【分层练习】1.4 光的反射和折射（第3课时）同步练习科学新教材浙教版八年级上册

**基本信息** 本练习围绕光的折射分基础认知、规律应用、综合拓展三层设计，通过生活情境识别→实验规律探究→跨场景综合应用的路径巩固知识，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|光的折射现象识别|6题选择题，结合手影、海市蜃楼等生活与自然情境，建立科学观念| |规律应用|折射规律与作图|10题（含实验探究、光路作图），通过数据表格分析、全反射实验，培养科学思维与探究实践| |综合拓展|跨情境综合应用|23题复杂情境题（如泳池踏空、光纤原理），融合多知识点，深化探究实践与创新思维|

1.4 光的反射和折射（第3课时） 知识点1 光的折射 1．如图的四种情景，属于光的折射现象的是（　　） A．手影 B．斑马倒影 C．水面“折”枝 D．日全食 【答案】C 2．如图所示的现象中，属于光的折射现象的是（　　） A．钢笔错位 B．“手影”艺术 C．拱桥倒影 D．小孔成像 【答案】A 3．下列光现象中，由于光的折射产生的是（　　） ①手影游戏 ②海市蜃楼 ③小孔成像 ④筷子变“折”⑤潭影映人 A．只有①③ B．只有②④ C．只有①③④ D．只有②④⑤ 【答案】B 4．太阳光穿过地球大气层时会发生折射。如果没有这层大气，会出现（　　） A．日出会提前，日落会延迟 B．日出和日落都会提前 C．日出会延迟，日落会提前 D．日出和日落都会延迟 【答案】C 【解析】【分析】光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。 【解答】由于大气层的折射，日出的时候太阳还在地平面以下的时候，就可以看到日出现象；而傍晚的时候太阳落到地平面以下，我们依然可以看到太阳；如果没有了大气，则不会折射，看到日出，只有太阳升到地平面以上才可以，导致日出会延迟；而日落则会提前； 故答案为：C。 5．我们看见水中的鱼是由于光的折射形成的像。下图能正确解释“岸边的人看到水中的鱼”的光路图是(　　) A．B．C．D． 【答案】B 6．泳池中一束光从水底斜射向水面，在水面发生折射，如图所示。不改变灯光的位置和角度，随着泳池匀速放水，水面下降过程中(水深始终在光源上方)，折射角的变化趋势正确的是（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断 【答案】C 知识点2 光的折射规律 1．如图所示，一束光由空气斜射到水面时发生了反射和折射，其中折射角是（　　） A． ∠1 B．∠2 C．∠3 D．∠4 【答案】D 2．关于“探究光的折射规律”的实验，下列说法错误的是（　　） A．为了显示光的传播路径，可在空气中喷些烟雾，水里滴些牛奶 B．光从空气斜射入水中，入射角增大时，折射角也随之增大 C．当入射光线垂直于分界面时，折射角为90° D．我们可以用光的折射规律来解释“海市蜃楼”和“三日同辉”等自然现象 【答案】C 3．如图所示，一束光在空气和玻璃的界面上同时发生反射和折射。下列说法正确的是（ ） A．OF为折射光线 B．∠AOG为折射角， 大小为45° C．CD为空气和玻璃的界面 D．这束光由玻璃斜射入空气中 【答案】D 4．如图所示，光斜射到空气和玻璃界面时发生反射和折射的现象，如图可知：　 　 是入射光线（用字母表示），折射角为 　 　 度，界面的 　 　 边是玻璃（选填“左”、“右”、“上”、“下”）。 第3题图 第4题图 【答案】AO；38；下。 5.如图（a）所示，入射光线与镜面夹角为40度，入射角为 　 　 度。如图（b）所示光具盘上的现象，光是从 　 　 斜射入玻璃，折射角 　 　 入射角（选填“大于”或“小于”）。如果增大入射角，则折射光线将 　 　 法线（选填“靠拢”、“远离”） 【答案】50；空气；小于；远离。 6．如图所示，光在玻璃和空气的界面CD同时发生了反射和折射。 （1）入射角为　 　，折射角为　 　。 （2）界面左侧是　 　（填“空气”或“玻璃”）。 【答案】（1）30°；45° （2）玻璃 7．小金在做“探究光的折射规律”的实验，如图所示为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，通过实验还得到了如表所示的数据。 入射角α/° 0 15 30 45 60 反射角β/° 0 15 30 45 60 折射角γ/° 0 11 22.1 35.4 40.9 （1）当光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是　 　。 （2）当光从空气垂直射到水面时，折射角的大小为　 　度。 （3）将激光从水射入空气中，小金作出推测：入射角增大到一定角度时，折射光线会消失。小金的推测是　 　(填“正确”或“错误”)的。 【答案】（1）入射角越大，折射角越大 （2）0 （3）正确 8．小科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，如图甲所示，该现象为全反射。小科查阅到光从玻璃射向空气时的一些数据如表所示。 入射角i/° 0 10 20 30 40 41.2 41.8 42 折射角γ/° 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，折射角随入射角的增大而　 　。 （2）由表格数据可知，图乙中能反映上述实验中的入射角与折射角之间的关系的是图线　 　(选填“a”或“b”)，理由是　 　。 （3）当光从空气斜射向玻璃时，不能发生全反射现象，原因是折射角　 　(选填“>”“=”或“<”)入射角。 （4）利用这个原理，工程师制造出了光纤，结合题目信息写出光纤的优点：　 　。 【答案】（1）增大 （2）a；折射角随入射角的增大而增大，且增大的幅度逐渐变大（非线性关系） （3）< （4）传输损耗小（或能量损失少）、抗干扰能力强（或信号稳定） 知识点3 光的折射作图 1．如图B点是小鱼在水中的实际位置，水面上方C点的人眼看到小鱼在水中的像位于B'处，以小鱼鱼嘴B点代表小鱼，请画出人眼看到小鱼的光路图。 【答案】 2．如图甲所示，潜水员在潜水时，抬头看到水面上有一只飞翔的小鸟。A 点为小鸟实际的位置，B点为潜水员眼睛的位置，请在图乙中画出反映这一过程的光路图，并画出潜水员所看到的“小鸟”的大致位置。 【答案】 能力提高 1．如图所示，一只水鸟M站在浅水中觅食，该情景恰好解释了李白诗中“对影成三人”的由来。以下说法正确的是（　　） A．N是光的反射形成的像 B．P是光的折射形成的像 C．P与M的大小一定相同 D．N与M的大小一定相同 【答案】C 2．小科进入泳池前以为池水很浅，踩下去后却有一种“踏空”的感觉，即水的实际深度要比看上去的深一些，其原因是（　　） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光路可逆 【答案】C 3．如图，能正确表示光从室外通过窗户玻璃进入室内的光路图是(　　) A．B．C．D． 【答案】A 4．如图所示，有一注水的圆柱形敞口容器，用激光笔从其左侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，下列操作能使光斑向右移动的是 （　　） A．保持水面高度不变，使激光笔向左平移 B．保持水面高度和入射点不变，使激光入射角减小 C．保持激光入射角度不变，使水面下降 D．保持激光入射角度不变，使水面上升 【答案】C 5．陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲，图为透视图，下同)，往茶杯中倒入一些水后，又看见硬币了(如图乙)。下列光路图能解释“又看见了”原因的是（　　） A．B．C．D． 【答案】D 6．学校的录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区，坐在观摩室的听课教师通过单向透视玻璃进行观察。下列说法正确的是（　　） A．上课区域射向透视玻璃的光只发生了折射 B．听课教师能看到上课的情景，是由于上课区域的光通过透视玻璃发生反射 C．上课区域的光照强一些，观摩效果更好 D．因为光路可逆，所以学生通过玻璃也能看见听课教师 【答案】C 【解答】A.从上课区域射向透视玻璃的光在玻璃上会发生折射和反射，故A错误； B.听课教师能看到上课的情景，是由于上课区域的光通过透视玻璃发生折射，故B错误； C.上课区域的光照强一些，会有更多的光线透过单向透视玻璃，看起来会更清晰，观摩效果更好，故C正确； D.由于听课教师光线较暗，且几乎没有光线透过玻璃射入上课区域，因此学生不能通过玻璃看到听课教师，故D错误。 故选C。 7．如图所示，是水族馆鱼缸中表演美人鱼的潜水员和在边上观看表演的小蛟和小母、他们分别通过鱼缸观察对方的像的部分光路图(忽略玻璃厚度)。以下说法正确的是（） A．MN上侧表示空气，下侧表示水 B．潜水员和小川看到的小蛟的像分别是实像、虚像 C．潜水员看到小蛟的像是由光的反射形成的 D．小川观察到潜水员的像的光路中，折射光线是OC 【答案】D 8．如图所示是一束光由空气进入某透明物质时，在界面上发生的反射和折射的光路，则下列判断正确的是(　　) A．AO可能是入射光线 B．OB 可能是折射光线 C．OC 必定是反射光线 D．BO必定是入射光线 【答案】B 【解答】 （1）假设AO是入射光线，若OB为反射光线，OC为折射光线，折射光线与法线重合，不可能；若OC为反射光线，OB为折射光线，折射光线与入射光线在法线同侧，不可能； （2）假设BO是入射光线，若OA为反射光线，OC为折射光线，折射光线与法线重合，不可能；若OC为反射光线，OA为折射光线，折射光线与入射光线在法线同侧，不可能； （3）假设CO是入射光线，若OB为反射光线，OA为折射光线，折射角小于入射角，可能；若OA为反射光线，OB为折射光线，折射角小于入射角，可能； 可见，CO一定是入射光线，OA、OB可能是反射光线也可能是折射光线。 故ACD错、B正确。 故选：B。 9．将两根筷子竖直插入一个注水的圆柱形玻璃杯中，插入水中的位置如图甲所示，则最后看到的情况是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】图为筷子竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图，A处为筷子，ABP表示由筷子发出的穿过玻璃杯壁B射向观察者P处的一条光线。ON为过B点沿半径方向的直线，即在B处和空气的分界面的法线，上述光线则相当于在B处由水中射入空气中，图中的角i和角r分别为此光线的入射角和折射角，根据光的折射规律可知，应有r＞i.