3.1 光的折射（高效培优·讲义）物理新教材苏科版八年级上册

本讲义聚焦初中物理“光的折射”核心知识点，承接光的反射知识，通过对比建立折射现象与基本概念体系，系统探究折射规律及生活应用，形成从概念理解到规律验证再到现象解释的完整学习支架。 资料整合知识导图可视化梳理，结合实验探究（如多次测量入射角与折射角、验证光路可逆）培养科学探究能力，对比反射与折射规律辨析提升科学思维，生活现象解释（如池水变浅、筷子弯折）强化物理观念。课中辅助教师实验教学，课后通过避坑指南、分角度练习帮助学生查漏补缺。

3.1 光的折射 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 光的折射现象与基本概念 考点02 光的折射规律 考点03 生活中的折射现象 03 避坑指南·解题通法 角度01 光的折射现象判断 角度02 光的折射实验 角度03 不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系 角度04 作出光在空气和其它介质中传播的光路图 角度05 水底光斑的变化 角度06 光的折射规律的应用 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1. 认识光的折射现象，掌握相关基本概念。 2. 通过实验探究光的折射规律，明确两角大小关系。 3. 能根据折射规律规范完成光路作图。 4. 能运用折射规律解释生活中的常见折射现象。 1. 通过分组实验，测量数据、归纳折射规律。 2. 对比光的反射定律，辨析两类规律的异同。 3. 结合光路推演，解释生活现象的光学本质。 知识导图 考点01 光的折射现象与基本概念 知识点 核心内容 说明 折射定义 光从一种介质 另一种介质时，传播方向一般会发生偏折，这种现象叫做光的折射 垂直入射时传播方向不变，也属于折射的特殊情况 基本概念 入射点：光线射到两种介质分界面的点 法线：过入射点、垂直于分界面的直线（辅助线） 入射角：入射光线与法线的夹角 折射角：折射光线与法线的夹角 所有角度均以法线为基准测量，与反射概念一致 发生条件 ①在两种不同介质的分界面处；②光斜射入介质 光在同种不均匀介质中传播方向弯折，也属于折射现象（如海市蜃楼） 【深化点拨】 1．概念的对比理解 光的折射与光的反射有相似的概念体系：都有入射点、法线、入射角，都发生在两种介质的分界面。区别在于：反射光线返回原介质，折射光线进入另一种介质；反射角一定等于入射角，折射角一般不等于入射角。 2．对“斜射入”的解读 只有斜射时传播方向才会偏折；当光垂直入射（入射角为 0°）时，传播方向不改变，此时折射角也为 0°，三线重合。这是折射的特殊情况。 3．折射与反射的共存 光射到两种介质分界面时，同时发生反射和折射。一部分光返回原介质（反射），一部分光进入另一种介质（折射）。比如我们看水面，既能看到岸上景物的倒影（反射），也能看到水中的鱼（折射），就是两种现象同时存在的体现。 1．下列光现象中，由光的折射形成的是（     ） A．小孔成像 B．自行车尾灯 C．水中叉鱼 D．路口转弯镜 2．下列现象中，属于光的直线传播的是_________；属于光的反射的是_________；属于光的折射的是_________。（本题请选填序号） ①小孔成像    ②水中倒影    ③水中筷折    ④皮影戏 ⑤凿壁借光    ⑥海市蜃楼    ⑦太阳灶烧水    ⑧镜花水月 考点02 光的折射规律 规律内容 核心表述 实验验证 三线共面 折射光线、入射光线和法线在 将可折转光屏的半面向后折转，光屏上看不到折射光线，说明三线共面 两线分居 折射光线和入射光线分别位于 观察光屏上的光线位置，折射光线与入射光线始终在法线两边 两角关系 光从空气斜射入水或其他介质时，折射角 入射角； 光从水或其他介质斜射入空气时，折射角 入射角 改变入射角大小，多次测量对应折射角，空气一侧的角度始终更大 变化规律 入射角增大时，折射角也随之 入射角变大，折射光线偏离法线的程度也变大 光路可逆 在光的折射现象中，光路是 逆着折射光线的方向入射，折射光线会逆着原入射光线方向射出 【深化点拨】 1．角度大小的记忆技巧 核心规律：空气中的角始终更大。无论光从空气射入其他介质，还是从其他介质射入空气，都是空气一侧的光线与法线的夹角更大。不用死记 “折射角大于还是小于入射角”，只需要判断哪边是空气，空气侧角度就大，快速准确不易混淆。 2．实验操作关键规范 （1）实验中要让激光紧贴光屏入射，保证光路清晰可见； （2）多次改变入射角大小进行实验，目的是避免偶然性，得出普遍规律； （3）选用玻璃砖或清水进行实验，介质均匀，折射现象稳定。 3．特殊情况补充 光在同种不均匀介质中传播时，也会发生折射。比如大气层越往高空越稀薄，太阳光穿过大气层时会持续弯折，因此我们能看到地平线以下的太阳，日出时太阳实际还在地平线以下。海市蜃楼也是空气密度不均匀导致的光的折射现象。 1．如图是小明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实验数据，关于光的折射特点下列说法不正确的是（   ） 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8° A．光发生折射时，入射角增大折射角也增大 B．折射光线和入射光线分居法线两侧 C．光从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角 D．光的折射实验中，光路是不可逆的 2．某小组选用了光源、水、水槽、可折转的光屏：（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”；如图甲，将一束光线从空气中斜射入水中，发现折射角______入射角（填“>”、“=”或“<”），将右半光屏向后折，折射光线消失，该现象说明了：______。 3．小明在“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________（向左移动/向右移动/不动），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向________（一定/不一定）发生偏折。 (2)如图乙为探究光的折射规律的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 ①实验时让光束沿AO射入水中，光束进入水中后，折射光线向________（法线/界面）方向偏折。 ②实验时，在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀，其目的是__________。 ③将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后，在光屏F上就看不到折射光线了，说明折射光线和入射光线________（在/不在）同一平面内。 ④多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，测量记录如表所示。分析数据可知，当光从空气斜射入水或玻璃中时，入射角增大，折射角________（增大/减小），且折射角________入射角，由此可猜想，光从空气斜射入其他介质时，折射角________（可能/不可能）达到90°。 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 折射角β 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° ⑤若让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明在光折射现象中光路是________。 考点03 生活中的折射现象 生活现象 光路原理 现象说明 池水变浅 池底的光从水斜射入空气，折射角大于入射角；人眼逆着折射光线看，认为光沿直线传播，觉得池底的虚像比实际位置高 看起来水不深，实际更深，是溺水隐患的原因之一 筷子弯折 水中筷子的光从水斜射入空气，折射后远离法线；人眼逆着看，筷子的虚像向上弯折 在水面处看起来 “断了”，向上弯折 硬币升高 碗底硬币的光从水斜射入空气发生折射；人逆着折射光线看到硬币的虚像，位置比实际高 加水后能看到原本看不到的硬币 渔夫叉鱼 水中鱼的光从水射入空气发生折射，人看到的是鱼的虚像，位置比实际偏高 渔夫要叉向看到的 “鱼” 的下方，才能叉到真实的鱼 海市蜃楼 空气密度不均匀，远处景物的光在空气中持续发生折射，进入人眼形成虚像 多发生在海面、沙漠、夏季柏油路面 【深化点拨】 1．现象解释的通用逻辑 所有 “看起来位置变浅 / 变高” 的折射现象，都遵循统一逻辑： 第一步：确定光线来源（物体在水中，光线从水射向空气）； 第二步：明确偏折方向（从水到空气，折射角大，远离法线偏折）； 第三步：人眼逆着折射光线反向延长，形成虚像，虚像位置比实际物体更高。 记住结论：折射形成的虚像，位置总是比实际物体偏高。 2．易错辨析 水中的鱼是折射形成的虚像，岸上的人看水中的物体，像比实物浅；反过来，水中的人看岸上的物体，像也比实物高，因为光线从空气射入水中，折射角小，反向延长后虚像位置升高。无论是从空气看水中，还是从水中看空气，虚像的位置都比实际物体更靠上。 3．其他常见折射现象 （1）星星眨眼：星光穿过不均匀的大气层发生折射，光线抖动，看起来星星在闪烁； （2）放大镜、老花镜：利用光的折射成像，后续透镜章节会深入学习； （3）彩虹：既有折射也有反射，是色散现象，本质也是光的折射。 1．小明在空碗中放一枚硬币，然后远离碗站到刚好看不到硬币的位置停下（如图甲所示）；保持小明和碗的距离不变，小华往碗中慢慢倒入水，水面升高到一定程度时，小明再次看到碗中的硬币（如图乙所示）。下列光路图能说明“小明再次看到碗中的硬币”这一现象的是（　　） A．B．C． D． 2．如图所示，人眼在A点看见河里B点有一条鱼，若从A点射出一束激光，要使激光能照射到鱼，该激光应射向_______，如果使用鱼叉叉鱼，应该对准_______。（选填：“B点”、“B点左下方”、“B点右下方”） 【光的反射与折射比较】 对比项 光的反射 光的折射 光线去向 返回原介质 进入另一种介质 三线关系 三线共面、两线分居 三线共面、两线分居 两角关系 反射角 = 入射角 一般不相等，空气侧角度更大 垂直入射 原路返回，角都为 0° 方向不变，角都为 0° 光路 可逆 可逆 光的折射相关题型的综合应用及解题步骤 1. 光现象成因辨析题：三类现象归类法 （1）核心规则：光现象分为三类成因，光的直线传播发生在同种均匀介质中；光的反射是光遇障碍物返回原介质；光的折射是光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向发生偏折。海市蜃楼、池水变浅均属于光的折射现象。 （2）解题方法： 记实例：先牢记三类现象的典型实例，直线传播类→影子、小孔成像、日食月食、一叶障目；反射类→平面镜成像、水中倒影、镜中花；折射类→海市蜃楼、池水变浅、筷子弯折、光的色散。 定成因：先判断题干现象的成因，再逐一匹配选项，选出成因相同的选项。 （3）答题示范 错误示范：水中月是光的折射形成的。（错在水中月是平面镜成像，本质是光的反射） 正确示范：海市蜃楼由光的折射形成，“潭清疑水浅” 也是光的折射形成，二者成因相同。 （4）补充提示：判断技巧：看到 “倒影、镜像” 优先想反射；看到 “弯折、变浅、虚像位置偏移” 优先想折射；看到 “影子、遮挡、小孔成像” 优先想直线传播。 2. 折射规律数据探究题：控制变量数据分析法 （1）核心规则：光垂直入射时传播方向不变，折射角为 0°；斜射时折射角随入射角增大而增大；光从空气射入其他介质，折射角始终小于入射角；光的折射现象中光路可逆。 （2）解题方法： 垂直入射规律：入射角为 0° 时，折射角也为 0°，光线传播方向不改变。 变化趋势分析：入射角增大，折射角同步增大；光从空气进入介质，折射角始终小于入射角，因此不可能达到 90°。 光路可逆应用：光线反向入射时，原折射角变为入射角，原入射角变为折射角，角度数值直接互换。 实验目的：多次改变入射角重复实验，是为了得出普遍规律，避免实验偶然性。 （3）答题示范 错误示范：光从空气射入水中，入射角增大，折射角减小。（错在变化趋势判断错误，折射角随入射角增大而增大） 正确示范：光从空气斜射入其他介质，折射角随入射角的增大而增大；因折射角始终小于入射角，故折射角不可能达到 90°。 （4）补充提示：不同介质的折射能力不同，玻璃的折射能力比水更强；相同入射角下，介质折射能力越强，折射角越小。 3. 折射光路图辨析题：先定法线再判介质法 （1）核心规则：反射光线与入射光线在界面同侧，分居法线两侧，反射角等于入射角；折射光线在界面另一侧，角度更大的一侧介质为空气。 （2）解题方法： 定法线界面：先找到大小相等的两个角，两角对应的两条光线为入射光线和反射光线，两角的角平分线是法线，与法线垂直的直线是分界面。 算反射角：反射角是反射光线与法线的夹角，用 90° 减去光线与界面的夹角，即可得到反射角数值。 判介质分布：比较入射角和折射角（均以法线为基准），角度更大的一侧是空气，光从介质斜射入空气时，折射角大于入射角。 （3）答题示范 错误示范：光线与界面成 60° 角，反射角就是 60°。（错在混淆了角度基准，反射角是光线与法线的夹角，应为 30°） 正确示范：先确定法线与界面，计算得反射角为 30°；折射角大于入射角，因此折射光线一侧为空气。 （4）补充提示：速记技巧：“空气中的角永远更大”，可快速判断介质分布；反射角、入射角、折射角的基准线都是法线，不是分界面，这是本类题的核心易错点。 角度01 光的折射现象判断 1．下面光现象中，与“海市蜃楼”形成原因相同的是（     ） A．水中月 B．一叶障目 C．小孔成像 D．潭清疑水浅 2．下列光现象中，由于光的折射形成的是（     ） A．水中倒影 B．小孔成像 C．手影游戏 D．池水变浅 角度02 光的折射实验 3．两名同学合作探究光的折射特点，让一束光分别从空气中以不同角度射入水和玻璃中，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 (1)当光从空气垂直射入其他介质时，折射角的大小是__________。 (2)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”）；进一步分析表中数据，推理可得初步结论：光从空气射入其他介质时，折射角__________（选填“可能”或“不可能”）达到90°。 (3)当光线以35°入射角从水中射向空气时，折射角的大小是__________。这表明光的折射现象中，光路是__________的。 (4)本实验多次改变入射角的目的是__________。 4．如图甲是小楠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数据： 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8° (1)分析数据可知，光从空气斜射入玻璃中时，折射角随入射角的增大而____________，且折射角____________入射角。由表格中的数据还可以判断：当光以55°的入射角从空气斜射入玻璃中时，其折射角____________（选填“等于”“小于”或“大于”）30°。 (2)实验时发现，当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角为____________度，说明了在光的折射中，____________。 (3)同班的小新同学利用图乙探究光从空气斜射入水中时的光路。实验时，光贴着光屏从空气斜射入水中，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。 角度03 不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系 5．如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质分界面上同时发生反射和折射，其中反射光线是________，右边是_________（选填“空气”或“玻璃”）。 6．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”） 角度04 作出光在空气和其它介质中传播的光路图 7．如图所示，一束光线从空气射入水中，在空气和水的分界面上同时发生反射和折射。请在图中作出折射光线的大致方向。 8．如图所示，水池底部的光从水面射出。请在图中画出入射光线对应的折射光线。 角度05 水底光斑的变化 9．在研究光的传播时，小明做了下面这个实验：如图所示，小明将一束激光束与水平方向成一定角度斜射入空水槽底部O点，形成一个光斑，在向水槽中注入水的过程中，水槽底部光斑向O点的______侧（选填“左”或“右”）移动，这是由于发生了光的____________现象，此时折射角______入射角。 10．如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑，如果将入射光线绕入射点逆时针转动一个较小角度，则光斑将会向________移动，如果将杯中水取出一部分，观察到的光斑将会向________移动。 角度06 光的折射规律的应用 11．如图所示，我们从水面上斜着看插入水中的筷子，筷子在水下的部分向上“弯折”。图中的光路图能正确解释此现象的是（　　） A． B． C． D． 12．如图将一根筷子放入盛有水的玻璃杯中，可以观察到水中的筷子好像折断了，下列四幅光路图，能正确描述这一现象的是（     ） A． B． C． D． 【例1】(2026·辽宁·中考真题)如图，一束光从空气射向水面，请画出它在水中折射的大致光路。 【深化点拨】 （1）核心考点锚定 本题考查光的折射规律的作图应用，核心原理是光的折射定律。解题关键是准确判断光的传播介质方向，牢记 “空气斜射入其他介质时，折射角小于入射角” 的核心规律。 （2）原理深度解析 光在不同介质中传播速度不同，空气属于光疏介质，水属于光密介质。当光从空气斜射入水中时，传播方向会向法线方向发生偏折，因此折射角始终小于入射角。 