折射特点，折射角大于入射角，此时的折射光线会偏离法线，人逆着折射光线会看到铅笔的虚像在真实铅笔的上方，所以铅笔看起来向上“弯折”。 11．如图所示，我们在空中看见了地平线以下的建筑物，这种现象叫作“海市蜃楼”，它是由于光的______形成的。 【答案】折射 【解析】由于空气的热胀冷缩，上层的空气比底层的空气稀疏；来自地平线以下远处物体的、射向空中的光，由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲，逐渐弯向地面，进入观察者的眼睛；观察者逆着光望去，就看见了远处地平线以下的物体。这个过程是由光的折射造成的。 12．如图，水中的潜水员看见岸上的树木，能说明此现象的光路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】水中的潜水员看见岸上的树木，是因为岸上树木反射的光线从空气斜射到水中后发生折射现象，且空气中的入射角大于水中的折射角，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 光的折射规律的应用知识点4 13．如图所示，小华同学用一只新买的激光笔照射水面，在竖直白墙上出现两个红点A和B，现在保持入射点O的位置不变，欲使A点下移至A′，应使入射光线MO绕着点O沿____方向转动；现在保持入射光线不变，欲使B点下移至B′，应使水面____。（选填“上升”或“下降”） 【答案】 顺时针 上升 【解析】[1]当光从空气斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，反射角等于入射角，折射角小于入射角。如图所示： 现保持入射点O的位置不变，欲使光点A下移至A′处，则反射光线偏离法线，反射角增大，根据反射角等于入射角，则入射角也需增大，故使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动。 [2]由于入射光线不变，即入射角不变，则折射角也不发生改变，因此过B′点做OB的平行线即为光点下移的折射光线，如图所示： 显然入射光线不变，欲使B点下移至B′，水面需上升。 14．如图，液面升降监测装置原理图，点光源S发出一束与水平面成40°角的激光，保持方向不变，下列说法不正确的是（     ） A．反射角的大小为50° B．当液面上升时，反射角不变，光点将向左移动 C．无论液面深浅，光的传播方向都改变了100° D．比S暗，是因为一部分光线折射进入液体中 【答案】C 【解析】A．入射光线与水平面成，法线垂直于水平面，入射角 由光的反射定律可知反射角，故A正确； B．当液面上升时，入射点沿入射光线向左上方移动，入射角不变则反射角不变，反射光线平行于原反射光线向左平移，光点将向左移动，故B正确； C．反射光线与入射光线的夹角 反射光传播方向改变的角度 光折射进入液体时，折射角小于入射角，传播方向改变的角度（为折射角），显然不等于，故C错误； D．光射到液面时同时发生反射和折射，一部分光线折射进入液体中，导致反射光能量减弱，所以光点比光源暗，故D正确。 故选C。 15．某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑如图所示。现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点，则（　　） A．P点在S点的上方 B．P点在S点的下方 C．P点仍在S点的位置 D．水位从a位置继续上升，P点的位置一直往下移动 【答案】B 【解析】ABC．往池内注水，水面升至a位置时，光线在水面发生折射，根据折射定律，P点如下图所示： 则水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置应在S点的下方，故AC不符合题意，B符合题意； D．水面上升至S上方某一位置b时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，光路如图： 通过画图可知：Q点在S点的上方；随着水位的升高，空气中折射光线的位置左移且升高，但与水平面的夹角不变，站在池旁的人看到亮斑的位置升高，故D不符合题意。 故选B。 16．光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路，如图所示，其中反射角为____________（选填“1”、“2”或“3”），分界面为____________（选填“①”“②”），分界面的____________方为水（选填“上”或“下”）。 【答案】 1 ② 上 【解析】由光的反射定律中反射角等于入射角、反射光线与入射光线分居法线两侧，可知∠1和∠3的公共边（竖直线）为法线，水平直线为分界面，即②。由折射光线与入射光线分居法线两侧、分界面两侧，可知BO为折射光线，CO为入射光线，AO为反射光线，反射角是反射光线与法线的夹角，故反射角为1。由图得折射角∠2大于入射角∠3，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，因此分界面的上方为水。 光的折作图知识点5 17．请用作图的方式说明岸边的人看到“游鱼变浅”的原因。如图A是水池中的鱼，请作出光线的折射光线以及人从岸上看到A的像。 【答案】 【解析】先过折射点垂直界面作出法线，再在水中法线的另一侧画出折射光线，注意入射角小于折射角，将两条折射光线反向延长，其交点即为人所看到的A点的像的位置A′，如图所示： 18．一束光从空气中斜射向长方形匀质玻璃砖，从A点射入，从B点射出，请在图中大致作出表示上述过程的光路图。 【答案】 【解析】过入射点A作垂直于玻璃砖上表面的虚线法线，在A点上方空气区域画出斜射向A的入射光线，根据光从空气斜射入玻璃时折射角小于入射角，连接A、B得到玻璃内部的折射光线；过出射点B作垂直于玻璃砖下表面的虚线法线，根据光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角，且玻璃砖上下表面平行，最终出射光线与入射光线平行，在B点下方空气区域画出出射光线即可。据此作图。 19．如图所示，一束光线由空气射向玻璃三棱镜。画出这束光线经三棱镜两次折射后再进入空气的光路图，保留法线痕迹，用r标出第二次折射的折射角。 【答案】 【解析】过入射点作法线垂直于界面，当光从空气斜射入玻璃时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角小于入射角；当光从玻璃斜射入空气时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角；折射光线与法线的夹角为折射角，如图所示： 20．如图，某同学从鱼缸侧面观察水中的鱼，S点为鱼所在的位置，点为人眼所在位置。（1）画出光从鱼进入人眼的光路图。（2）人眼看到的鱼的像点的大致位置。 【答案】 【解析】鱼反射的光从水斜射入空气后进入人眼，在水面处发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射光线看去，会看到鱼的虚像，参照从水面上方看鱼时，鱼的位置较浅可知，此时鱼的虚像位置比实际位置更靠近鱼缸侧面，据此作出虚像，所以连接，与水面的交点即为入射点O，连接SO即为入射光线，OA为折射光线。 1．一束单色光从空气斜射入水中时，在界面处同时发生反射现象和折射现象，如图所示。下列说法正确的是（   ） A．OA为反射光线，OC为折射光线 B．折射角小于反射角 C．若入射角增大，反射角将增大，折射角将减小 D．光若沿CO入射，将沿OA和OB出射 【答案】B 【解析】A．根据光的反射定律和折射定律，反射光线和入射光线位于法线两侧，折射光线和入射光线也位于法线两侧。所以图中AO为入射光线、OB为反射光线、OC为折射光线，故A错误。 B．光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，而反射角等于入射角，所以折射角小于反射角，故B正确。 C．若入射角增大，根据光的反射定律和折射规律，反射角和折射角都将增大，故C错误。 D．根据光路可逆性，光若沿CO入射，将沿OA出射，反射在水介质中，不会沿OB出射，故D错误。 故选B。 2．如图所示，小明用一束光先后从空气斜射入水、玻璃和水晶保持入射角不变，发现水中的折射角r水大于玻璃中的折射角r玻璃。他查询资料得知光在水、水晶、玻璃中的速度关系c水>c水晶>c玻璃。他猜想：入射角不变时，光在介质中速度越快，折射角越大，若他的猜想正确，则在水晶中的折射角r水晶应满足（　　） A．r玻璃>r水晶>r水 B．r水晶>r水>r玻璃 C．r水>r水晶>r玻璃 D．r水>r玻璃>r水晶 【答案】C 【解析】光在水中的传播速度大于在玻璃中的传播速度，由图可知，入射角不变时， 光在水中的折射角大于在玻璃中的折射角，故可得光在介质中速度越快，折射角越大。由于光在水、水晶、玻璃中的速度关系为c水>c水晶>c玻璃，所以折射角的关系r水>r水晶>r玻璃。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．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40° 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 【解析】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，且折射光线和入射光线分别位于界面的两侧，所以折射光线在法线右侧的区域二，故C正确； D．通过这一次实验现象得出结论具有偶然性，因此不能得出光在发生折射时，折射角总小于入射角的结论。故D错误。 故选C。 4．如图是光在空气和玻璃的界面上同时发生反射和折射的光路图，下列说法正确的是（　　） A．光是从空气中斜射入玻璃中，折射角大小是60° B．光是从空气中斜射入玻璃中，折射角大小是30° C．光是从玻璃中斜射入空气中，折射角大小是60° D．光是从玻璃中斜射入空气中，折射角大小是30° 【答案】C 【解析】因为折射光线与反射光线在法线同侧，与入射光线分居法线两侧，且入射光线与反射光线在界面同侧，故PQ上方为光线射入方向，又因为入射角、折射角均为入射光线、折射光线与法线的夹角，因此入射角大小为 折射角大小为 入射角小于折射角，故光是从光密介质射入光疏介质，即从玻璃射入空气中，故C正确，ABD错误。 故选C。 5．长江十年禁渔的政策实施以来，长江里的鱼儿越来越多。在一段清澈的江水中游来游去的鱼儿，看见岸上的“人”会比实际的人更___________（填“高大”或“矮小”），这是因为光发生了___________现象。 【答案】 高大 折射 【解析】[1][2]岸上的“人”射出的光线，在水面处发生折射，折射光线靠近法线，鱼儿的眼睛逆着光线看来，折射光线好像在A′点射出的，A′点就是A点的像，所以鱼儿看到岸上的人比实际的要高（如下图）。 6．如图，潜水员在水中能看到岸上的建筑物，是光从_________斜射入_________中时发生的折射现象，潜水员看到建筑物的位置会在它实际位置_________（填“下方”、“上方”或“本身”）。 【答案】 空气 水 上方 【解析】[1][2][3]潜水员在水中能看到岸上的建筑物，是建筑物反射的光线从空气斜射入水中时发生的折射现象，此时折射角小于入射角，人逆着折射光线看到的是真实物体上方的虚像。 7．如图，游泳池底镶嵌平面镜，左侧壁上固定射灯，发出的一束光经反射，又经水面折射后，在右侧竖壁上形成亮斑。 （1）将到的光路图补充完整。 （2）已知，被反射时反射角大小为________。 （3）若水面上升，则右侧竖壁（足够长）上的亮斑将向_______移动，水面上升高度与亮斑移动距离的关系为_______（选填“>”“=”或“<”）。 【答案】（1）；（2）；（3）上 > 【解析】（1）过入射点O作法线，根据光的反射定律，反射角等于入射角，画出反射光线；光从水中斜射入空气，折射光线远离法线，折射角大于入射角，如图所示： （2） 已知∠α=50°，SO被反射时反射角大小为。 （3）[1]水面上升，作出水上升后的折射光路图，由图可知右侧竖壁（足够长）上的亮斑P将向上移动。 [2]水面上升后，因为入射角不变，所以进入空气后的折射角不变，由数学知识可知原折射光线与后来的折射光线平行，如下图所示，由图可知。 8．一种液面升降监测装置的原理图如图所示。一束光从空气射到某液面上的O点，经折射后，照射到液体中B点的鹅卵石上，A点为反射光在容器壁上形成的光点，则岸上的人们看到的鹅卵石_________（选填“在B点上方”，“在B点下方”或“就在B点”）；若保持入射光方向不变，仅使液面下降，则A点的位置会_________（选填“向上移动”“向下移动”或“保持不变”）。 【答案】 在B点上方 向下移动 【解析】[1]鹅卵石反射出的光，在水面处发生了折射，折射光线向远离法线的方向偏折，入射角小于折射角，岸上的人们逆着折射光线看到的是变浅的鹅卵石的虚像，这个像在鹅卵石的上方，即在B点上方。 [2]入射光线方向不变，当液面下降时，入射点向下移动，入射角和折射角都不变，A点的位置会向下移动，如图所示 9．小兰为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置，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，其中光屏F可绕直径NOM在水平面内前后折转。 （1）实验时小兰让光束沿AO射入水中，光束进入水中后折射光线会向___________（选填“靠近”或“远离”）法线的方向偏折，说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变； （2）多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，测量结果如表所示。分析数据可得：光从空气斜射入水中，入射角增大时，折射角___________（选填“增大”或“减小”）； 入射角α 30° 45° 60° 折射角β 22° 32° 41° （3）实验时，先让光屏EF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。小明将光屏F向后折转一定角度后，则在光屏F上___________（选填“能”或“不能”）看到折射光，这说明折射光和入射光___________（选填“在”或“不在”）同一平面内； （4）小明将光屏F调至与光屏E在同一平面内，然后在玻璃水槽底部用另一只激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，可看到折射光沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是___________的。 【答案】（1）靠近；（2）增大；（3）不能 在；（4）可逆 【解析】（1）根据折射规律可知，让光束沿AO射入水中，光束进入水中后折射光线会向靠近法线的方向偏折。 （2）入射光线AO与ON的夹角即为入射角，由表中数据可知，光从空气斜射入水中，随着入射角的增大，折射角也跟着增大。 （3）[1][2]当F板向后折转一定的角度后，则呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，在F板上不能看到折射光； 而光屏EF位于同一平面内，能在光屏F上可以看到折射后的光束，这说明折射光和入射光在同一平面内。 （4）光屏F、E在同一平面内，用另一只激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，折射光沿OA方向射出，与原来光的方向正好相反，说明在光的折射现象中光路是可逆的。 10．小明利用半圆形玻璃砖“探究光折射时的特点”，让光源发出的一束光从空气斜射入玻璃，观察到光束的径迹如图甲所示，回答以下问题： （1）实验中发现，折射光的亮度比入射光的亮度要暗一些，其主要原因是光从空气斜射入玻璃时不仅发生了折射现象，还发生了____现象； （2）图中折射角的大小为_________； （3）小明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，如图乙所示，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下表： 入射角 折射角 / 反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100% ①分析上表中数据可知当光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的增大而________（选填“增大”或“减小”）。 ②当光从玻璃斜射向空气时折射光线消失，只有反射光线，这种现象叫做全反射。当入射角i≥__________时，就发生了全反射现象。 ③光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号，光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃光纤，如图丙，它是利用光的__________（填“折射”或“全反射”）来传递信息的，光在光纤内的传播速度__________（选填“大于”、“小于”或“等于”）3×108m/s。 【答案】（1）反射；（2）30；（3）增大 41.8 全反射 小于 【解析】（1）光从空气斜射入玻璃时，一部分光会在玻璃表面发生反射，反射光的存在使得入射光的能量有一部分被反射回去，所以折射光的亮度比入射光的亮度要暗一些。 （2）由图可知，EF为法线，AO为入射光线，OC为折射光线，∠COF为折射角。因为∠COF＝60°，所以折射角∠COF＝90°-60°＝30° （3）[1]观察表中数据，当入射角从0°逐渐增大到42°的过程中，折射角从0°逐渐增大到90°，最后入射角再增大时折射光消失，可以明显看出折射角随入射角的增大而增大。 [2]从表中数据看到，当入射角i＝41.8°时，折射角为90°，当入射角继续增大到42°时，折射光消失，只有反射光，所以当入射角≥41.8°时，就发生了全反射现象。 [3]光在光纤电缆中传播时，由于光纤是光密介质，外界是光疏介质，光在光纤内不断发生全反射，从而可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃纤。 [4]光在真空中的传播速度为3×108m/s，光在其他介质中的传播速度都小于在真空中的传播速度，所以光在光纤内的传播速度小于3×108m/s。 11．如图所示，一束激光AO由空气射向半圆形玻璃砖的圆心O发生了反射和折射，发现在屏幕MN上出现了两个光斑。请画出形成两个光斑的光路图； 【答案】 【解析】光从空气斜射向玻璃砖时，会同时发生反射和折射现象。根据光的反射定律，过入射点在法线上方的空气中画出反射光线，使反射角等于入射角； 发生折射时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，据此作出第一条折射光线；折射光线从玻璃砖射入空气中时，由于此光线是由圆心O射出，当经过第二个折射面时，正好与该入射点处的切线垂直，因此第二次折射光线的传播方向不变。 如图所示： 12．如图，点光源S发出的一条光线从空气射向水面，同时发生了反射和折射，容器壁上的点P和Q出现光点，完成整个光路图。 【答案】 【解析】根据平面镜成像的规律，作出点光源S的对称点，即为S的像，由于反射光线的反向延长线要过像点，连接，其与水面的交点就是入射点O，则SO为入射光线，OP为反射光线，OQ为折射光线，如图： 13．小雨和爸爸到湖边散步，欣赏美丽风景。以下是他们看到的情景，请用所学物理知识回答下列问题。 （1）小雨看见平静湖面上蓝天白云的倒影，是由光的______（选填“直线传播”“反射”或“折射”）形成的______（选填“虚”或“实”）像。 （2）小雨看到水面呈现岸边树木的倒影比实际物体暗一些，为什么？ （3）小雨和爸爸说笑着走近湖边，湖中鱼儿听到声音被吓跑了，这说明了什么？ （4）小雨向湖水中看去，发现湖水好像不太深，但是看到湖边有一块牌子上面写有“水深危险，严禁下水游泳”，请解释湖水为什么看起来浅，而实际很深？ 【答案】（1）反射 虚；（2）树木反射的光线入射到水面，同时发生反射和折射，只有一部分发生反射进入人眼；而直接看物体，进入人眼的光线多，所以人会感觉倒影比实际物体暗。（3）说明空气和水能够传声。（4）因为湖底反射的光穿过水面，折射进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是湖底经水面折射所成的虚像，且虚像在实际湖底的上方，所以湖水看起来比实际的浅。 【解析】（1）[1][2]倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像。 （2）略。 （3）湖中鱼儿听到声音被吓跑了，说明空气和水能够传声。 （4）略。 14．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。 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）一束光从水中斜射入空气中时，折射角_______入射角；（选填“大于”或“小于”） （2）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； （3）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________（选填“会”或“不会”）发生全反射现象； （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）大于；（2）不会；（3）会；（4）光疏介质 【解析】（1）根据光的折射规律，一束光从水中斜射入空气中时，折射光线会远离法线，即折射角大于入射角。 （2）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。 （3）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，即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。 （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。 15．图甲与图乙分别为利用“超细百叶窗光学技术”的手机防窥膜结构图与原理图，贴上这种防窥膜的手机，正对屏幕的使用者可看得很清楚，而与屏幕呈一定角度的旁观者看到的却是一片漆黑。在与此相关的分析中，错误的是（　　） A．亮屏状态下的手机是光源 B．可视范围外无法看到屏幕亮光，是因为光的直线传播原理 C．为达到更好的防窥效果，可适当增加不透明百叶窗的高度h D．由于透明层厚度很薄，当光线到达屏幕与透明层界面时，将不发生折射 【答案】D 【解析】A．亮屏状态下，手机的屏幕自己发光，是光源，故A正确，不符合题意； B．离开可视范围就无法看到屏幕光线，主要是由于光沿直线传播并被“百叶窗”结构挡住，故B正确，不符合题意； C．适当增大百叶窗高度可缩小可视角度，从而更好地防止偷窥，降低高度会增大可视角度，不利于防窥，故C正确，不符合题意； D．即使透明层厚度很薄，光线从一种介质进入另一种介质时仍会发生折射，故D错误，符合题意。 故选 D。 16．如图所示，把由同种玻璃制成的正方体玻璃砖A和半球形玻璃砖B放在报纸上，若正方体的边长和半球的半径相同，O1与O2分别为玻璃砖A、B底面的中心，图中画出了从O1、O2发出的光发生折射的光路，若人逆着折射光的方向往下看O1与O2处的文字，下列说法正确的是（　　） A．A和B中看到的都比实际的高 B．A中看到的比实际的高，B中看到的比实际的低 C．A中看到的比实际的高，B中看到的与实际的一样高 D．A和B中看到的都与实际一样高 【答案】C 【解析】从半球形玻璃砖B上方沿图中方向往下看中心线对准的文字，字反射的光进入玻璃时都经过球心，沿法线传播，光的传播方向不变，光线的反向延长线的交点仍在字处，位置不变，即B中看到的与实际的一样高；但正方体玻璃砖A下的字反射的光斜射入玻璃砖中，在界面处会折射，光从玻璃斜射入空气，折射角大于入射角，折射光线反向延长线的交点就是字的像，比字的实际位置高，即A中看到的比实际的高，故C正确，ABD错误。 故选C。 17．在研究光的折射规律时，小明在水中放置一密闭的薄壁透明长方体容器（容器中有空气），当一束光从容器上方的水中斜射入空气中时，光的传播速度将______（填变化情况）。最后光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的______（填字母）。 【答案】 变大 a 【解析】[1]光在水中的传播速度小于光在空气中的传播速度，所以光从水中射入空气中时，速度将会变大。 [2]当光从水中斜射入空气中时，折射光线远离法线；当光从空气中斜射入水中时，折射光线偏向法线，根据光路的可逆性可知，最后光从容器中射出再次进入水中的光线与最初的光线平行，所以可能是图中的a。 18．如图所示，鱼缸中只有一条小鱼，而眼睛从A点可以观察到两条，一条鱼的位置变浅，另一条鱼变大。前者是由于___________形成的___________（选填“虚”或“实”）像，后者是由于鱼缸的右侧部分等效于___________而形成的___________（选填“虚”或“实”）像。 【答案】 光的折射 虚 凸透镜 虚 【解析】[1][2]鱼反射的光从水中斜射入空气中时发生折射，折射光线的反向延长线会聚形成虚像，导致看到的鱼位置变浅，这是光的折射形成的虚像。 [3][4]鱼缸的右侧部分呈弧形，中间厚、边缘薄，相当于凸透镜；当鱼位于凸透镜的一倍焦距以内时，凸透镜会成正立、放大的虚像，因此看到的另一条鱼是放大的虚像。 19．小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 A．  B．  C． D． （1）实验时，光贴着光屏从空气射入水中，小明将F板向后折转一定的角度，则在F板上__________（选填“能”或“不能”）看到折射光，此时折射光线和入射光线__________（选填“在”或“不在”）同一平面内； （2）小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的亮斑B向__________（选填“左”、“右”或“上”）移动； （3）小明继续用另一只激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明__________； （4）让一束激光从某玻璃斜射向空气（如图乙）。保持入射点不动，改变入射角（每次增加0.2°），当入射角增大到41.8°时，折射光消失，只存在入射光与反射光，这种现象叫做光的全反射，如图丙所示.此时的入射角叫做这种物质的临界角.当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射，根据以上内容可判断： ①当光从空气射向玻璃时__________（填“会”或“不会”）发生光的全反射现象； ②一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，如图丁所示，则关于这束光经过三棱镜后的光路描述，如图中正确的是__________。 （5）下表中是光在几种不同介质中的传播速度；如图甲、乙是光在这几种介质中发生折射的光路。 ①综合分析表中的数据和图甲的光路图可以得出的结论是：光束从传播速度大的介质中斜射入传播速度小的介质中时，折射角__________入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”）； 介质 水 玻璃 冰 空气 酒精 光速（/） 2.25×108 2.0×108 2.30×108 3.0×108 2.2×108 ②现代医学中常用超声波击碎人体内的结石，超声波从空气中斜射入人体后也类似光一样要发生折射，如图乙所示超声波进入人体击碎结石时，入射点应在O点的__________（选填“左侧”或“右侧”）。 【答案】（1）不能 在；（2）左；（3）在折射现象中，光路是可逆的；（4）不会 C；（5）小于 左侧 【解析】（1）[1][2]当F板向后折转一定的角度后，则呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，所以在F板上不能看到折射光；但此时折射光线和入射光线在同一平面内。 （2）小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，水面上升，如图所示： 可见，当水增多时，液面升高，入射角不变，折射角也不变，光斑会向左移动。 （3）小明继续用另一只激光笔让光线沿着BO射向水面时，可看到折射光线沿OA射出，这说明：在折射现象中，光路是可逆的。 （4）[1]光从空气斜射向玻璃，折射角总小于入射角，折射角总小于90°，故不会发生全反射现象。 [2]光线从空气垂直于玻璃入射时，光的传播方向不变；当光射到玻璃的右表面时，由图可知入射角为45°，大于临界角41.8°，所以会发生全反射现象（折射光线消失，只有反射光线），其光路图如下图所示： 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （5）[1]分析表中的数据可知，v水＞v玻璃、v冰＞v玻璃、v空气＞v冰，由图甲得出，当光从水斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，光从玻璃斜射入冰中时，折射角大于入射角，光从冰斜射入空气中时，折射角大于入射角。由此可得：光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角小于入射角。 [2]超声波从空气进入人体（主要是水）后，传播速度变大，折射角大于入射角，折射声波偏离法线，要使超声波进入人体击碎结石，入射点应在O点的左侧。 20．秋风染红叶，鱼儿树影游，远处一叶舟，缓缓划桨来 （1）以游动的鱼为参照物，岸边的树是________（选填“运动”或“静止”）的，从清晨到下午，树的倒影的大小________（选填“变化”或“不变”）。一片落叶从距离水面6m高的树上缓缓飘落，经12s落到水面上，落叶相对于水中倒影运动的平均速度是______m/s； （2）一束光斜射到平静的水面如图所示，已知入射光线与水面的夹角为30°，请画出反射光线，并标出反射角及其度数； （3）我们看到水中树影是由于光的________（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）形成的________（选填“实”或“虚”）像。请根据平面镜成像特点，在图中画出树枝在平静水面中所成的像；______ （4）我们看见水中的鱼是由于光的________（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）形成的 _____ （选填“实”或“虚”）像。能正确解释“岸边的人看到水中鱼”的光路图是( ) A．    B．    C．    D． 【答案】（1）运动 不变 1；（2）；（3）反射 虚 ；（4）折射 虚 B 【解析】（1）以游动的鱼为参照物，岸边的树相对鱼的位置发生改变，因此是运动的。 树的倒影是平面镜成像，平面镜成像，物像等大，树大小不变，因此倒影大小不变。 落叶初始距水面6m，倒影在水面下距水面也为6m，落叶落到水面时，相对倒影的总路程 则落叶相对于水中倒影运动的平均速度 （2）入射光线与水面夹角为30∘，因此入射角为，根据反射定律，反射角等于入射角，反射角为，在法线另一侧画出反射光线，标注反射角和即可。 （3）水中树影是树经水面（平面镜）成像，原理是光的反射，平面镜成虚像。 分别作A、B关于水面MN的对称点，用虚线连接，即为所求的像。 （4）看到水中的鱼，是鱼反射的光从水斜射入空气时发生折射，人眼逆着折射光线看到的是鱼的虚像。 光路需满足：传播方向从水到空气，折射角大于入射角，即折射光线远离法线，故选B。 21．请阅读《地月空间的精准量尺——激光测距》后回答问题。 地月空间的精准量尺——激光测距 2025年4月，在浩瀚宇宙中的地月空间，一场跨越35万公里的“光影对话”悄然上演，天都一号通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验，标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。 地月空间是指从地球低轨道延伸至距地球约200万公里的空间范围，是人类探索的一个重要方向，作为人类基于现有科技水平可望而又可即的空间，是我们理解宇宙、试验新技术、驶向星辰大海的“演习场”。 如图所示为激光测距试验示意图，天都一号搭载角反射器在绕月轨道上运动，地面测控站提供轨道预报数据，地面激光站发出激光，激光经距地约的角反射器反射后“原路”返回，激光站接收到反射回波信号，就可以得到此时天都一号到地面的精准距离。由于地月空间距离极大、天都一号卫星在绕月轨道上运动速度极快，对地月空间卫星进行微光测距相当于万米外瞄准一根头发丝，实施精密跟踪与信号捕获难度极大，此次测距验证了我国深空激光测距技术的成熟度。 地月空间激光测距技术试验的成功，为中国开发利用地月空间奠定了坚实的科技基础，也为未来深空探测任务提供了重要手段，将有力支撑国际月球科研站等后续重大工程任务的论证与实施。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）______________通导技术试验星成功完成全球首次______________的地月空间激光测距技术试验。 （2）在激光测距试验中，激光站发出激光，经角反射器反射，“______________”返回，激光站与角反射器的距离约______________m，激光站从发出激光到接收到反射回波信号所用时间约______________s（光速取，结果保留一位小数）。 （3）如图所示，两块平面镜成一定夹角构成角反射器，一束光线射向角反射器，经两次反射就能模拟天都一号上的角反射器效果的是______________。 A． B． C． （4）文中介绍的角反射器、激光测距等技术，都是物理知识的具体应用，科学家不断将科学知识应用于技术创新，推动了人类社会的进步。请仿照表中示例，再举出一个物理知识应用于技术方面的实例，补全表格中①②的内容。 物理知识 物理知识的技术应用实例 光的反射定律 角反射器 ①___________________________ ②___________________________ 【答案】（1）天都一号 白天强光干扰条件下；（2）原路 2.3；（3）B；（4）光的折射 照相机 【解析】（1）[1][2]直接从材料第一段提取信息，“天都一号通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验”。 （2）[1]根据材料原文描述，激光经角反射器反射后“原路”返回，因此此空填原路。 [2]由题可知，材料明确给出激光站与角反射器的距离约为。 [3]激光从发出到接收到回波，经过的是往返路程，总路程 根据速度公式，可得时间 （3）角反射器的原理是：两块平面镜夹角为（互相垂直）时，根据光的反射定律，入射光线经过两次反射后，出射光线会与入射光线平行反向，实现原路返回。只有B选项的两块平面镜夹角为，符合角反射器的要求，因此选B。 （4）[1][2]照相机是利用光的折射制成的；激光准直是利用光的直线传播等。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第三节光的折射 A组 巩固过关 知识点1 光的折射概念 1.直线 折射 虚像 2.(1)BA:(2)CA 3.(1)水空气虚；(2)信息 4.虚 水射入空气 折射 知识点2 探究光的折射规律 5.(1)靠近；(2)增大；(3)不变 6.(1)变大；(2)左不变：(3)② 7.(1)48:(2)小于增大；(3)暗：(4)暗入射光照到物质分界面有一部分光发生反射 8. (1)小于；(2)增大；(3)45：(4)不能，光具盘固定不能转折，则无法观察折射光线能否呈现 在其他面上 知识点3 光的折射现象 9.空气 水 下方 10.水 空气中 偏离 上 11.折射 12.A 知识点4 光的折射规律的应用 13.顺时针 上升 14.C 15.B 16.1 ② 上 1/4 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 知识点5 光的折作图 空气 水 ●A' 17 A 空气 玻璃砖 B 18 空气 空气 玻璃 19 空气 水 20. B组 能力进阶 1.B 2.C 3.C 4.C 5.高大 折射 6.空气 水 上方 2/4 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 水面 40 7.(1) :(2)(3)上> 8.在B点上方 向下移动 9.(1)靠近；(2)增大：(3)不能在；(4)可逆 10.(1)反射：(2)30：(3)增大41.8全反射小于 11 容器壁 S"d 12 13. (1)反射虚；(2)树木反射的光线入射到水面，同时发生反射和折射，只有一部分发生反射进入 人眼：而直接看物体，进入人眼的光线多，所以人会感觉倒影比实际物体暗。(3)说明空气和水能够传 声。(4)因为湖底反射的光穿过水面，折射进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是湖底经 水面折射所成的虚像，且虚像在实际湖底的上方，所以湖水看起来比实际的浅。 14.(1)大于；(2)不会：(3)会：(4)光疏介质 C组 思维拔高 15.D 16.C 17.变大 a 18.光的折射 虚 凸透镜 虚 3/4 学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 19.(1)不能在：(2)左：(3)在折射现象中，光路是可逆的：(4)不会C:(5)小于左侧 MriihN 60° 30° 9n分mm 20.(1)运动不变1；(2) ；(3)反射虚 A :(4)折 射虚B 21.(1)天都一号白天强光干扰条件下；(2)原路3.5×102.3；(3)B:(4)光的折射照相 机 4/4