所以观察者在P处看到的筷子A的像A'的位置不是在A的实际位置，而是由其实际位置偏离杯中心的方向向杯壁靠拢一些，据此可知。以筷子竖直插入玻璃杯中时，其侧视图应该是C图。 同时，玻璃杯此时相当于一个凸透镜，对筷子起到了放大的作用，因此，观察到的筷子比实际粗些。 故答案为：C。 10．如图所示，两块完全相同的直角三角形玻璃砖A 和B 放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖 A 的直角边射入，从玻璃砖 B 的直角边射出，射出后的位置和方向可能是图中的（　　） A．光线 a B．光线 b C．光线 c D．光线 d 【答案】B 【解析】【分析】光垂直入射时，不发生偏折，斜射入不同的介质时，将发生折射，AB完全相同且斜边平行，光经过折射后传播方向与原来相平行。【解答】由光路的可逆性可知，光线经A折射后进入完全相同的B，经B折射后的光线一定与原光线平行，又因AB之间有一段空气，故最后的出射光线与入射光线不再同一直线上，故射出后的位置和方向可能是图中的b。 故答案为：B。 11．如图所示，将一束光照射到一个空烧杯的底部，此时杯底被照亮的范围用虚线圈出。若往烧杯中注满水，烧杯底部被光照亮的范围和原来相比会变为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 12．如图所示，是一束激光射向平行玻璃砖后出现多束光线的情景，则下列说法正确的是（　　） A．图中光束b是入射光线 B．图中光束c是反射光线 C．若图中光束a顺时针转动，则d也顺时针转动 D．若图中光束a顺时针转动，则b也顺时针转动 【答案】D 【解答】AB.如图可知，光束a和光束d之间作一条法线，发现反射角等于入射角相等；光束b和光束平行；光束c是光束a进入玻璃后，在内部反射面发生发射且再次折射进入空气路径，所以图中光束a是入射光线，光束c是折射光线，故AB错误； C.若图中光束a顺时针转动，根据反射角等于入射角可知，入射角变小，则反射角也要变小，则d也逆时针转动，故C错误； D.若图中光束a顺时针转动，入射角变小，进入玻璃砖后折射光线将偏向法线，折射角变小，而折射到空气的光束b将靠近法线，即顺时针转动，故D正确。 故答案为：D。 13．在天宫课堂中，某航天员将空气注入水球，形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示，其中球心O 与入射点O1 的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为(　　) A．① B．② C．③ D．④ 【答案】A 【解析】【分析】利用光的折射规律及作折射光路图解答。 【解答】光从水中斜射入空气中，会发生折射，折射角大于入射角，对于球体而言，入射点与球心所在的直线即为法线，入射光线和折射光线分别位于法线两侧，就图而言，OO2所在的直线即法线，进入气泡球的折射光线可能为①。 14．如图所示，两个并排且深度相同的水池，一个未装水，另一个装水，在两池的中央各竖立一长度相同且比池深略长的标杆，此时，阳光斜射到水池。下列关于两水池中标杆的影子的说法中，正确的是（　　） A．装水的池中标杆影子较粗 B．两池中标杆影子长度相同 C．装水的池中标杆没有影子 D．未装水的池中标杆影子较长 【答案】D 【分析】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，如日食、月食、小孔成像、影子的形成等都是光沿直线传播的实例； 当光从一种透明介质斜射向另一种透明介质时，其传播方向会发生改变，且当光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角。 【解答】解：该题中，对于没有装水的情况下，据光是沿直线传播的，故在杆的后方会形成影子； 但是对于装水的情况来说，从杆的顶端射过的光线到达水面处会发生折射，由于在水中的折射角小于入射角，即折射光线比原来的光线（沿直线传播的情况）更靠近杆，故此时影子的长度会变小。 故选：D。 15．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，则从正上方沿图中虚线（中心线）方向往下看中心线对准的文字（　　） 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看到的都与实际一样高 【答案】C 【解析】【分析】判断光的折射现象，要对折射的定义理解清楚，光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中时，传播方向一般会发生改变，这是光的折射，当光线垂直入射时，传播方向不改变。 【解答】从半球形玻璃砖B正上方沿图中虚线（中心线）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；但正方体玻璃砖A下的字反射的光除垂线那条外，都是斜射入玻璃砖中，在界面处会折射，折射光线反向延长线的交点就是字的像，比字的位置高。即：A中看到的比实际的高，B中看到的与实际的一样高。 故答案为：C。 16．如图，一盛水容器的底部放有一块平面镜。它与容器底部的夹角为一条光线以入射角从空气射向水面，折射角为进入水中的折射光线能够射到平面镜的表面，那么，这条光线经过平面镜反射后再从水射入空气中的折射角是　 　。 【答案】0° 【解答】入射角为45°，折射角为30°，即角AOB等于30°。角AED等于15°，AD与水平面垂直，可知角EAD等于75°，角EAD与角OAB为对顶角，大小相等，可知角OAB也为75°。则角OBA=180°-30°-75°=75°。法线F与AB垂直，可知角OBF等于15°，反射角等于入射角，则角CBF等于15°，则角OBC等于30°，则角OCB等于90°，可知BC与水面相垂直，光垂直入射，此时折射光线、法线以及折射光线三线合一，可知折射角为0°。 17．“海市蜃楼”是一种光学自然现象，如图甲、乙是夏天炎热路面上形成此现象的图解。 资料1：光在不均匀物质中传播时会发生弯折。 资料2：一般情况下，光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时，会偏离法线而改变传播方向。 资料3：夏天，酷热的路面使得路面上方空气的温度升高，越靠近路面的空气越热，密度越小。 （1）图甲中，你看到的是虚像还是实像?　 　。 （2）对图甲成因的解释：近路面空气比路上方空气温度高，密度小，远处物体射出的光进入密度不断变小的空气时，发生连续折射，折射角会逐渐　 　，进入人的眼睛，而人总以为光是沿直线传播的，所以在人的前方会出现“海市蜃楼现象”；图丙是海面上出现的“海市蜃楼现象”，据图甲的成因可推断近海面处空气的密度　 　。 【答案】（1）虚像 （2）变大；大 18．小科同学在探究“光在不同介质之间的折射规律”时，用到的器材及实验装置如图甲所示。他先探究了光由空气进入玻璃的情形，并将得到的实验数据记录在表中： 入射角α/° 0 15 30 45 60 75 90 折射角γ/° ？ 9.8 19.7 28.3 35.3 40.6 41.8 （1）表格中“？”处的数据是　 　。 （2）根据表格中的实验数据可以得出的结论是　 　(任写一点)。 （3）小科实验时发现，当光从玻璃射向空气，且入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，即出现光的全反射，此时的入射角叫做这种物质的临界角。现有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，如图乙所示，则关于这束光经过三棱镜后的光路图，其中正确的是　 　(填字母编号)。 【答案】（1）0 （2）当光由空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角 （3）C 19．某小组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，折射光消失而只剩下了反射光，如图甲所示。老师说这是光的全反射现象，于是他们从网上查到光从玻璃射向空气时的一些数据如表： 入射角α 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 折射角β 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° / （1）分析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　 　(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>　 　时，就发生了全反射现象。 （3）为了更好的研究全反射现象，该小组同学又制作了一个“水流光纤”，如图乙。若实验成功，预期能观察到的实验现象为　 　。实验中随着瓶内液面下降，出水管流出的水越来越靠近瓶身，说明　 　。 【答案】（1）增大 （2）41.8° （3）光线沿水流传播；光在水流中的全反射角度随水流位置变化而变化 20．学习了“光的折射”的相关知识后，小科将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”，小科想进一步探究光的“偏折比”的影响因素。他利用底部贴有白纸的透明水槽、激光笔、记号笔等器材按如图甲所示装置进行实验： 实验一：在水槽顶部固定一激光笔，打开激光笔的红色光，用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为A，接着向水槽中加入一定量的清水，用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为B； 实验二：将图甲中的水换成等体积的酒精。打开激光笔的红色光，用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为C； 实验三：将实验二中激光笔的红色光切换成蓝色光，用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为D。 （1）由实验一可知，光从空气斜射入水中，“偏折比”　 　1(选填“大于”、“小于”或“等于”)； （2）由实验二可知，当光从空气分别斜射入水和酒精两种介质时，“偏折比”较大的介质是　 　； （3）由实验三可得出的结论是：　 　； （4）通过实验，小科发现，在介质种类相同时，入射角大小不变，折射角的大小也不变，即“偏折比”不变。请在图丙中画出：水面高度增加h后激光折射的光路图。 【答案】（1）小于 （2）水 （3）当其他条件相同时，光从空气斜射入酒精时，蓝色光的偏折比小于红色光 （4） 21．在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，小科提出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下水槽底部光斑位置（如图甲所示）；接着分别倒入水和油，记录对应的光斑位置，图乙是小科的实验过程。 （1）水槽中的水位从图A位置到图B位置的过程中，光斑的位置向　 　移动。 （2）要实现探究目的，他们应选择图乙中的　 　（填字母序号）两图示实验。 （3）小科同学正确实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示，经分析可知：光从空气斜射入水和油时，　 　对光的偏折本领较大。 （4）最近学校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯（如图丁）。经过连续几天观察，晓霞同学发现：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；池内水面升至a位置时，她在池旁看到亮斑的位置在P点；水面升至b 位置时，她看到亮斑的位置在 Q点。则____ A．P 点在 S 点的下方 B．P 点在 S 点的上方 C．Q 点在 S点的上方 D．Q点在 S点的下方 【答案】（1）右 （2）BD （3）油 （4）A；C 22．在研究光的折射时，小明知道光从空气斜射入水中时折射角小于入射角；光从水中斜射入空气中时折射角大于入射角。小明想：光在其他透明介质的分界面上发生折射时有什么规律呢?即在什么条件下折射角小于入射角，在什么情况下折射角大于入射角。为了研究这个问题，他在老师的指导下作了如下实验：让一支激光笔射出的光束从水中斜射入玻璃，再从玻璃 斜射入冰、空气中 (光路图如图甲所示)。然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度(如下表所示)。 物质 水 玻璃 冰 空气 酒精 光速（米/秒） 2.25×108 2.0×108 2.30×108 3.0×108 2.2×108 （1）观察光路图，可以发现光从玻璃斜射入冰时，折射角 　 　(填“大于”或“小于”)入射角。 （2）仔细观察图甲中的光路图，对照表中的数据，可以得出结论，当光从传播速度较大的物质斜射入传播速度较小的物质时，折射角　 　入射角。(填“大于”或“小于”) （3）根据你得出的结论，请在图乙中画出光从玻璃斜射入酒精时，折射光线的大致位置。 【答案】（1）> （2）< （3） 23．小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指，他感到很惊奇；玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小明决定找出原因，下面是小明的探究过程：根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如下图，光从水中射向空气时，折射角大于入射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大，那么，当入射角增大到某一值时，会不会 （1）小明的推测是　 　 （2）小明为了验证自己的推测，进行了如下图所示的实验，实验过程中增大激光笔与水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到　 　的现象，证实了自己的推测。 （3）当光从空气射向水中时，也会出现“看不见”的现象吗？说出你的观点并解释：　 　 【答案】折射光线消失； 光斑消失； 不会，光从空气斜射入水中时，折射角始终小于入射角 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.4 光的反射和折射（第3课时） 知识点1 光的折射 1．如图的四种情景，属于光的折射现象的是（　　） A．手影 B．斑马倒影 C．水面“折”枝 D．日全食 2．如图所示的现象中，属于光的折射现象的是（　　） A．钢笔错位 B．“手影”艺术 C．拱桥倒影 D．小孔成像 3．下列光现象中，由于光的折射产生的是（　　） ①手影游戏 ②海市蜃楼 ③小孔成像 ④筷子变“折”⑤潭影映人 A．只有①③ B．只有②④ C．只有①③④ D．只有②④⑤ 4．太阳光穿过地球大气层时会发生折射。如果没有这层大气，会出现（　　） A．日出会提前，日落会延迟 B．日出和日落都会提前 C．日出会延迟，日落会提前 D．日出和日落都会延迟 5．我们看见水中的鱼是由于光的折射形成的像。下图能正确解释“岸边的人看到水中的鱼”的光路图是(　　) A．B．C．D． 6．泳池中一束光从水底斜射向水面，在水面发生折射，如图所示。不改变灯光的位置和角度，随着泳池匀速放水，水面下降过程中(水深始终在光源上方)，折射角的变化趋势正确的是（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断 知识点2 光的折射规律 1．如图所示，一束光由空气斜射到水面时发生了反射和折射，其中折射角是（　　） A． ∠1 B．∠2 C．∠3 D．∠4 2．关于“探究光的折射规律”的实验，下列说法错误的是（　　） A．为了显示光的传播路径，可在空气中喷些烟雾，水里滴些牛奶 B．光从空气斜射入水中，入射角增大时，折射角也随之增大 C．当入射光线垂直于分界面时，折射角为90° D．我们可以用光的折射规律来解释“海市蜃楼”和“三日同辉”等自然现象 3．如图所示，一束光在空气和玻璃的界面上同时发生反射和折射。下列说法正确的是（ ） A． OF为折射光线 B． ∠AOG为折射角， 大小为45° C． CD为空气和玻璃的界面 D． 这束光由玻璃斜射入空气中 4．如图所示，光斜射到空气和玻璃界面时发生反射和折射的现象，如图可知：　 　 是入射光线（用字母表示），折射角为 　 　 度，界面的 　 　 边是玻璃（选填“左”、“右”、“上”、“下”）。 第4题图 第5题图 5.如图（a）所示，入射光线与镜面夹角为40度，入射角为 　 　 度。如图（b）所示光具盘上的现象，光是从 　 　 斜射入玻璃，折射角 　 　 入射角（选填“大于”或“小于”）。如果增大入射角，则折射光线将 　 　 法线（选填“靠拢”、“远离”） 6．如图所示，光在玻璃和空气的界面CD同时发生了反射和折射。 （1）入射角为　 　，折射角为　 　。 （2）界面左侧是　 　（填“空气”或“玻璃”）。 7．小金在做“探究光的折射规律”的实验，如图所示为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，通过实验还得到了如表所示的数据。 入射角α/° 0 15 30 45 60 反射角β/° 0 15 30 45 60 折射角γ/° 0 11 22.1 35.4 40.9 （1）当光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是　 　。 （2）当光从空气垂直射到水面时，折射角的大小为　 　度。 （3）将激光从水射入空气中，小金作出推测：入射角增大到一定角度时，折射光线会消失。小金的推测是　 　(填“正确”或“错误”)的。 8．小科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，如图甲所示，该现象为全反射。小科查阅到光从玻璃射向空气时的一些数据如表所示。 入射角i/° 0 10 20 30 40 41.2 41.8 42 折射角γ/° 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，折射角随入射角的增大而　 　。 （2）由表格数据可知，图乙中能反映上述实验中的入射角与折射角之间的关系的是图线　 　(选填“a”或“b”)，理由是　 　。 （3）当光从空气斜射向玻璃时，不能发生全反射现象，原因是折射角　 　(选填“>”“=”或“<”)入射角。 （4）利用这个原理，工程师制造出了光纤，结合题目信息写出光纤的优点：　 　。 知识点3 光的折射作图 1．如图B点是小鱼在水中的实际位置，水面上方C点的人眼看到小鱼在水中的像位于B'处，以小鱼鱼嘴B点代表小鱼，请画出人眼看到小鱼的光路图。 2．如图甲所示，潜水员在潜水时，抬头看到水面上有一只飞翔的小鸟。A 点为小鸟实际的位置，B点为潜水员眼睛的位置，请在图乙中画出反映这一过程的光路图，并画出潜水员所看到的“小鸟”的大致位置。 能力提高 1．如图所示，一只水鸟M站在浅水中觅食，该情景恰好解释了李白诗中“对影成三人”的由来。以下说法正确的是（　　） A． N是光的反射形成的像 B． P是光的折射形成的像 C．P与M的大小一定相同 D．N与M的大小一定相同 2．小科进入泳池前以为池水很浅，踩下去后却有一种“踏空”的感觉，即水的实际深度要比看上去的深一些，其原因是（　　） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光路可逆 3．如图，能正确表示光从室外通过窗户玻璃进入室内的光路图是(　　) A．B．C．D． 4．如图所示，有一注水的圆柱形敞口容器，用激光笔从其左侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，下列操作能使光斑向右移动的是 （　　） A．保持水面高度不变，使激光笔向左平移 B．保持水面高度和入射点不变，使激光入射角减小 C．保持激光入射角度不变，使水面下降 D．保持激光入射角度不变，使水面上升 5．陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲，图为透视图，下同)，往茶杯中倒入一些水后，又看见硬币了(如图乙)。下列光路图能解释“又看见了”原因的是（　　） A．B．C．D． 6．学校的录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区，坐在观摩室的听课教师通过单向透视玻璃进行观察。下列说法正确的是（　　） A．上课区域射向透视玻璃的光只发生了折射 B．听课教师能看到上课的情景，是由于上课区域的光通过透视玻璃发生反射 C．上课区域的光照强一些，观摩效果更好 D．因为光路可逆，所以学生通过玻璃也能看见听课教师 7．如图所示，是水族馆鱼缸中表演美人鱼的潜水员和在边上观看表演的小蛟和小母、他们分别通过鱼缸观察对方的像的部分光路图(忽略玻璃厚度)。以下说法正确的是（ ） A．MN上侧表示空气，下侧表示水 B．潜水员和小川看到的小蛟的像分别是实像、虚像 C．潜水员看到小蛟的像是由光的反射形成的 D．小川观察到潜水员的像的光路中，折射光线是OC 8．如图所示是一束光由空气进入某透明物质时，在界面上发生的反射和折射的光路，则下列判断正确的是(　　) A． AO可能是入射光线 B．OB 可能是折射光线 C．OC 必定是反射光线 D．BO必定是入射光线 9．将两根筷子竖直插入一个注水的圆柱形玻璃杯中，插入水中的位置如图甲所示，则最后看到的情况是（　　） A．B．C．D． 10．如图所示，两块完全相同的直角三角形玻璃砖A 和B 放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖 A 的直角边射入，从玻璃砖 B 的直角边射出，射出后的位置和方向可能是图中的（　　） A．光线 a B．光线 b C．光线 c D．光线 d 11．如图所示，将一束光照射到一个空烧杯的底部，此时杯底被照亮的范围用虚线圈出。若往烧杯中注满水，烧杯底部被光照亮的范围和原来相比会变为（　　） A． B． C． D． 12．如图所示，是一束激光射向平行玻璃砖后出现多束光线的情景，则下列说法正确的是（　　） A．图中光束b是入射光线 B．图中光束c是反射光线 C．若图中光束a顺时针转动，则d也顺时针转动 D．若图中光束a顺时针转动，则b也顺时针转动 13．在天宫课堂中，某航天员将空气注入水球，形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示，其中球心O 与入射点O1 的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为(　　) A．① B．② C．③ D．④ 14．如图所示，两个并排且深度相同的水池，一个未装水，另一个装水， 在两池的中央各竖立一长度相同且比池深略长的标杆，此时，阳光斜射到水池。下列关于两水池中标杆的影子的说法中，正确的是（　　） A．装水的池中标杆影子较粗 B．两池中标杆影子长度相同 C．装水的池中标杆没有影子 D．未装水的池中标杆影子较长 15．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，则从正上方沿图中虚线（中心线）方向往下看中心线对准的文字（　　） 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看到的都与实际一样高 16．如图，一盛水容器的底部放有一块平面镜。它与容器底部的夹角为一条光线以入射角从空气射向水面，折射角为进入水中的折射光线能够射到平面镜的表面，那么，这条光线经过平面镜反射后再从水射入空气中的折射角是　 　。 17．“海市蜃楼”是一种光学自然现象，如图甲、乙是夏天炎热路面上形成此现象的图解。 资料1：光在不均匀物质中传播时会发生弯折。 资料2：一般情况下，光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时，会偏离法线而改变传播方向。 资料3：夏天，酷热的路面使得路面上方空气的温度升高，越靠近路面的空气越热，密度越小。 （1）图甲中，你看到的是虚像还是实像?　 　。 （2）对图甲成因的解释：近路面空气比路上方空气温度高，密度小，远处物体射出的光进入密度不断变小的空气时，发生连续折射，折射角会逐渐　 　，进入人的眼睛，而人总以为光是沿直线传播的，所以在人的前方会出现“海市蜃楼现象”；图丙是海面上出现的“海市蜃楼现象”，据图甲的成因可推断近海面处空气的密度　 　。 18．小科同学在探究“光在不同介质之间的折射规律”时，用到的器材及实验装置如图甲所示。他先探究了光由空气进入玻璃的情形，并将得到的实验数据记录在表中： 入射角α/° 0 15 30 45 60 75 90 折射角γ/° ？ 9.8 19.7 28.3 35.3 40.6 41.8 （1）表格中“？”处的数据是　 　。 （2）根据表格中的实验数据可以得出的结论是　 　(任写一点)。 （3）小科实验时发现，当光从玻璃射向空气，且入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，即出现光的全反射，此时的入射角叫做这种物质的临界角。现有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，如图乙所示，则关于这束光经过三棱镜后的光路图，其中正确的是　 　(填字母编号)。 19．某小组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，折射光消失而只剩下了反射光，如图甲所示。老师说这是光的全反射现象，于是他们从网上查到光从玻璃射向空气时的一些数据如表： 入射角α 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 折射角β 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° / （1）分析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　 　(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>　 　时，就发生了全反射现象。 （3）为了更好的研究全反射现象，该小组同学又制作了一个“水流光纤”，如图乙。若实验成功，预期能观察到的实验现象为　 　。实验中随着瓶内液面下降，出水管流出的水越来越靠近瓶身，说明　 　。 20．学习了“光的折射”的相关知识后，小科将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”，小科想进一步探究光的“偏折比”的影响因素。他利用底部贴有白纸的透明水槽、激光笔、记号笔等器材按如图甲所示装置进行实验： 实验一：在水槽顶部固定一激光笔，打开激光笔的红色光，用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为A，接着向水槽中加入一定量的清水，用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为B； 实验二：将图甲中的水换成等体积的酒精。打开激光笔的红色光，用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为C； 实验三：将实验二中激光笔的红色光切换成蓝色光，用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为D。 （1）由实验一可知，光从空气斜射入水中，“偏折比”　 　1(选填“大于”、“小于”或“等于”)； （2）由实验二可知，当光从空气分别斜射入水和酒精两种介质时，“偏折比”较大的介质是　 　； （3）由实验三可得出的结论是：　 　； （4）通过实验，小科发现，在介质种类相同时，入射角大小不变，折射角的大小也不变，即“偏折比”不变。请在图丙中画出：水面高度增加h后激光折射的光路图。 21．在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，小科提出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下水槽底部光斑位置（如图甲所示）；接着分别倒入水和油，记录对应的光斑位置，图乙是小科的实验过程。 （1）水槽中的水位从图A位置到图B位置的过程中，光斑的位置向　 　移动。 （2）要实现探究目的，他们应选择图乙中的　 　（填字母序号）两图示实验。 （3）小科同学正确实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示，经分析可知：光从空气斜射入水和油时，　 　对光的偏折本领较大。 （4）最近学校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯（如图丁）。经过连续几天观察，晓霞同学发现：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；池内水面升至a位置时，她在池旁看到亮斑的位置在P点；水面升至b 位置时，她看到亮斑的位置在 Q点。则____ A．P 点在 S 点的下方 B．P 点在 S 点的上方 C．Q 点在 S点的上方 D．Q点在 S点的下方 22．在研究光的折射时，小明知道光从空气斜射入水中时折射角小于入射角；光从水中斜射入空气中时折射角大于入射角。小明想：光在其他透明介质的分界面上发生折射时有什么规律呢?即在什么条件下折射角小于入射角，在什么情况下折射角大于入射角。为了研究这个问题，他在老师的指导下作了如下实验：让一支激光笔射出的光束从水中斜射入玻璃，再从玻璃 斜射入冰、空气中 (光路图如图甲所示)。然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度(如下表所示)。 物质 水 玻璃 冰 空气 酒精 光速（米/秒） 2.25×108 2.0×108 2.30×108 3.0×108 2.2×108 （1）观察光路图，可以发现光从玻璃斜射入冰时，折射角 　 　(填“大于”或“小于”)入射角。 （2）仔细观察图甲中的光路图，对照表中的数据，可以得出结论，当光从传播速度较大的物质斜射入传播速度较小的物质时，折射角　 　入射角。(填“大于”或“小于”) （3）根据你得出的结论，请在图乙中画出光从玻璃斜射入酒精时，折射光线的大致位置。 23．小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指，他感到很惊奇；玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小明决定找出原因，下面是小明的探究过程：根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如下图，光从水中射向空气时，折射角大于入射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大，那么，当入射角增大到某一值时，会不会 （1）小明的推测是　 　 （2）小明为了验证自己的推测，进行了如下图所示的实验，实验过程中增大激光笔与水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到　 　的现象，证实了自己的推测。 （3）当光从空气射向水中时，也会出现“看不见”的现象吗？说出你的观点并解释：　 　 1 学科网（北京）股份有限公司 $