同时满足 “三线共面、两线分居” 的基础规律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线与入射光线分别位于法线的两侧。 （3）易错警示 这是光学作图的高频失分题，典型错误有三类：方向错误：将折射光线画成远离法线，混淆了 “空气→水” 和 “水→空气” 的偏折规律；概念错误：误将光线与水面的夹角当作入射角 / 折射角，注意入射角、折射角均以法线为基准测量；规范错误：法线画成实线、光线漏画箭头、折射光线画成虚线。（法线是辅助线用虚线，实际传播光线用实线 + 箭头） （4）拓展迁移 特殊情况：当光沿法线垂直入射到水面时，传播方向不发生改变，此时折射角 = 入射角 = 0°。生活实例：池水看起来比实际更浅、筷子插入水中看似 “弯折”，本质都是光从水中斜射入空气时折射角变大，人眼逆着折射光线看去，形成了位置偏高的虚像。记忆口诀：光疏入光密，近法线角小；光密入光疏，远法线角大。 【变式1-1】(2025·四川省内江市·中考真题)如图所示，是一个玻璃三棱镜，将一束激光（不发生色散）射向它的侧面，请画出这束光通过三棱镜两次折射后折射光线的大致传播方向。 【变式1-2】(2025·四川省巴中市·中考真题)甲图为小猫叉鱼的情景，可简化为图乙所示，其中S为鱼的实际位置，为鱼像的位置，A点为小猫眼睛的位置，请在乙图中画出小猫看到鱼的光路图。 ⚡基础速刷 1．战国时期的《墨经》对光现象就有了记载，下列光现象中属于折射的是（     ） A．手影的形成 B．海市蜃楼 C．桥在水中的倒影 D．树荫下的光斑 2．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． 3．我国的语言文字丰富多彩。下列成语所描述的光现象与其成因对应正确的是（     ） A．“镜花水月”—光的折射 B．“形影不离”—光的直线传播 C．“坐井观天”—光的折射 D．“海市蜃楼”—光的直线传播 4．下列现象属于光的折射的是（　　） A．通过潜望镜观察海面上的船只 B．观察楼房在水中的倒影 C．从水中看岸上的物体比实际位置高 D．在路灯下出现了人的影子 5．2024巴黎奥运会张雨霏勇夺6枚奖牌，图中能表示张雨霏在水下看到岸上终点线的光路图是（     ） A． B． C． D． 6．公园内，鱼翔浅底，看到鱼儿是光的_____，看到水中的蓝天白云是光的_____（前两空选填“反射”或“折射”）形成的_____（选填“实”或“虚”）像。 7．下图是光从空气射入玻璃时的光路图（PQ为界面），则___________是入射光线，若∠1为60°，∠3为25°，则折射角的大小为___________。 8．如图，将硬币放在不透明的杯子里，看到杯中无硬币。然后缓慢向杯中注入水，惊讶地看到了“硬币”。看到的“硬币”是由于光的________（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）形成的虚像，像的位置比实际硬币的位置________（选填“深”或“浅”）。 🚀能力跃升 9．小羽同学在家做了这样一个实验：把一枚硬币放在一个没有水的碗里，把碗放在桌子上并慢慢向远处推移，直到眼睛刚好看不到硬币为止。保持头部不动，缓缓地向碗中倒水，水倒到一定程度时，小羽又重新看到碗底的硬币了。用作图方法说明这个结论，如图所示的四幅光路图中，正确反映小羽看到水中硬币的是（     ） A． B．C． D． 10．有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑，如图所示。下列操作能使光斑向右移动的是（     ） A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小 B．保持激光射入的角度不变，将激光笔竖直向上平移 C．保持水面的高度不变，将激光笔向左水平移动 D．保持激光射入的角度不变，使水面上升 11．如图所示阳光斜照在清澈的猛洞河水面，会发生反射和折射。关于光的传播路径，下列说法正确的是（     ） A．入射角大于折射角 B．折射角大于反射角 C．折射光线与反射光线位于法线两侧 D．反射角不等于入射角 12．如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射，其中MN或EF中有一个是界面，下列说法正确的是（     ） A．入射角为60° B．EF为界面，上方为空气 C．MN为界面，左侧为空气 D．光线CO为入射光线 13．关于光的折射，下列说法正确的是（     ） A．光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定发生偏折 B．光只有斜射时才会发生折射现象 C．发生折射的同时一定伴随光的反射 D．折射角一定小于入射角 14．观山湖公园风景宜人，平静的湖面常有“云在水中漂，鱼在云上游”的景象。如图所示，请画出人眼看到“鱼在云上游”的光路图。（保留作图痕迹） 15．新情境“海底隧道”如图甲所示，在郑州海昌海洋馆的“海底隧道”能够看到漂亮的海底世界。在图乙中，A表示人的眼睛，B表示水中鱼的真实位置，C表示观察到的水中鱼的位置。请你在图乙中画出人看到水中鱼的光路图。 16．小明同学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，其竖直方向的直径为两半圆的分界线，其中光屏F可绕直径前后折转。 (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____________（选填“能”或“不能”）看到折射后的光束。 (2)小明将光屏F向后折转一定角度，在光屏F上不能看到折射光线，这说明折射光线、入射光线和法线_______________________________________________________________。 (3)接着小明将光屏调至与光屏在同一平面内，保持入射点不变，多次改变入射光与的夹角进行实验，测量入射光与的夹角、折射光与的夹角并记录如下： 实验次数 1 2 3 4 5 入射角 折射角 分析表格中的实验数据可得出结论：________________________________________________。 (4)在实验探究中，小明同学还意外地发现：在水中看到的光线没有在空气中的亮，请你分析原因：_________________________________________________________________________________________。 (5)实验结束后，小明联想到在学习光的反射时，老师讲到光路是可逆的。于是提出猜想，在光的折射现象中，光路也是可逆的。请你帮他设计方案，验证他的猜想：______________________________________________________________________________。 17．某物理小组利用白色光具盘探究“光的折射现象”，如图所示是光从半圆形水槽（装满水）斜射入空气中时的情景，图中只画出入射光AO。 物理量/次数 第1次 第2次 第3次 第4次 入射角α 10° 20° 30° 40° 折射角γ 14° 27° 42° 59° (1)实验时，同学们能从各方向看到光具盘上光的路径，因为光发生了______（选填“漫反射”或“镜面反射”）； (2)多次改变入射角进行实验，读出对应的折射角，并将数据记录在表格中，分析数据可得：光从水中斜射入空气中时，折射角______入射角。根据表中角度变化规律可以推测：当入射角为35°时，折射角最有可能是_______（选填“”、“”或“”）；继续增大入射角，_______（选填“入射光线”或“折射光线”）先消失； (3)实验中，小组成员发现折射光比入射光暗，原因是__________。 🌟思维挑战 18．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 19．如图的光从水中射入空气，反射光线OA与水面之间的夹角为，关于入射角、折射角的说法正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 20．如图所示，一束光在空气和玻璃的分界面上发生反射和折射现象，形成了OA、OB和OC三条光线（箭头未画出）。以下说法正确的是（　　） A．入射角为30° B．折射角为38° C．MN的右边是玻璃 D．PQ的上边是空气 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 光的折射 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 光的折射现象与基本概念 考点02 光的折射规律 考点03 生活中的折射现象 03 避坑指南·解题通法 角度01 光的折射现象判断 角度02 光的折射实验 角度03 不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系 角度04 作出光在空气和其它介质中传播的光路图 角度05 水底光斑的变化 角度06 光的折射规律的应用 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1. 认识光的折射现象，掌握相关基本概念。 2. 通过实验探究光的折射规律，明确两角大小关系。 3. 能根据折射规律规范完成光路作图。 4. 能运用折射规律解释生活中的常见折射现象。 1. 通过分组实验，测量数据、归纳折射规律。 2. 对比光的反射定律，辨析两类规律的异同。 3. 结合光路推演，解释生活现象的光学本质。 知识导图 考点01 光的折射现象与基本概念 知识点 核心内容 说明 折射定义 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生偏折，这种现象叫做光的折射 垂直入射时传播方向不变，也属于折射的特殊情况 基本概念 入射点：光线射到两种介质分界面的点 法线：过入射点、垂直于分界面的直线（辅助线） 入射角：入射光线与法线的夹角 折射角：折射光线与法线的夹角 所有角度均以法线为基准测量，与反射概念一致 发生条件 ①在两种不同介质的分界面处；②光斜射入介质 光在同种不均匀介质中传播方向弯折，也属于折射现象（如海市蜃楼） 【深化点拨】 1．概念的对比理解 光的折射与光的反射有相似的概念体系：都有入射点、法线、入射角，都发生在两种介质的分界面。区别在于：反射光线返回原介质，折射光线进入另一种介质；反射角一定等于入射角，折射角一般不等于入射角。 2．对“斜射入”的解读 只有斜射时传播方向才会偏折；当光垂直入射（入射角为 0°）时，传播方向不改变，此时折射角也为 0°，三线重合。这是折射的特殊情况。 3．折射与反射的共存 光射到两种介质分界面时，同时发生反射和折射。一部分光返回原介质（反射），一部分光进入另一种介质（折射）。比如我们看水面，既能看到岸上景物的倒影（反射），也能看到水中的鱼（折射），就是两种现象同时存在的体现。 1．下列光现象中，由光的折射形成的是（     ） A．小孔成像 B．自行车尾灯 C．水中叉鱼 D．路口转弯镜 【答案】C 【解析】A．小孔成像的成因是光的直线传播，故A不符合题意； BD．自行车尾灯和路口转弯镜利用了光的反射，故BD不符合题意； C．因为光的折射，叉鱼时要叉所看到鱼的下方，故C符合题意。 故选C。 2．下列现象中，属于光的直线传播的是_________；属于光的反射的是_________；属于光的折射的是_________。（本题请选填序号） ①小孔成像    ②水中倒影    ③水中筷折    ④皮影戏 ⑤凿壁借光    ⑥海市蜃楼    ⑦太阳灶烧水    ⑧镜花水月 【答案】 ①④⑤ ②⑦⑧ ③⑥ 【解析】由光的直线传播规律可知，①小孔成像、④皮影戏、⑤凿壁借光属于光的直线传播现象； 由光的反射规律可知，②水中倒影、⑦太阳灶烧水、⑧镜花水月属于光的反射现象； 由光的折射规律可知，③水中筷折、⑥海市蜃楼属于光的折射现象。 考点02 光的折射规律 规律内容 核心表述 实验验证 三线共面 折射光线、入射光线和法线在同一平面内 将可折转光屏的半面向后折转，光屏上看不到折射光线，说明三线共面 两线分居 折射光线和入射光线分别位于法线两侧 观察光屏上的光线位置，折射光线与入射光线始终在法线两边 两角关系 光从空气斜射入水或其他介质时，折射角小于入射角； 光从水或其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角 改变入射角大小，多次测量对应折射角，空气一侧的角度始终更大 变化规律 入射角增大时，折射角也随之增大 入射角变大，折射光线偏离法线的程度也变大 光路可逆 在光的折射现象中，光路是可逆的 逆着折射光线的方向入射，折射光线会逆着原入射光线方向射出 【深化点拨】 1．角度大小的记忆技巧 核心规律：空气中的角始终更大。无论光从空气射入其他介质，还是从其他介质射入空气，都是空气一侧的光线与法线的夹角更大。不用死记 “折射角大于还是小于入射角”，只需要判断哪边是空气，空气侧角度就大，快速准确不易混淆。 2．实验操作关键规范 （1）实验中要让激光紧贴光屏入射，保证光路清晰可见； （2）多次改变入射角大小进行实验，目的是避免偶然性，得出普遍规律； （3）选用玻璃砖或清水进行实验，介质均匀，折射现象稳定。 3．特殊情况补充 光在同种不均匀介质中传播时，也会发生折射。比如大气层越往高空越稀薄，太阳光穿过大气层时会持续弯折，因此我们能看到地平线以下的太阳，日出时太阳实际还在地平线以下。海市蜃楼也是空气密度不均匀导致的光的折射现象。 1．如图是小明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实验数据，关于光的折射特点下列说法不正确的是（   ） 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8° A．光发生折射时，入射角增大折射角也增大 B．折射光线和入射光线分居法线两侧 C．光从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角 D．光的折射实验中，光路是不可逆的 【答案】D 【解析】A．由实验数据可以发现，当入射角逐渐增大时，折射角也随之增大，故A正确，不符合题意； B．由图可知，入射光线在法线的左侧，折射光线在法线的右侧，故折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，故B正确，不符合题意； C．由表格数据可以发现，当光从空气斜射入玻璃中时，入射角度数分别为10°、30°、45°、60°，对应的折射角分别为7.1°、20.7°、30°、37.8°，由此可知，光从空气斜射入玻璃中，折射角总小于入射角，故C正确，不符合题意； D．在实验中发现，若光沿原来的折射光线入射，折射光线将沿着原来的入射光线射出，这说明，在光的折射现象中，光路是可逆的，故D错误，符合题意。 故选D。 2．某小组选用了光源、水、水槽、可折转的光屏：（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”；如图甲，将一束光线从空气中斜射入水中，发现折射角______入射角（填“>”、“=”或“<”），将右半光屏向后折，折射光线消失，该现象说明了：______。 【答案】 < 入射光线、折射光线、法线在同一平面内 【解析】[1]光在水中的速度小于空气中的速度，如图甲，将一束光线从空气中斜射入水中，发现折射角小于入射角。 [2]将光屏的右半部分向后翻折，就不会看到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到折射光线，说明入射光线、折射光线、法线在同一平面内。 3．小明在“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________（向左移动/向右移动/不动），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向________（一定/不一定）发生偏折。 (2)如图乙为探究光的折射规律的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 ①实验时让光束沿AO射入水中，光束进入水中后，折射光线向________（法线/界面）方向偏折。 ②实验时，在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀，其目的是__________。 ③将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后，在光屏F上就看不到折射光线了，说明折射光线和入射光线________（在/不在）同一平面内。 ④多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，测量记录如表所示。分析数据可知，当光从空气斜射入水或玻璃中时，入射角增大，折射角________（增大/减小），且折射角________入射角，由此可猜想，光从空气斜射入其他介质时，折射角________（可能/不可能）达到90°。 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 折射角β 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° ⑤若让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明在光折射现象中光路是________。 【答案】(1) 向左移动 一定 (2) 法线 显示光路 在 增大 小于 不可能 可逆的 【解析】（1）光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；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，光线在水面处发生折射，水槽底部光斑的位置将向左移动，说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生改变。 （2）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，则折射光线会向法线（OM）方向偏折。 水中倒入少量牛奶并搅拌均匀，牛奶颗粒可以使光发生散射，从而能更清晰地显示光的传播路径，方便观察光在水中的折射情况。 当将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后，两块光屏不在同一平面内，在光屏F上看不到折射光线，只有当光屏E、F在同一平面时才能看到折射光线，这表明折射光线和入射光线在同一平面内。 从表格数据可以看出，入射角增大时，折射角也随之增大。 光从空气斜射入其他介质时，折射角始终小于入射角，因此折射角不可能达到90°。 让光沿着BO射向水面时，折射光沿OA射出，这和原来光从AO入射，从OB折射的路径相反，说明在光折射现象中光路是可逆的。 考点03 生活中的折射现象 生活现象 光路原理 现象说明 池水变浅 池底的光从水斜射入空气，折射角大于入射角；人眼逆着折射光线看，认为光沿直线传播，觉得池底的虚像比实际位置高 看起来水不深，实际更深，是溺水隐患的原因之一 筷子弯折 水中筷子的光从水斜射入空气，折射后远离法线；人眼逆着看，筷子的虚像向上弯折 在水面处看起来 “断了”，向上弯折 硬币升高 碗底硬币的光从水斜射入空气发生折射；人逆着折射光线看到硬币的虚像，位置比实际高 加水后能看到原本看不到的硬币 渔夫叉鱼 水中鱼的光从水射入空气发生折射，人看到的是鱼的虚像，位置比实际偏高 渔夫要叉向看到的 “鱼” 的下方，才能叉到真实的鱼 海市蜃楼 空气密度不均匀，远处景物的光在空气中持续发生折射，进入人眼形成虚像 多发生在海面、沙漠、夏季柏油路面 【深化点拨】 1．现象解释的通用逻辑 所有 “看起来位置变浅 / 变高” 的折射现象，都遵循统一逻辑： 第一步：确定光线来源（物体在水中，光线从水射向空气）； 第二步：明确偏折方向（从水到空气，折射角大，远离法线偏折）； 第三步：人眼逆着折射光线反向延长，形成虚像，虚像位置比实际物体更高。 记住结论：折射形成的虚像，位置总是比实际物体偏高。 2．易错辨析 水中的鱼是折射形成的虚像，岸上的人看水中的物体，像比实物浅；反过来，水中的人看岸上的物体，像也比实物高，因为光线从空气射入水中，折射角小，反向延长后虚像位置升高。无论是从空气看水中，还是从水中看空气，虚像的位置都比实际物体更靠上。 3．其他常见折射现象 （1）星星眨眼：星光穿过不均匀的大气层发生折射，光线抖动，看起来星星在闪烁； （2）放大镜、老花镜：利用光的折射成像，后续透镜章节会深入学习； （3）彩虹：既有折射也有反射，是色散现象，本质也是光的折射。 1．小明在空碗中放一枚硬币，然后远离碗站到刚好看不到硬币的位置停下（如图甲所示）；保持小明和碗的距离不变，小华往碗中慢慢倒入水，水面升高到一定程度时，小明再次看到碗中的硬币（如图乙所示）。下列光路图能说明“小明再次看到碗中的硬币”这一现象的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】我们能看到水中的硬币，是硬币反射的光进入了我们的眼睛。光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射角大于入射角，折射光线向远离法线的方向偏折。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．如图所示，人眼在A点看见河里B点有一条鱼，若从A点射出一束激光，要使激光能照射到鱼，该激光应射向_______，如果使用鱼叉叉鱼，应该对准_______。（选填：“B点”、“B点左下方”、“B点右下方”） 【答案】 B点 B点左下方 【解析】[1]根据光路可逆原理，鱼的光沿折射路径从水中传播到A点进入人眼，反过来从A点向看到的虚像B点射出激光，激光经过水面折射后，刚好会沿原路径射到实际的鱼身上，因此激光应射向B点。 [2]鱼反射的光从水中斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会认为光是沿直线传播的，因此看到的虚像B比鱼的实际位置偏高偏右，鱼的实际位置在B点的左下方。鱼叉沿直线前进，不会像光一样发生折射弯折，因此需要对准虚像B左下方的实际鱼位置，才能叉到鱼，因此叉鱼要对准B点左下方。 【光的反射与折射比较】 对比项 光的反射 光的折射 光线去向 返回原介质 进入另一种介质 三线关系 三线共面、两线分居 三线共面、两线分居 两角关系 反射角 = 入射角 一般不相等，空气侧角度更大 垂直入射 原路返回，角都为 0° 方向不变，角都为 0° 光路 可逆 可逆 光的折射相关题型的综合应用及解题步骤 1. 光现象成因辨析题：三类现象归类法 （1）核心规则：光现象分为三类成因，光的直线传播发生在同种均匀介质中；光的反射是光遇障碍物返回原介质；光的折射是光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向发生偏折。海市蜃楼、池水变浅均属于光的折射现象。 （2）解题方法： 记实例：先牢记三类现象的典型实例，直线传播类→影子、小孔成像、日食月食、一叶障目；反射类→平面镜成像、水中倒影、镜中花；折射类→海市蜃楼、池水变浅、筷子弯折、光的色散。 定成因：先判断题干现象的成因，再逐一匹配选项，选出成因相同的选项。 （3）答题示范 错误示范：水中月是光的折射形成的。（错在水中月是平面镜成像，本质是光的反射） 正确示范：海市蜃楼由光的折射形成，“潭清疑水浅” 也是光的折射形成，二者成因相同。 （4）补充提示：判断技巧：看到 “倒影、镜像” 优先想反射；看到 “弯折、变浅、虚像位置偏移” 优先想折射；看到 “影子、遮挡、小孔成像” 优先想直线传播。 2. 折射规律数据探究题：控制变量数据分析法 （1）核心规则：光垂直入射时传播方向不变，折射角为 0°；斜射时折射角随入射角增大而增大；光从空气射入其他介质，折射角始终小于入射角；光的折射现象中光路可逆。 （2）解题方法： 垂直入射规律：入射角为 0° 时，折射角也为 0°，光线传播方向不改变。 变化趋势分析：入射角增大，折射角同步增大；光从空气进入介质，折射角始终小于入射角，因此不可能达到 90°。 光路可逆应用：光线反向入射时，原折射角变为入射角，原入射角变为折射角，角度数值直接互换。 实验目的：多次改变入射角重复实验，是为了得出普遍规律，避免实验偶然性。 （3）答题示范 错误示范：光从空气射入水中，入射角增大，折射角减小。（错在变化趋势判断错误，折射角随入射角增大而增大） 正确示范：光从空气斜射入其他介质，折射角随入射角的增大而增大；因折射角始终小于入射角，故折射角不可能达到 90°。 （4）补充提示：不同介质的折射能力不同，玻璃的折射能力比水更强；相同入射角下，介质折射能力越强，折射角越小。 3. 折射光路图辨析题：先定法线再判介质法 （1）核心规则：反射光线与入射光线在界面同侧，分居法线两侧，反射角等于入射角；折射光线在界面另一侧，角度更大的一侧介质为空气。 （2）解题方法： 定法线界面：先找到大小相等的两个角，两角对应的两条光线为入射光线和反射光线，两角的角平分线是法线，与法线垂直的直线是分界面。 算反射角：反射角是反射光线与法线的夹角，用 90° 减去光线与界面的夹角，即可得到反射角数值。 判介质分布：比较入射角和折射角（均以法线为基准），角度更大的一侧是空气，光从介质斜射入空气时，折射角大于入射角。 （3）答题示范 错误示范：光线与界面成 60° 角，反射角就是 60°。（错在混淆了角度基准，反射角是光线与法线的夹角，应为 30°） 正确示范：先确定法线与界面，计算得反射角为 30°；折射角大于入射角，因此折射光线一侧为空气。 （4）补充提示：速记技巧：“空气中的角永远更大”，可快速判断介质分布；反射角、入射角、折射角的基准线都是法线，不是分界面，这是本类题的核心易错点。 角度01 光的折射现象判断 1．下面光现象中，与“海市蜃楼”形成原因相同的是（     ） A．水中月 B．一叶障目 C．小孔成像 D．潭清疑水浅 【答案】D 【解析】海市蜃楼是因为空气层密度不均匀，光在不均匀介质中发生的折射现象而形成的虚像。 A．“水中月”，水中的月亮是月亮的倒影，水面相当于平面镜，是光的反射现象，不符合题意，故A错误； B．“一叶障目”，是树叶挡住视线，原理是光沿直线传播，不符合题意，故B错误； C．“小孔成像”，光线穿过小孔形成实像，原理是光沿直线传播，不符合题意，故C错误； D．“潭清疑水浅”，水底反射的光从水斜射入空气时发生折射，人眼逆着光线看觉得水变浅，属于光的折射，和海市蜃楼成因相同，符合题意，故D正确。 故选D。 2．下列光现象中，由于光的折射形成的是（     ） A．水中倒影 B．小孔成像 C．手影游戏 D．池水变浅 【答案】D 【解析】A．水中倒影，是平面镜成像现象，是由光的反射形成的，故A不符合题意；     B．小孔成像，是光的直线传播形成的，故B不符合题意；     C．手影游戏，是光的直线传播现象，故C不符合题意；         D．池水变浅，是光在水与空气的界面处发生折射形成的，故D符合题意。 故选D。 角度02 光的折射实验 3．两名同学合作探究光的折射特点，让一束光分别从空气中以不同角度射入水和玻璃中，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 (1)当光从空气垂直射入其他介质时，折射角的大小是__________。 (2)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”）；进一步分析表中数据，推理可得初步结论：光从空气射入其他介质时，折射角__________（选填“可能”或“不可能”）达到90°。 (3)当光线以35°入射角从水中射向空气时，折射角的大小是__________。这表明光的折射现象中，光路是__________的。 (4)本实验多次改变入射角的目的是__________。 【答案】(1)0° (2) 增大 不可能 (3) 45° 可逆 (4)得出普遍结论，避免偶然性 【解析】（1）当空气中的入射角为0°时，水中和玻璃中的折射角都为0°，因此光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不变，折射角大小为0°。 （2）[1][2]由表格中的数据可知：当空气中的入射角逐渐增大时，折射角也随之增大；但折射角始终小于入射角，故光从空气射入其它介质时，折射角不可能达到90°。 （3）[1][2]光的折射中光路是可逆的，由表格可知：光从空气以45°入射角射入水中时，折射角为35°；因此当光线以35°入射角从水中射向空气时，折射角是45°，这表明光的折射现象中光路可逆。 （4）实验中多次改变入射角，是为了通过多组不同的入射角与折射角数据，总结出光的折射规律，避免仅用一组数据得出结论的偶然性，从而得到具有普遍性的结论。 4．如图甲是小楠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数据： 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8° (1)分析数据可知，光从空气斜射入玻璃中时，折射角随入射角的增大而____________，且折射角____________入射角。由表格中的数据还可以判断：当光以55°的入射角从空气斜射入玻璃中时，其折射角____________（选填“等于”“小于”或“大于”）30°。 (2)实验时发现，当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角为____________度，说明了在光的折射中，____________。 (3)同班的小新同学利用图乙探究光从空气斜射入水中时的光路。实验时，光贴着光屏从空气斜射入水中，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。 【答案】(1) 增大/变大 小于 大于 (2) 45 光路可逆 (3) 不能 在 【解析】（1）由表格数据可知，当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。 由表格数据可知，当光由空气斜射入玻璃中时，随着入射角的增大，折射角也增大，当入射角等于45°时折射角为30°，当入射角等于60°时折射角为37.8°，所以当入射角等于55°时折射角30°＜β＜37.8°。 （2）根据在光的折射中，光路是可逆的，当光由玻璃射入空气时，入射角小于折射角，且当入射角等于30°时，折射角为45°。 （3）因折射光线和入射光线和法线在同一平面内，所以光贴着光屏从空气射入水中，该小组同学将F板向后折转一定角度，则在F板上不能看到折射光，此时折射光线、入射光线与法线在同一平面内。 角度03 不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系 5．如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质分界面上同时发生反射和折射，其中反射光线是________，右边是_________（选填“空气”或“玻璃”）。 【答案】 OB 玻璃 【解析】根据反射定律中反射角等于入射角，由图可知，CO、OB中一条为入射光线，一条为反射光线，为法线，为界面，再根据折射光线与入射光线分居法线两侧、分居界面两侧，从而可知入射光线为，反射光线为，折射光线为。 由图可知，折射角大于入射角，根据光的折射规律，光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角，故右边是玻璃。 6．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 【解析】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。 角度04 作出光在空气和其它介质中传播的光路图 7．如图所示，一束光线从空气射入水中，在空气和水的分界面上同时发生反射和折射。请在图中作出折射光线的大致方向。 【答案】 【解析】首先确定入射光线与水面的相交点为入射点O，过入射点O作垂直于界面的法线，根据光由空气斜射入水中时折射角小于入射角，在法线右侧水中画出折射光线。据此作图。 8．如图所示，水池底部的光从水面射出。请在图中画出入射光线对应的折射光线。 【答案】 【解析】根据光的折射规律：光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线偏折。在水面上方的空气中，以图中法线和水面的交点（入射点）为起点，画一条向上的折射光线，让折射光线与法线的夹角（折射角）大于图中入射光线与法线的夹角（入射角），也就是折射光线比入射光线更远离法线，向水面偏折，在折射光线末端标出向上的箭头即可。 角度05 水底光斑的变化 9．在研究光的传播时，小明做了下面这个实验：如图所示，小明将一束激光束与水平方向成一定角度斜射入空水槽底部O点，形成一个光斑，在向水槽中注入水的过程中，水槽底部光斑向O点的______侧（选填“左”或“右”）移动，这是由于发生了光的____________现象，此时折射角______入射角。 【答案】 左 折射 小于 【解析】水槽内没有注水时，光沿直线传播，照射到O点；当向水槽内注入适量的水后，光从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折，因此光线移动到O点的左侧。 10．如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑，如果将入射光线绕入射点逆时针转动一个较小角度，则光斑将会向________移动，如果将杯中水取出一部分，观察到的光斑将会向________移动。 【答案】 右 左 【解析】[1]将入射光线绕入射点逆时针转动一个较小角度，入射角减小，根据光的折射规律，折射角也会随之减小，折射光线会向更靠近法线的方向偏折，因此杯底的光斑将会向右移动。 [2]当将杯中水取出一部分时，水面下降，入射光线方向不变，因此入射角、折射角都不变，但入射点变低且向左移动，由光的折射规律作出的折射光线，发现光斑将向左移动。 角度06 光的折射规律的应用 11．如图所示，我们从水面上斜着看插入水中的筷子，筷子在水下的部分向上“弯折”。图中的光路图能正确解释此现象的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】AB．筷子反射的光从水中斜射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线向水面偏折，位置降低，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，看起来筷子向上弯折；光线从水中斜射入空气中，应该是折射角大于入射角，而图中折射角小于入射角了，故A错误，B正确； CD．光的传播方向错误，故CD错误。 故选B。 12．如图将一根筷子放入盛有水的玻璃杯中，可以观察到水中的筷子好像折断了，下列四幅光路图，能正确描述这一现象的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．观察到水中的筷子好像折断了，是光的折射，筷子反射的光线从水中出发，经水面折射，而不是从空气斜射入水中，故A不符合题意； BD．光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，故D符合题意；B不符合题意； C．折射光线、入射光线分居法线两侧，故C不符合题意。 故选D。 【例1】(2026·辽宁·中考真题)如图，一束光从空气射向水面，请画出它在水中折射的大致光路。 【答案】 【解析】 根据光的折射规律，当光从空气斜射入水中时，折射光线会向法线方向偏折，折射角小于入射角，因此在水中的折射光线要比入射光线更靠近法线，同时标注光的传播方向。 【深化点拨】 （1）核心考点锚定 本题考查光的折射规律的作图应用，核心原理是光的折射定律。解题关键是准确判断光的传播介质方向，牢记 “空气斜射入其他介质时，折射角小于入射角” 的核心规律。 （2）原理深度解析 光在不同介质中传播速度不同，空气属于光疏介质，水属于光密介质。当光从空气斜射入水中时，传播方向会向法线方向发生偏折，因此折射角始终小于入射角。 同时满足 “三线共面、两线分居” 的基础规律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线与入射光线分别位于法线的两侧。 （3）易错警示 这是光学作图的高频失分题，典型错误有三类：方向错误：将折射光线画成远离法线，混淆了 “空气→水” 和 “水→空气” 的偏折规律；概念错误：误将光线与水面的夹角当作入射角 / 折射角，注意入射角、折射角均以法线为基准测量；规范错误：法线画成实线、光线漏画箭头、折射光线画成虚线。（法线是辅助线用虚线，实际传播光线用实线 + 箭头） （4）拓展迁移 特殊情况：当光沿法线垂直入射到水面时，传播方向不发生改变，此时折射角 = 入射角 = 0°。生活实例：池水看起来比实际更浅、筷子插入水中看似 “弯折”，本质都是光从水中斜射入空气时折射角变大，人眼逆着折射光线看去，形成了位置偏高的虚像。记忆口诀：光疏入光密，近法线角小；光密入光疏，远法线角大。 【变式1-1】(2025·四川省内江市·中考真题)如图所示，是一个玻璃三棱镜，将一束激光（不发生色散）射向它的侧面，请画出这束光通过三棱镜两次折射后折射光线的大致传播方向。 【答案】 【解析】第一次折射（空气→玻璃）：过左界面的入射点作垂直于左界面的法线，光从空气斜射入玻璃，折射角小于入射角，玻璃内的折射光线向法线偏折； 第二次折射（玻璃→空气）：玻璃内的光线到达右界面后，过出射点作垂直于右界面的法线，光从玻璃斜射入空气，折射角大于入射角，折射光线远离法线偏折。 【变式1-2】(2025·四川省巴中市·中考真题)甲图为小猫叉鱼的情景，可简化为图乙所示，其中S为鱼的实际位置，为鱼像的位置，A点为小猫眼睛的位置，请在乙图中画出小猫看到鱼的光路图。 【答案】 【解析】小猫能看到水中的鱼，是由鱼反射的光线经水面折射后进入小猫的眼中，鱼的像是逆着折射光线看到的，所以连接，与水面的交点即为入射点O；连接S和O即为入射光线，OA为折射光线，为折射光线的反向延长线，为虚线。如图所示： ⚡基础速刷 1．战国时期的《墨经》对光现象就有了记载，下列光现象中属于折射的是（     ） A．手影的形成 B．海市蜃楼 C．桥在水中的倒影 D．树荫下的光斑 【答案】B 【解析】AD．手影和树荫下的光斑都是由光的直线传播形成，故AD不符合题意； B．海市蜃楼属于光的折射现象，故B符合题意； C．桥在水中倒影是平面镜成像现象，是光的反射形成的，故C不符合题意。 故选B。 2．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。 【解析】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。 3．我国的语言文字丰富多彩。下列成语所描述的光现象与其成因对应正确的是（     ） A．“镜花水月”—光的折射 B．“形影不离”—光的直线传播 C．“坐井观天”—光的折射 D．“海市蜃楼”—光的直线传播 【答案】B 【解析】A．“镜花水月”是平面镜成像，属于光的反射，故A错误； B．“形影不离”中影子的形成符合光的直线传播规律，故B正确； C．“坐井观天”视野受限的原因是光的直线传播，故C错误； D．“海市蜃楼”是光在不均匀大气中发生折射形成的，故D错误。 故选B 。 4．下列现象属于光的折射的是（　　） A．通过潜望镜观察海面上的船只 B．观察楼房在水中的倒影 C．从水中看岸上的物体比实际位置高 D．在路灯下出现了人的影子 【答案】C 【解析】A．潜望镜依靠平面镜改变光路，属于光的反射，故A不符合题意； B．水中的楼房倒影是平面镜成像，原理是光的反射，故B不符合题意； C．岸上物体的光从空气斜射入水中时发生折射，人眼逆着折射光线看到的虚像比实际位置更高，属于光的折射，故C符合题意； D．影子是光沿直线传播时被遮挡形成的，属于光的直线传播，故D不符合题意。 故选C。 5．2024巴黎奥运会张雨霏勇夺6枚奖牌，图中能表示张雨霏在水下看到岸上终点线的光路图是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】AB．张雨霏在水下看到岸上终点线，光由空气射入水中，光线箭头方向应由空气指向水，AB图箭头由水指向空气，故AB不符合题意； C．光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，C图折射光线远离法线，折射角大于入射角，故C不符合题意； D．光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，D图折射光线靠近法线，折射角小于入射角，故D符合题意。 故选D。 6．公园内，鱼翔浅底，看到鱼儿是光的_____，看到水中的蓝天白云是光的_____（前两空选填“反射”或“折射”）形成的_____（选填“实”或“虚”）像。 【答案】 折射 反射 虚 【解析】鱼儿是在水中的实际物体，是由于光线从水中斜射入空气中时发生折射进入了人的眼睛，我们看到水中的鱼，其实看到的是鱼的虚像，是由光的折射形成的； 云在天上，所以水中的蓝天白云是其在水中形成的像，即平面镜成像，故看到水中的白云是由光的反射形成的与物体等大的虚像。 7．下图是光从空气射入玻璃时的光路图（PQ为界面），则___________是入射光线，若∠1为60°，∠3为25°，则折射角的大小为___________。 【答案】 BO 30 【解析】[1]已知PQ是界面，法线与界面垂直，因此水平虚线MN是法线。光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角（入射角是入射光线与法线的夹角，折射角是折射光线与法线的夹角），因此入射光线是空气中的BO。 [2]∠MOA为折射角， 折射角的大小为 8．如图，将硬币放在不透明的杯子里，看到杯中无硬币。然后缓慢向杯中注入水，惊讶地看到了“硬币”。看到的“硬币”是由于光的________（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）形成的虚像，像的位置比实际硬币的位置________（选填“深”或“浅”）。 【答案】 折射 浅 【解析】注入水后，硬币反射的光从水中斜射入空气时发生光的折射，折射角大于入射角，折射光线向水面偏折；人眼逆着折射光线看去，看到的是比硬币实际位置更浅的虚像。 🚀能力跃升 9．小羽同学在家做了这样一个实验：把一枚硬币放在一个没有水的碗里，把碗放在桌子上并慢慢向远处推移，直到眼睛刚好看不到硬币为止。保持头部不动，缓缓地向碗中倒水，水倒到一定程度时，小羽又重新看到碗底的硬币了。用作图方法说明这个结论，如图所示的四幅光路图中，正确反映小羽看到水中硬币的是（     ） A． B．C． D． 【答案】A 【解析】碗底硬币反射的太阳光依次经过水、空气两种介质进入小羽的眼睛，根据光的折射定律，当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑，如图所示。下列操作能使光斑向右移动的是（     ） A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小 B．保持激光射入的角度不变，将激光笔竖直向上平移 C．保持水面的高度不变，将激光笔向左水平移动 D．保持激光射入的角度不变，使水面上升 【答案】B 【解析】A．入射角减小，折射角也减小，光线更靠近法线传播，光斑向左移动，故A错误； B．保持入射角不变，将激光笔竖直向上平移，入射点向右移动，折射光线整体向右平移，光斑向右移动，故B正确； C．将激光笔向左水平移动，入射点向左移动，光斑向左移动，故C错误； D．水面上升时，入射点向左移动，光斑向左移动，故D错误。 故选B。 11．如图所示阳光斜照在清澈的猛洞河水面，会发生反射和折射。关于光的传播路径，下列说法正确的是（     ） A．入射角大于折射角 B．折射角大于反射角 C．折射光线与反射光线位于法线两侧 D．反射角不等于入射角 【答案】A 【解析】A．根据光的折射规律，光从空气斜射入水中时，入射角大于折射角，故A正确； BD．根据光的反射定律，反射角始终等于入射角，结合“折射角小于入射角”可得：折射角小于反射角，故BD错误； C．图中入射光线在法线左侧，反射光线在法线右侧空气中，折射光线在法线右侧水中，折射光线和反射光线位于法线同侧，故C错误。 故选A。 12．如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射，其中MN或EF中有一个是界面，下列说法正确的是（     ） A．入射角为60° B．EF为界面，上方为空气 C．MN为界面，左侧为空气 D．光线CO为入射光线 【答案】C 【解析】由图知，，则 因 根据光的反射定律，反射角等于入射角，故EF为法线，MN为界面。 根据折射光线与入射光线分居法线两侧，AO在法线EF上方，CO在法线EF下方，故AO为入射光线，OB为反射光线，OC为折射光线，入射角 折射角 因为，根据光的折射规律，光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角，故界面MN右侧为玻璃，左侧为空气。 故选C。 13．关于光的折射，下列说法正确的是（     ） A．光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定发生偏折 B．光只有斜射时才会发生折射现象 C．发生折射的同时一定伴随光的反射 D．折射角一定小于入射角 【答案】C 【解析】A．光垂直入射到介质分界面时，传播方向不变，故A错误； B．垂直入射也属于光的折射，只是传播方向不改变，故B错误； C．光在两种介质分界面处，发生折射的同时，总有一部分光线被反射回原介质，因此一定伴随反射，故C正确； D．光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，故D错误。 故选 C。 14．观山湖公园风景宜人，平静的湖面常有“云在水中漂，鱼在云上游”的景象。如图所示，请画出人眼看到“鱼在云上游”的光路图。（保留作图痕迹） 【答案】 【解析】平静的水面相当于平面镜，A为云的位置，眼睛在水面看到云的像，这是光的反射形成的虚像，所以作出A关于水面的对称点，即为云的像A'；平面镜成的像是由反射光线的反向延长线会聚而成的，连接A'C，与水面的交点为入射点O，则OC为反射光线；眼睛在水面看到云的像处正好有一条鱼，这是水中鱼反射的光由水斜射入空气时发生折射而形成的，眼睛看到的是鱼的虚像，而真实鱼的位置B在虚像的下方，所以连接OB即为水中的入射光线，OC为折射光线，折射光线的反向延长线过A的虚像，如此看到“鱼在云上游”。如图所示： 15．新情境“海底隧道”如图甲所示，在郑州海昌海洋馆的“海底隧道”能够看到漂亮的海底世界。在图乙中，A表示人的眼睛，B表示水中鱼的真实位置，C表示观察到的水中鱼的位置。请你在图乙中画出人看到水中鱼的光路图。 【答案】 【解析】【小题1】人之所以能看到水中的鱼，是因为鱼反射的光线从水中穿过水面进入空气，最终射入人的眼睛。光线从水进入空气时会在水面上发生折射。由于人眼逆着折射光线看去，感觉光是从虚像点C 发出的，因此折射光线经过A点，且折射光线的反向延长线必定经过虚像点C 。连接C和A的直线与水面的交点，就是光线射出水面的位置，即入射点，连接C和A，交水面于点O。线段就是光线进入空气后的折射光线，方向从O指向A 。连接鱼的真实位置B和入射点O。线段就是光线在水中的入射光线，方向从B指向O 。 16．小明同学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，其竖直方向的直径为两半圆的分界线，其中光屏F可绕直径前后折转。 (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____________（选填“能”或“不能”）看到折射后的光束。 (2)小明将光屏F向后折转一定角度，在光屏F上不能看到折射光线，这说明折射光线、入射光线和法线_______________________________________________________________。 (3)接着小明将光屏调至与光屏在同一平面内，保持入射点不变，多次改变入射光与的夹角进行实验，测量入射光与的夹角、折射光与的夹角并记录如下： 实验次数 1 2 3 4 5 入射角 折射角 分析表格中的实验数据可得出结论：________________________________________________。 (4)在实验探究中，小明同学还意外地发现：在水中看到的光线没有在空气中的亮，请你分析原因：_________________________________________________________________________________________。 (5)实验结束后，小明联想到在学习光的反射时，老师讲到光路是可逆的。于是提出猜想，在光的折射现象中，光路也是可逆的。请你帮他设计方案，验证他的猜想：______________________________________________________________________________。 【答案】(1)能 (2)在同一平面内 (3)当光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角 (4)部分光在水面发生了反射，使折射入水中的光变弱 (5)将光逆着原折射光线的方向从水中斜射入空气中，观察折射光线是否逆着原入射光线的方向射出 【解析】（1）光屏 E、F 在同一平面，入射光线、法线、折射光线共面，折射光线会落在光屏 F 上，因此能看到折射光束。 （2）F 向后折转后，E、F 不在同一平面，看不到折射光线，证明折射光线、入射光线、法线三者在同一平面内。 （3）对比表格数据，每一组折射角数值都小于入射角；入射角从 0° 增大到 60°，折射角同步从 0° 增大到 40.9°；垂直入射（入射角 0°）时，传播方向不变，折射角为 0°。 （4）入射光到达水面时，同时发生反射与折射，能量被分成两部分，进入水中的折射光能量变少，亮度更低。 （5）将激光笔贴着光屏 F，沿水中折射光线 BO 的方向逆射向 O 点，观察光屏 E 上是否出现沿 AO 方向的入射光线；若能看到沿 AO 射出的光线，则证明光的折射现象中光路可逆。 17．某物理小组利用白色光具盘探究“光的折射现象”，如图所示是光从半圆形水槽（装满水）斜射入空气中时的情景，图中只画出入射光AO。 物理量/次数 第1次 第2次 第3次 第4次 入射角α 10° 20° 30° 40° 折射角γ 14° 27° 42° 59° (1)实验时，同学们能从各方向看到光具盘上光的路径，因为光发生了______（选填“漫反射”或“镜面反射”）； (2)多次改变入射角进行实验，读出对应的折射角，并将数据记录在表格中，分析数据可得：光从水中斜射入空气中时，折射角______入射角。根据表中角度变化规律可以推测：当入射角为35°时，折射角最有可能是_______（选填“”、“”或“”）；继续增大入射角，_______（选填“入射光线”或“折射光线”）先消失； (3)实验中，小组成员发现折射光比入射光暗，原因是__________。 【答案】(1)漫反射 (2) 大于 折射光线 (3)光在水与空气的界面处同时发生了反射 【解析】（1）实验时光具盘表面较为粗糙，光射到其表面上时发生了漫反射，使光线向四面八方散开，因此同学们能够从不同角度和各方向看到光具盘上光的路径。 （2）分析表格中第1次至第4次的实验数据可知，光从水中斜射入空气中时，对应的折射角始终大于入射角，且入射角增大时折射角也增大；当入射角从30°增大到40°时，对应的折射角从42°增大到了59°，故当入射角为35°时，折射角应大于42°且小于59°，故有可能为50°；由于光由水中进入空气时折射角始终大于入射角，在继续增大入射角的过程中，折射角会先一步达到90°，此时折射光线将最先消失。 （3）当激光斜射向水与空气的界面时，除了发生折射进入空气外，还有一部分光被水面反射回水中，由于反射过程分走了一部分能量，导致进入空气中的折射光能量少于原入射光的能量，因此观察到折射光比入射光暗。 🌟思维挑战 18．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。 【解析】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。 19．如图的光从水中射入空气，反射光线OA与水面之间的夹角为，关于入射角、折射角的说法正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【解析】光从水中射入空气，反射光线OA与水面之间的夹角为，则反射光线与法线的夹角为，所以反射角为，根据光的反射规律，反射角等于入射角，所以入射角；根据光的折射规律，当光从水中射入空气时，折射角大于入射角，所以，故ACD错误，B正确。 故选B。 20．如图所示，一束光在空气和玻璃的分界面上发生反射和折射现象，形成了OA、OB和OC三条光线（箭头未画出）。以下说法正确的是（　　） A．入射角为30° B．折射角为38° C．MN的右边是玻璃 D．PQ的上边是空气 【答案】B 【解析】AB．观察图中三条光线OA、OB、OC，以及两条参考线MN和PQ。若MN是法线，则PQ是界面；若PQ是法线，则MN是界面。我们根据“反射角 = 入射角”这一关键规律来判断。观察角：， 由图可知 这两个角一定是入射角和反射角。再根据“两线分居”，PQ一定是法线，则MN是界面。CO是入射光线，OB是反射光线，OA是折射光线。，入射角为；，折射角为。故A错误，故B正确； CD．由前面分析可知，PQ一定是法线，则MN一定是界面。根据光的折射定律“总是空气中的角大”，入射角与折射角，可以判断出：MN右侧为空气，左侧为玻璃，故CD都错误。 故选B。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $