一、光的折射（讲义）物理新教材苏科版八年级上册

本初中物理讲义聚焦光的折射核心知识点，从折射现象的概念及入射光线、折射光线等基本概念入手，系统梳理折射规律（三线共面、异侧、角度关系、光路可逆），并通过生活现象解释与综合判断构建应用体系，辅以随学随练等学习支架帮助学生逐步掌握。 资料以科学探究为特色，通过可折转光屏实验、数据表格分析等引导学生探究折射规律，培养科学思维与探究能力，结合池底变浅、叉鱼等实例深化物理观念。课中辅助教师实验教学，课后分层练习助力学生查漏补缺。

第三章 光的折射 透镜 一、光的折射 课标要点 了解光的折射现象，知道光从一种介质斜射入另一种介质时会发生偏折；理解入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角等基本概念；知道光在发生折射时遵循的规律。 学习重难点 重点：光的折射现象；探究光的折射规律；知道在光的折射现象中光路是可逆的。 难点：折射角与入射角的大小关系的理解；运用光的折射规律解释生活中的折射现象。 知识点 折射现象 1. 光的折射概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫作光的折射。 2. 如图所示，过入射点O且垂直于分界面的直线NN'称为法线。AO是入射光线，OB是折射光线；入射光线与法线的夹角α称为入射角，折射光线与法线的夹角γ称为折射角。 随学随练 1．外出研学时，同学们看到：①水中的鱼；②中午树荫下的亮斑；③岸边树在水中的倒影；④自己在阳光下的影子；⑤潭清疑水浅；⑥池水映明月。 其中，属于光的反射现象的是_________；属于光的折射现象的是_________。 【答案】 ③⑥ ①⑤ 【详解】①水中的鱼：我们看到的是水中鱼的虚像，是鱼反射的光从水斜射入空气时发生偏折后进入人眼形成的，属于光的折射； ②中午树荫下的亮斑：是太阳通过树叶缝隙形成的小孔成像，本质是光的直线传播； ③岸边树在水中的倒影：是树的光经水面反射后进入人眼形成的虚像，属于平面镜成像，是光的反射现象； ④自己在阳光下的影子：是光沿直线传播过程中遇到不透明的人体，在后方形成的暗区，属于光的直线传播； ⑤潭清疑水浅：是池底的光从水斜射入空气时发生折射，人眼逆着折射光看会觉得池底变浅，属于光的折射； ⑥池水映明月：是月亮的光经水面反射形成的虚像，同样属于平面镜成像，是光的反射现象。 综上所述，属于光的反射现象的是③⑥，属于光的折射现象的是①⑤。 2．当光从一种介质射入另一种介质时，下列说法中正确的是（     ） A．传播方向一定会发生偏折 B．传播方向不一定会发生偏折 C．反射和折射不会同时发生 D．传播速度一定发生改变 【答案】B 【详解】AB．当光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向会发生偏折，但如果光垂直入射到两种介质的分界面上，传播方向不会改变，因此传播方向不一定发生偏折，故A错误，B正确； C．光从一种介质斜射入另一种介质时，反射和折射会同时发生，故C错误； D．光的传播速度与介质有关，光在不同介质中传播速度一般不同，但也可能相同，当光从一种介质射入另一种介质时，传播速度可能不发生改变，故D错误。 故选B。 知识点 折射的特点（重点） 1. 光的折射规律 （1）共面：折射光线与入射光线、法线在同一平面内。 （2）异侧：折射光线、入射光线分别位于法线两侧。 （3）光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角增大。 （4）光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角。 （5）当光从空气垂直射入水或其他介质中时，传播方向不变，即折射角=入射角=0°。 （6）光的折射现象中，光路可逆。 2. 对光的折射现象的理解 （1）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角大于其他介质中光线与法线的夹角；（空气中角大） （2）一般来说，当光从两种介质分界面上发生折射时，光速大的介质中光线与法线的夹角大，光速小的介质中光线与法线的夹角小。 3. 生活中的折射现象 （1）看不见的硬币 看不到硬币，是由于来自硬币的光被碗壁挡住了。加水后，光从水射向空气，由于折射角大于人射角，因而能再次看到硬币。 （2）池底变“浅” 池底（或水中物体）的光线由水中斜射入空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了（或变高了、变短、弯折了） 随学随练 3．如图为探究光的反射和折射规律的实验装置，其中光屏F可绕直径前后折转。 (1)实验时让一束光紧贴光屏E沿从空气中斜射入水中，在光屏F上能看到反射光线和折射光线，将光屏F绕直径向后折转一定角度后，在光屏F上不能看到反射光线和折射光线，说明反射光线、折射光线和入射光线都______（选填“在”或“不在”）同一平面内。 (2)改变入射光线与的夹角进行多次实验，得到的实验数据如下表所示。分析数据可知，光从空气中斜射入水中，当入射角增大时，其反射角和折射角将______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 入射角 0° 15° 30° 45° 60° 反射角 0° 15° 30° 45° 60° 折射角 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° 【答案】(1)在 (2)增大 【详解】（1）当光屏F绕NOM向后折转后，光屏E和F不再处于同一平面，此时无法在F上观察到反射光线和折射光线，该现象说明反射光线、折射光线和入射光线都在同一平面内。 （2）分析表格数据可知，入射角增大的过程中，反射角的数值、折射角的数值都随入射角的增大而变大，因此可得结论，光从空气中斜射入水中，当入射角增大时，反射角和折射角都增大。 4．当光从空气斜射到一块玻璃表面时，图中可以较全面地反映光传播路径的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】当光从空气斜射到一块玻璃表面时，会同时发生光的反射和折射现象。 【详解】A．A图只有折射现象，故A错误； B．B图只有反射现象，故B错误； C．C图既有反射又有折射，同时符合光的反射和折射定律的内容，故C正确； D．D图光从空气斜射入玻璃时，折射角应小于入射角，而D图中折射角大于入射角了，故D错误。 故选C。 5．有经验的渔民都知道要用鱼叉瞄准看到鱼的稍________（选填“上方”或“下方”）才能叉到鱼，这是因为看到的鱼是光的折射现象形成的________像。 【答案】 下方 虚 【详解】鱼反射的光从水中斜射入空气中时折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，看到的是位置比实际鱼偏高的虚像，故要瞄准看到的鱼的稍下方才能叉到鱼。 题型 光的反射、折射综合判断 1. 反射角度判断（“两角相等”） 核心规律：反射角始终等于入射角（注意因果关系：先有入射角，后有反射角，不可反说“入射角等于反射角”）。 角度计算：入射角和反射角均指光线与法线的夹角，而非与镜面的夹角（光线与镜面夹角 + 入射角 = 90°）。 特殊情况：光线垂直入射时，入射角为0°，反射角为0°，光线原路返回。 2. 折射角度判断（“空气侧，角度大”） 核心规律：光从空气斜射入水/玻璃等介质时，折射角小于入射角（光线靠近法线）；光从水/玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角（光线远离法线）。 特殊情况：光线垂直入射时，传播方向不变，折射角为0°。 活学活用 6．一束光在空气与玻璃的界面处发生了反射和折射，其光路如图所示，界面左侧为______________（选填“空气”或“玻璃”），折射角为______________度。 【答案】 空气 20 【详解】由光的反射定律可知，入射光线与反射光线在界面同侧，由图可知，界面左侧的两条光线在同一种介质内，故应该是反射光线和入射光线，界面右侧的光线为折射光线，反射光线和入射光线间的夹角的角平分线是法线，法线与界面垂直，根据折射光线和入射光线分居法线两侧可知最下方的光线为入射光线；入射角为 折射角为 因光从空气斜射入玻璃时折射角小于入射角，故界面左侧为空气。 7．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 【详解】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。 题型 探究光的折射特点 探究光的折射特点 （1）发生折射时，反射总会伴随着发生； （2）光垂直界面入射时，传播方向不变，此时折射光线、入射光线和法线“三线合一”，折射角、入射角都等于0°； （3）不管光从空气射入其他介质中或从其他介质中射入空气，在空气中的角更大； （4）当光从其他介质射入空气中时，由于折射角大于入射角，当入射角增大到一定值时，折射角大于90°，折射光消失，只有反射光。 活学活用 8．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”“向右移动”或“不移动”），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方向偏折，调整激光笔使入射光逐渐偏向法线，折射光也逐渐偏向法线，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”）。当入射光沿着NO方向射入时，折射光会沿方向偏折，此时折射角为______度； (3)若光沿BO方向射入，折射光将沿______方向射出，这是因为光折射时，______。 【答案】(1) 向左移动 会 (2) 在同一平面 减小 0 (3) OA 光路是可逆的 【详解】（1）向水槽注水后，光从空气斜射入水中时折射角小于入射角，折射光线会向法线偏折，因此水槽底部的光斑会向入射点的左侧偏移，该现象直接说明光从空气斜射入水中时传播方向会发生偏折。 （2）将可折转的光屏向后翻折后，无法在弯折的光屏上观察到折射光线，以此验证折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 入射光偏向法线说明入射角减小，此时折射光也偏向法线，说明折射角随之减小。 当光沿法线NO垂直入射时，传播方向不发生偏折，折射光线与法线重合，折射角为0度。 （3）光的折射现象中光路是可逆的，因此原本沿AO入射、OB射出的光路，反过来沿BO从水中入射时，折射光会沿原路径OA射出。 9．在探究光的折射特点的实验中： 入射角a 0° 15° 30° 45° 60° 折射角β 0° 11° 22° 32° 41° (1)如图所示，保持激光笔射出的入射光紧贴着光屏射向水面，若将圆形可折转光屏的右侧半个光屏以直径NON为轴向后旋转一个角度，则正对纸面观察，在光屏上____________（选填代表正确答案的字母）。 A．只能看到反射光路 B．反射光路和折射光路均看不到 C．只能看到折射光路 D．同时看到反射光路和折射光路 (2)光从空气斜射入水中，将入射角、折射角记录在上表中。分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）：____________；本实验多次改变入射角的目的是____________；当光以22°的入射角从水射入空气中时，折射角为____________。 (3)小明查阅资料了解到，当折射光消失，只存在入射光与反射光时，这种现象叫做光的全反射。根据上表，全反射现象可能发生在光从____________（选填“空气斜射入水”或“水中斜射入空气”）中。 【答案】(1)B (2) 折射现象中折射角随入射角增大而增大 避免实验的偶然性，使结论更具有普遍性 30° (3)水中斜射入空气 【详解】（1）光的反射、折射现象中，反射光线、折射光线和入射光线始终在同一平面内。将右侧半个光屏向后旋转后，该光屏不再与入射光所在的左半光屏共面，因此反射光路和折射光路都无法出现在旋转后的光屏上，两个光路都看不到，故B符合题意，ACD不符合题意。 选B。 （2）分析表格数据可知：入射角从0°增大到60°，折射角也从0°增大到41°，由此可得出折射现象中折射角随入射角增大而增大； 本实验多次改变入射角，是为了得到多组不同情况下的折射规律，避免实验的偶然性，使结论更具有普遍性； 光的折射现象中光路是可逆的：光从空气以30°入射角射入水中时，折射角为22°，反过来当光从水以22°入射角射入空气时，折射角就对应为30°。 （3）由表格可知，光从空气斜射入水时，折射角始终小于入射角，折射光线不会消失；而光从水斜射入空气时，折射角大于入射角，随着入射角增大，折射角会先达到90°，继续增大入射角就会出现折射光消失的全反射现象，因此全反射发生在光从水中斜射入空气的过程中。 题型 生活中的折射现象 折射现象：水中“硬币重现”、池水“变浅”与“危险”、水中“叉鱼”需瞄准下方、海市蜃楼、水中看岸上“变高”、水中“筷子弯折”等。 活学活用 10．如图，由于不同高度空气的疏密不同，来自地平线以下的太阳光，会发生光的______现象，光会逐渐向地面弯曲，进入人眼。逆着光望去就看见太阳了，所以日出时我们所看到的实际上是太阳的______（选填“实”或“虚”）像。 【答案】 折射 虚 【详解】太阳光经过不均匀的大气传播时，会发生光的折射；故我们看到的太阳是由于光的折射而形成的太阳的虚像。 11．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 【详解】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。 基础通关 1．一只白鹭行走在水中，我们发现白鹭在水中部分的“腿”看起来比真实的腿____________（选填“长”或“短”）一些，这是光的____________现象。 【答案】 短 折射 【详解】因白鹭的腿反射的光从水中斜射入空气中时发生折射，折射光线向水面偏折，人眼逆着折射光线看去，看到的腿的虚像位置比实际位置更高，故水中部分的“腿”看起来比真实的腿短，该现象属于光的折射现象。 2．如图所示，光线从玻璃射到空气的表面上，其中反射角为_______、界面的_______边是空气。（选填“上”、“下”、“左”或“右”） 【答案】 30° 左 【详解】在光的反射时，反射角等于入射角，且反射光线和入射光线分居在法线两侧，光在折射时，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，所以根据图中线的位置可知，CO是入射光线，OB是反射光线，OA是折射光线，入射角为，反射角为30°；折射角为；根据图示可知，此时的折射角大于入射角，所以光线是从玻璃射向空气，因此界面的左边是空气。 3．如图所示，小科在“观看水中的硬币”活动中，把一枚硬币固定在空杯的底部，找一个角度使自己刚好看不到硬币的最右端A点（如图-1所示）。在同学逐渐把水倒入到杯中的过程中，硬币上的B点（如图-2所示）能被看到，一开始“看不到A点”是由于光________，“又看见了”是由于光从________斜射入________中从而发生了折射。 【答案】 沿直线传播 水 空气 【详解】空杯时看不到A点：硬币A点发出的光被杯壁遮挡，无法进入人眼，原因是光在同种均匀介质中沿直线传播。 加水后又能看见硬币：硬币上B点反射的光从水斜射入空气，在水面处发生光的折射，折射光线进入人眼，人逆着折射光线看到硬币的虚像。 4．小新在美丽的滨湖河边拍到一张“鱼在云中游”的照片。关于看到水中的“鱼”，下列说法正确的是（     ） A．光的直线传播形成的实像 B．光的反射形成的虚像 C．光的折射形成的实像 D．光的折射形成的虚像 【答案】D 【详解】人看到水中的鱼，是鱼反射的光从水斜射入空气时发生折射形成的，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看到的是鱼变高的虚像。 故选D。 5．（多选）关于光的折射现象，下列说法正确的是（　　） A．光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角 B．光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角 C．光垂直入射到两种介质的分界面时，折射角为90° D．光发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内 【答案】BD 【详解】A．光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，故A错误； B．光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，故B正确； C．光垂直入射到两种介质的分界面时，传播方向不变，折射光线与法线重合，折射角为，不是，故C错误； D．光的折射规律明确：发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，故D正确。 故选BD。 6．光线从空气斜射入水中，若入射光与水面的夹角为58°，则折射角可能是（　　） A．24° B．32° C．44° D．65° 【答案】A 【详解】入射角的定义是入射光线与法线的夹角，法线垂直于水面。已知入射光与水面的夹角为，因此入射角；光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，选项中只有符合条件。 故选A。 7．如图是射水鱼捕食昆虫的情景，它通过射出水柱打落水面上方的昆虫，则能正确反映射水鱼看到水面上昆虫的光路图是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】射水鱼看到水面上方的昆虫，是昆虫反射的光进入射水鱼的眼睛，因此光路的传播方向是从空气斜射入水中；光从空气斜射入水中时，折射光线会向法线偏折，折射角小于入射角。故选A。 8．一束光从空气中垂直射向玻璃砖，请在图中画出这束光进入玻璃砖和离开玻璃砖后的大致光线（注意标出法线，不考虑光的反射）。 【答案】 【详解】光从空气垂直入射到玻璃界面上，传播方向不变；当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线将远离法线。 9．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下数据： 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8° （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：①光从空气斜射入玻璃发生折射时，折射角______入射角，②折射角随着入射角的增大而______； （3）当光以37.8°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是______。这说明在光的折射现象中，光路是______。 【答案】 显示光路 小于 增大 60° 可逆的 【详解】（1）[1]实验中，利用光沿光具盘传播，可以显示出光的传播路径，同时可以读出折射角和入射角的大小。 （2）[2]分析表格中的数据可知，四次实验，每次实验折射角都小于对应的入射角，说明光从空气斜射入玻璃发生折射时，折射角小于入射角； [3]分析实验数据可知，入射角增大，折射角也随之增大，说明折射角随着入射角的增大而增大。 （3）[4][5]由于折射时光路时可逆的，分析第四次实验数据可知，当光以37.8°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是60°。 素养提升 10．如图，一束激光斜射到空水槽底部O点，形成一个光斑。现向水槽中注入适量水后，则水槽底部光斑移到O点的______（选填“左”或“右”）侧，这属于光的______现象。继续沿水槽壁缓慢注水，则折射角将______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 【答案】 左 折射 不变 【详解】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，折射光线向法线偏折，故水槽底部光斑移到O点左侧，该现象属于光的折射。 因入射光线方向不变，注水过程中水面保持水平，法线与水面垂直，故入射角大小不变，由光的折射规律可知，折射角不变。 11．如图，小红让一束光从A点射向水面上O点进入水中，照射到容器底部的B点，如果要让折射光线射到容器底的鱼所在的C点，可以将入射光线AO在保持入射点位置不变时，____________（选填“靠近法线”或“远离法线”），小红看到的是鱼的____________（选填“实像”或“虚像”） 【答案】 靠近法线 虚像 【详解】根据光的折射定律，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的减小而减小。在入射点O不变的情况下，折射光线从OB点移动到OC，折射角减小，因此入射角也必须减小，故需要将入射光线AO靠近法线。 人看到水中的鱼，是鱼反射的光从水中斜射入空气时发生折射，折射光线进入人眼。人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是折射光线反向延长线相交形成的像，这个像不是由实际光线会聚而成的，因此是虚像。 12．下图是一根直树枝斜插在湖水中的一张照片，下列分析正确的是（     ） A．OB是树枝反射形成的像，OC是树枝折射形成的像 B．OB是树枝折射形成的像，OC是树枝在水中的部分 C．OB是树枝反射形成的像，OC是树枝在水中的部分 D．OB、OC均是树枝折射形成的像 【答案】A 【详解】OB是树枝在水面形成的倒影，属于平面镜成像，由光的反射形成；OC是树枝在水中的部分反射的光从水中斜射入空气时发生折射，人眼逆着折射光线看去，看到的是位置变高的虚像，由光的折射形成。故A正确，BCD错误。 故选A。 13．某校新建成一个喷水池，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，如图所示。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；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点的上方，Q点在S点的上方 B．P点在S点的下方，Q点在S点的上方 C．P点在S点的上方，Q点在S点的下方 D．P点在S点的下方，Q点在S点的下方 【答案】B 【详解】水面升至a位置时，光从水斜射入空气，根据光的折射定律，折射角大于入射角，折射光线向下偏折，实际光斑打在S点下方，人眼直接看到该光斑，故P点在S点下方； 水面升至b位置时，光在水中沿直线传播打在S点，人眼观察S点时，光从水斜射入空气，根据光的折射定律，折射角大于入射角，折射光线向下偏折进入人眼，人眼逆着折射光线看到S点的虚像，故Q点在S点上方，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 14．如图所示，画出光线斜射入半圆形玻璃砖的大致光路（O为圆心），并画出经玻璃砖后进入空气中的光路。 【答案】 【详解】如图，光从空气斜射入玻璃砖发生第一次偏折，入射角大于折射角，画出折射光线，该折射光线沿半径方向传播到圆弧折射面上的入射点时，正好与该入射点处的切线垂直，因此此时入射光线与折射面的法线（过入射点的半径）重合，入射角为0°，因此第二次折射光线传播方向不变，据此作图。 15．在“探究光的折射规律”的实验中，某小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下数据： 空气中的入射角i/° 0 30 45 60 水中的折射角r/° 0 22 32 40 玻璃中的折射角/° 0 17 24 30 分析表中数据，可以得到一些规律： (1)当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时，光的传播方向______（选填“改变”或“不变”）； (2)当光线以32°入射角从水中射向空气时，折射角等于______°，依据是____________； (3)如图，一束光从空气中射向水面上的O点，照射到容器底部的B点，如果要让折射光线射到C点，在保持入射光线位置不变时，应______（选填“加水”或“排水”）； (4)光从空气斜射入其他介质时，折射角随着入射角的增大而______（选填“增大”或“减小”）；分析表中数据可知，光从空气射入水中时，折射角______（选填“可能”或“不可能”）达到90°。 【答案】(1)不变 (2) 45 光路可逆 (3)加水 (4) 增大 不可能 【详解】（1）由数据可知，当入射角为0°时，水中的折射角为0°，玻璃中的折射角为0°，因此当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时，光的传播方向不变。 （2）由数据可知，当光从空气中斜射入水中时，入射角为45°，折射角为32°，依据光的折射现象中光路可逆，当光线以32°入射角从水中斜射向空气时，折射角等于45°。 （3）要让折射光线射到C点，入射光线不变，若水面上升，入射点向左上移动，法线左移，入射角不变，在水中的折射角不变，折射光线也会向左侧平移，因此应加水。 （4）由数据可知，空气中的入射角逐渐增大，水中的折射角和玻璃中的折射角都逐渐增大，因此可得：光从空气斜射入其他介质时，折射角随着入射角的增大而增大。 由数据可知，当光从空气斜射入水中时，折射角始终小于入射角，当入射角增大到最大90°时，折射角小于90°，因此折射角不可能达到90°。 迁移创新 16．如图所示，烧杯中A点处有一条玩具鱼，观察者从某一角度观察到自上而下有四条“小鱼”，分别编号为1号、2号、3号、4号像，关于玩具鱼所成不同的像分别是光经过哪些不同路径传到观察者眼中的，下列说法错误的是（    ） A．1号像是光从水中经杯壁反射，再进入空气发生折射形成的 B．2号像是光从水面进入空气发生折射形成的 C．3号像是光从空气经杯壁反射，再进入水中发生折射形成的 D．4号像是光从水中经杯底反射，再从杯壁进入空气发生折射形成的 【答案】C 【详解】A．1号像是光从水中经杯壁反射，再进入空气发生折射形成，这个过程符合光的反射与折射规律，故A正确，不符合题意； B．2号像是光从水面进入空气发生折射形成，这是典型的光的折射成像（水中物体的虚像），故B正确，不符合题意； C．玩具鱼在水中，光的传播起点应该是水中的鱼，而不是空气，所以3号像光的路径描述错误，故C错误，符合题意； D．4号像是光从水中经杯底反射，再从杯壁进入空气发生折射形成，这个路径符合光的反射与折射规律，是正确的，故D正确，不符合题意。 故选C。 17．（多选）如图甲所示，小明发现白光经过三棱镜后不同颜色的光偏折程度不同，于是对光的折射产生了新的思考。将一束绿光斜射入烧杯中，在烧杯底形成光斑，然后逐渐往烧杯中加水，观察到杯底光斑的位置逐渐向右。小明只将图乙中的水换成油，当油的深度小于水的深度（如图丙所示），绿光以相同的路径斜射向油面，杯底光斑位置恰与图乙实验时光斑位置重合。根据所学知识，下列说法正确的是（　　） A．往装有水的烧杯中逐渐加水时，光在水中的折射角不变 B．在相同条件下，光在油中的折射角比光在水中的折射角大 C．将乙图中绿光换成红光，此时杯底的光斑在绿色光斑的左侧 D．丙图中用红光沿绿光路径入射，若使杯底光斑在相同位置，可降低油面 【答案】AC 【详解】A.往装有水的烧杯中逐渐加水时，入射角不变，根据光的折射规律，光在水中的折射角不变，故A正确； B.在相同条件下入射角相同，因为油的深度小于水的深度时，光斑位置重合，说明光在油中的折射程度更大，即光在油中的折射角比光在水中的折射角小，故B错误； C.红光的折射能力比绿光弱，将乙图中绿光换成红光，折射角变大，此时杯底的光斑在绿色光斑的左侧，故C正确； D.丙图中用红光沿绿光路径入射，由于红光折射能力弱，杯底的红色光斑在绿色光斑的左侧，若使杯底光斑在相同位置，应使油面升高，故D错误。 故选AC。 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 光的折射 透镜 一、光的折射 课标要点 了解光的折射现象，知道光从一种介质斜射入另一种介质时会发生偏折；理解入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角等基本概念；知道光在发生折射时遵循的规律。 学习重难点 重点：光的折射现象；探究光的折射规律；知道在光的折射现象中光路是可逆的。 难点：折射角与入射角的大小关系的理解；运用光的折射规律解释生活中的折射现象。 知识点 折射现象 1. 光的折射概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫作光的折射。 2. 如图所示，过入射点O且垂直于分界面的直线NN'称为法线。AO是入射光线，OB是折射光线；入射光线与法线的夹角α称为入射角，折射光线与法线的夹角γ称为折射角。 随学随练 1．外出研学时，同学们看到：①水中的鱼；②中午树荫下的亮斑；③岸边树在水中的倒影；④自己在阳光下的影子；⑤潭清疑水浅；⑥池水映明月。 其中，属于光的反射现象的是_________；属于光的折射现象的是_________。 2．当光从一种介质射入另一种介质时，下列说法中正确的是（     ） A．传播方向一定会发生偏折 B．传播方向不一定会发生偏折 C．反射和折射不会同时发生 D．传播速度一定发生改变 知识点 折射的特点（重点） 1. 光的折射规律 （1）共面：折射光线与入射光线、法线在同一平面内。 （2）异侧：折射光线、入射光线分别位于法线两侧。 （3）光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角增大。 （4）光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角。 （5）当光从空气垂直射入水或其他介质中时，传播方向不变，即折射角=入射角=0°。 （6）光的折射现象中，光路可逆。 2. 对光的折射现象的理解 （1）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角大于其他介质中光线与法线的夹角；（空气中角大） （2）一般来说，当光从两种介质分界面上发生折射时，光速大的介质中光线与法线的夹角大，光速小的介质中光线与法线的夹角小。 3. 生活中的折射现象 （1）看不见的硬币 看不到硬币，是由于来自硬币的光被碗壁挡住了。加水后，光从水射向空气，由于折射角大于人射角，因而能再次看到硬币。 （2）池底变“浅” 池底（或水中物体）的光线由水中斜射入空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了（或变高了、变短、弯折了） 随学随练 3．如图为探究光的反射和折射规律的实验装置，其中光屏F可绕直径前后折转。 (1)实验时让一束光紧贴光屏E沿从空气中斜射入水中，在光屏F上能看到反射光线和折射光线，将光屏F绕直径向后折转一定角度后，在光屏F上不能看到反射光线和折射光线，说明反射光线、折射光线和入射光线都______（选填“在”或“不在”）同一平面内。 (2)改变入射光线与的夹角进行多次实验，得到的实验数据如下表所示。分析数据可知，光从空气中斜射入水中，当入射角增大时，其反射角和折射角将______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 入射角 0° 15° 30° 45° 60° 反射角 0° 15° 30° 45° 60° 折射角 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° 4．当光从空气斜射到一块玻璃表面时，图中可以较全面地反映光传播路径的是（     ） A． B． C． D． 5．有经验的渔民都知道要用鱼叉瞄准看到鱼的稍________（选填“上方”或“下方”）才能叉到鱼，这是因为看到的鱼是光的折射现象形成的________像。 题型 光的反射、折射综合判断 1. 反射角度判断（“两角相等”） 核心规律：反射角始终等于入射角（注意因果关系：先有入射角，后有反射角，不可反说“入射角等于反射角”）。 角度计算：入射角和反射角均指光线与法线的夹角，而非与镜面的夹角（光线与镜面夹角 + 入射角 = 90°）。 特殊情况：光线垂直入射时，入射角为0°，反射角为0°，光线原路返回。 2. 折射角度判断（“空气侧，角度大”） 核心规律：光从空气斜射入水/玻璃等介质时，折射角小于入射角（光线靠近法线）；光从水/玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角（光线远离法线）。 特殊情况：光线垂直入射时，传播方向不变，折射角为0°。 活学活用 6．一束光在空气与玻璃的界面处发生了反射和折射，其光路如图所示，界面左侧为______________（选填“空气”或“玻璃”），折射角为______________度。 7．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”）。 题型 探究光的折射特点 探究光的折射特点 （1）发生折射时，反射总会伴随着发生； （2）光垂直界面入射时，传播方向不变，此时折射光线、入射光线和法线“三线合一”，折射角、入射角都等于0°； （3）不管光从空气射入其他介质中或从其他介质中射入空气，在空气中的角更大； （4）当光从其他介质射入空气中时，由于折射角大于入射角，当入射角增大到一定值时，折射角大于90°，折射光消失，只有反射光。 活学活用 8．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”“向右移动”或“不移动”），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方向偏折，调整激光笔使入射光逐渐偏向法线，折射光也逐渐偏向法线，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”）。当入射光沿着NO方向射入时，折射光会沿方向偏折，此时折射角为______度； (3)若光沿BO方向射入，折射光将沿______方向射出，这是因为光折射时，______。 9．在探究光的折射特点的实验中： 入射角a 0° 15° 30° 45° 60° 折射角β 0° 11° 22° 32° 41° (1)如图所示，保持激光笔射出的入射光紧贴着光屏射向水面，若将圆形可折转光屏的右侧半个光屏以直径NON为轴向后旋转一个角度，则正对纸面观察，在光屏上____________（选填代表正确答案的字母）。 A．只能看到反射光路 B．反射光路和折射光路均看不到 C．只能看到折射光路 D．同时看到反射光路和折射光路 (2)光从空气斜射入水中，将入射角、折射角记录在上表中。分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）：____________；本实验多次改变入射角的目的是____________；当光以22°的入射角从水射入空气中时，折射角为____________。 (3)小明查阅资料了解到，当折射光消失，只存在入射光与反射光时，这种现象叫做光的全反射。根据上表，全反射现象可能发生在光从____________（选填“空气斜射入水”或“水中斜射入空气”）中。 题型 生活中的折射现象 折射现象：水中“硬币重现”、池水“变浅”与“危险”、水中“叉鱼”需瞄准下方、海市蜃楼、水中看岸上“变高”、水中“筷子弯折”等。 活学活用 10．如图，由于不同高度空气的疏密不同，来自地平线以下的太阳光，会发生光的______现象，光会逐渐向地面弯曲，进入人眼。逆着光望去就看见太阳了，所以日出时我们所看到的实际上是太阳的______（选填“实”或“虚”）像。 11．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”）。 基础通关 1．一只白鹭行走在水中，我们发现白鹭在水中部分的“腿”看起来比真实的腿____________（选填“长”或“短”）一些，这是光的____________现象。 2．如图所示，光线从玻璃射到空气的表面上，其中反射角为_______、界面的_______边是空气。（选填“上”、“下”、“左”或“右”） 3．如图所示，小科在“观看水中的硬币”活动中，把一枚硬币固定在空杯的底部，找一个角度使自己刚好看不到硬币的最右端A点（如图-1所示）。在同学逐渐把水倒入到杯中的过程中，硬币上的B点（如图-2所示）能被看到，一开始“看不到A点”是由于光________，“又看见了”是由于光从________斜射入________中从而发生了折射。 4．小新在美丽的滨湖河边拍到一张“鱼在云中游”的照片。关于看到水中的“鱼”，下列说法正确的是（     ） A．光的直线传播形成的实像 B．光的反射形成的虚像 C．光的折射形成的实像 D．光的折射形成的虚像 5．（多选）关于光的折射现象，下列说法正确的是（　　） A．光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角 B．光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角 C．光垂直入射到两种介质的分界面时，折射角为90° D．光发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内 6．光线从空气斜射入水中，若入射光与水面的夹角为58°，则折射角可能是（　　） A．24° B．32° C．44° D．65° 7．如图是射水鱼捕食昆虫的情景，它通过射出水柱打落水面上方的昆虫，则能正确反映射水鱼看到水面上昆虫的光路图是（     ） A． B． C． D． 8．一束光从空气中垂直射向玻璃砖，请在图中画出这束光进入玻璃砖和离开玻璃砖后的大致光线（注意标出法线，不考虑光的反射）。 9．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下数据： 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8° （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：①光从空气斜射入玻璃发生折射时，折射角______入射角，②折射角随着入射角的增大而______； （3）当光以37.8°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是______。这说明在光的折射现象中，光路是______。 素养提升 10．如图，一束激光斜射到空水槽底部O点，形成一个光斑。现向水槽中注入适量水后，则水槽底部光斑移到O点的______（选填“左”或“右”）侧，这属于光的______现象。继续沿水槽壁缓慢注水，则折射角将______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 11．如图，小红让一束光从A点射向水面上O点进入水中，照射到容器底部的B点，如果要让折射光线射到容器底的鱼所在的C点，可以将入射光线AO在保持入射点位置不变时，____________（选填“靠近法线”或“远离法线”），小红看到的是鱼的____________（选填“实像”或“虚像”） 12．下图是一根直树枝斜插在湖水中的一张照片，下列分析正确的是（     ） A．OB是树枝反射形成的像，OC是树枝折射形成的像 B．OB是树枝折射形成的像，OC是树枝在水中的部分 C．OB是树枝反射形成的像，OC是树枝在水中的部分 D．OB、OC均是树枝折射形成的像 13．某校新建成一个喷水池，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，如图所示。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；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点的上方，Q点在S点的上方 B．P点在S点的下方，Q点在S点的上方 C．P点在S点的上方，Q点在S点的下方 D．P点在S点的下方，Q点在S点的下方 14．如图所示，画出光线斜射入半圆形玻璃砖的大致光路（O为圆心），并画出经玻璃砖后进入空气中的光路。 15．在“探究光的折射规律”的实验中，某小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下数据： 空气中的入射角i/° 0 30 45 60 水中的折射角r/° 0 22 32 40 玻璃中的折射角/° 0 17 24 30 分析表中数据，可以得到一些规律： (1)当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时，光的传播方向______（选填“改变”或“不变”）； (2)当光线以32°入射角从水中射向空气时，折射角等于______°，依据是____________； (3)如图，一束光从空气中射向水面上的O点，照射到容器底部的B点，如果要让折射光线射到C点，在保持入射光线位置不变时，应______（选填“加水”或“排水”）； (4)光从空气斜射入其他介质时，折射角随着入射角的增大而______（选填“增大”或“减小”）；分析表中数据可知，光从空气射入水中时，折射角______（选填“可能”或“不可能”）达到90°。 迁移创新 16．如图所示，烧杯中A点处有一条玩具鱼，观察者从某一角度观察到自上而下有四条“小鱼”，分别编号为1号、2号、3号、4号像，关于玩具鱼所成不同的像分别是光经过哪些不同路径传到观察者眼中的，下列说法错误的是（    ） A．1号像是光从水中经杯壁反射，再进入空气发生折射形成的 B．2号像是光从水面进入空气发生折射形成的 C．3号像是光从空气经杯壁反射，再进入水中发生折射形成的 D．4号像是光从水中经杯底反射，再从杯壁进入空气发生折射形成的 17．（多选）如图甲所示，小明发现白光经过三棱镜后不同颜色的光偏折程度不同，于是对光的折射产生了新的思考。将一束绿光斜射入烧杯中，在烧杯底形成光斑，然后逐渐往烧杯中加水，观察到杯底光斑的位置逐渐向右。小明只将图乙中的水换成油，当油的深度小于水的深度（如图丙所示），绿光以相同的路径斜射向油面，杯底光斑位置恰与图乙实验时光斑位置重合。根据所学知识，下列说法正确的是（　　） A．往装有水的烧杯中逐渐加水时，光在水中的折射角不变 B．在相同条件下，光在油中的折射角比光在水中的折射角大 C．将乙图中绿光换成红光，此时杯底的光斑在绿色光斑的左侧 D．丙图中用红光沿绿光路径入射，若使杯底光斑在相同位置，可降低油面 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $