4.4 光的折射（举一反三讲义）物理新教材教科版八年级上册

第4节 光的折射 目录 模块一 知识框架 1 模块二 知识精讲 2 知识点1：光的折射现象 2 知识点2：光的折射特点 3 知识点3：光的折射作图 6 知识点4：由折射形成的奇异现象 8 模块三 方法技巧 11 模块四 课后作业 12 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 知识点1：光的折射现象 1．光的折射现象 光在 介质中沿直线传播；当光从一种介质进入另一种介质时，在分界面上，一部分光发生反射，另一部分光进入新介质发生折射。 2．光的折射定义 光从一种介质 入另一种介质时，传播 发生偏折的现象，叫做光的折射。 3．折射现象中的基本概念 如图所示，光从空气斜射入水中时： 分界面：两种介质的交界面，如图中的MM′。 入射光线：照射到两种介质分界面的光线，如图中的AO。 折射光线：进入另一种介质的光线，如图中的OB。 法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线，如图中的NN′。 入射角：入射光线与 的夹角。 折射角：折射光线与 的夹角。 光发生折射的条件是斜射入两种不同介质的分界面； 如果光线垂直入射，传播方向不会偏折，依然属于折射现象，只是不发生偏折。 另外在介质分界面，反射和折射通常会同时发生，不要误以为有折射就没有反射。 注意入射角、折射角都是光线和法线的夹角，不是和分界面的夹角，这是高频易错点。 【典例1】 小明探究光的传播时做了一个实验：先向透明水槽中倒入水，再在水中倒入大量的盐，几天后，光路如图所示。图中光线沿曲线传播，原因可能是______。 【变式1】 如图所示，一束光线从空气斜射入水中，请画出反射光线和折射光线的大致方向。 【变式2】 如图所示，一束光从空气斜射入水中，同时发生反射和折射。下列说法正确的是（　　） A．入射角增大时，折射角减小 B．反射角等于入射角 C．折射角大于入射角 D．当入射角为0°时，折射角为90° 知识点2：光的折射特点 1．探究光的折射特点 （1）让一束光从空气斜射入水中，观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系，比较折射角和入射角的大小关系。然后改变入射角大小，观察折射角的变化情况； 光从空气到玻璃中 光从玻璃到空气中 （2）探究折射光线与入射光线、法线是否在同一平面内 （3）让一束光垂直射入水中，观察折射情况； 空气垂直射入玻璃 玻璃垂直射入空气 2．光的折射特点 光从空气斜射入水或其他介质中时： （1）折射光线与入射光线、法线在 内； （2）折射光线和入射光线 法线两侧； （3）折射角 入射角（光从空气斜射入水或玻璃中时）； （4）入射角增大时，折射角也随着增大； （5）光线垂直射向介质表面时，传播方向 。 3．光路的可逆性 操作：让一束光逆着原折射光的方向从玻璃中斜射入空气中，观察折射情况 结论：在光的折射现象中，光路是 的。 如果光从水（或玻璃）中斜射入空气时，折射光线 法线，折射角 入射角。 在哪种介质是空气，这种介质里的角度就更大。 光从空气斜射入水 / 玻璃，折射角＜入射角；反过来水/玻璃斜射入空气，折射角＞入射角。入射角变大，折射角也同步变大；垂直入射，两角都为 0°。 千万不要忘记折射光路可逆，题目调换光的传播方向时，角度大小关系也要跟着互换。 【典例2】 探究“光的折射规律”的实验中： (1)实验时，为了显示光的传播路径，可在水面上方喷些烟雾，水中可滴入几滴牛奶，这是利用了光的___________。 (2)当光从空气垂直射入水中时，折射角为___________°，折射光线与入射光线___________。 (3)当光从空气斜射入水中时，折射光线向___________偏折，折射角___________入射角。 【变式1】下列关于光从空气斜射入玻璃的光路规律描述，正确的是（     ） A．折射角大于入射角 B．折射角小于入射角，两线分居法线两侧 C．斜射时传播方向不发生偏折 D．入射光线与折射光线在法线同侧 【变式2】物理实验小组选用了光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于研究光的折射现象。          (1)如图甲所示，使用光屏是为了显示光的传播路径，且光屏垂直插入水中；如图乙所示，将光屏折转观察折射光线，是为了验证法线、折射光线和入射光线是否_________； (2)光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而________（填“增大”、“不变”或“减小”）；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于________度； (3)图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点，则折射光线将会与3重合，说明在光的折射现象中，______； (4)实验中，多次改变入射角进行实验的目的是________。 A．减小实验误差 B．寻找普遍规律 【变式3】小明利用图示装置研究光的折射规律，水里的激光笔发出的光从水中斜射入空气中，在放置在空气中的光屏上形成了光斑。 (1)实验过程中，保持入射点不变，逐渐减小激光笔射向水面的入射角，则折射角逐渐_______（选填“增大”或“减小”），光斑逐渐向_______（选填“上”或“下”）移动； (2)当入射角增大到某一角度时，折射光线消失，此时的折射角等于_______； (3)当光从空气射向水中时，_______（选填“会”或“不会”）激光笔出现折射光线消失的情况。 知识点3：光的折射作图 1.先作法线（垂直于分界面）； 2.确定入射光线和折射光线分居法线两侧； 3.空气中的角（入射角或折射角）总是较大 ---------易错提醒 ①忽视垂直入射的特殊情况——垂直射入时传播方向不变，不是所有折射都偏折； ②混淆折射角与入射角的大小关系——光从空气斜射入水中时折射角小于入射角，从水中斜射入空气中时折射角大于入射角； 【典例3】 根据要求作图： (1)如图1所示，一束光从空气射向水面，请画出反射光线和大致的折射光线。 【变式1】如图是一束光从空气斜射向玻璃后的反射光线，请画出入射光线和折射光线。（注：折射光线只需画出大致方向，保留作图痕迹） 【变式2】如图所示，点光源S发出的两束光照射到半圆形的玻璃砖中，请画出两束光线分别进入和射出玻璃砖的光路图。 【变式3】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。 知识点4：由折射形成的奇异现象 1．常见的折射现象 （1）池水变浅：池底反射的光从水中 入空气时，折射光线 法线，折射角 入射角，人眼逆着折射光线看去，看到池底的 像（选填“实”或“虚”），像的位置比实际位置 （或浅）。 （2）筷子弯折：筷子反射的光从水中 入空气时发生 ，逆着折射光线看去，筷子的位置发生了偏折（或错位）。 （3）海市蜃楼：光在不均匀的大气中传播时发生多次折射，形成 像。 （4）水中看岸上物体变高：岸上物体反射的光从空气斜射入水中时，折射光线 法线，人眼逆着折射光线看去，物体的像比实际位置高。 （5）我们总是依照光射来的方向去推断物体的位置，小猫也是这样。小猫叉不到鱼： （6）在不透明碗底放一枚硬币，把碗移动到眼睛刚好看不到硬币的地方。保持眼睛和碗 的位置不变，缓慢地向碗里倒水，观察现象。 现象：加水之后，又能重新看到硬币，并且看到的硬币位置比实际硬币的位置要偏 。 分析：硬币反射的光从水斜射入空气时发生光的 ，折射光线 法线；人眼逆着折射光线看去，会看到硬币变浅、偏高的 像，所以原本看不见的硬币又能看见了。 2．折射与反射的对比 光照射到两种介质分界面上时，一般同时发生 和 。 对比项目 光的反射 光的折射 传播介质 光线返回原来介质 光线进入另一种介质 三线关系 入射、反射、法线在同一平面；反射光线与入射光线分居法线两侧 入射、折射、法线在同一平面；折射光线与射光线分居法线两侧 角度关系 反射角等于入射角 斜射时折射角≠入射角 光路特点 光路可逆 光路可逆 生活实例 平面镜成像、倒影、黑板反光 筷子 “折断”、池水看起来变浅、海市蜃楼 垂直界面入射 沿原路反射回去 传播方向不改变 池水变浅、筷子弯折、海市蜃楼，人眼看到的全部都是虚像，不是真实物体。 区分光现象是难点：看到 “倒影、镜子成像” 是光的反射；“影子、小孔成像、日食” 是光的直线传播；看到物体位置错位、变浅变高才是折射。 无论是水里看岸上，还是岸上看水里，虚像位置都比实际物体位置偏高。 【典例4】在如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是（     ） A．水中“倒影” B．对镜梳妆 C．手影 D．水中“折笔” 【变式1】如图所示鸭子在水面上戏水，下列关于该场景中光现象的分析，正确的是（     ） A．岸上的人能看见鸭子在水中的脚掌，是由实际光线会聚而成的脚掌的实像 B．岸上的人看到鸭子在水中脚掌的像比实际脚掌位置更浅 C．岸上的人看见鸭子在水下的脚掌，是光从空气斜射入水中发生折射形成的 D．鸭子在水中的倒影，是光的折射形成的与鸭子等大的虚像 【变式2】小猫想偷吃鱼缸里的小鱼，却怎么也叉不起来（如图）。下列分析正确的是（　　） A．小猫看到的鱼是由于光的反射形成的虚像 B．小猫能看到水中的鱼，鱼也能看到小猫 C．小猫叉不到鱼是因为光从空气射入水中时传播方向发生了偏折 D．小猫想要用鱼叉叉到鱼，应该用鱼叉对准看到的鱼的上方 【变式3】一固定激光笔向水面发出一束激光，光线在水面的O点同时发生反射和折射的光路如图所示，同时墙面和池底分别出现了光斑P和Q，下列说法正确的是（     ） A．折射角为 B．反射角为 C．若水面上升，光斑P将向右移动 D．若水面下降，光斑Q将向左移动 模块三 方法技巧 技巧一：光的折射作图方法 画法线：过入射点作垂直于介质分界面的虚线，法线是判断角度的基准。 定两侧：入射光线、折射光线分居法线两侧，不能画在法线同一侧。 判角度大小（核心口诀：空气中角度更大） 光从空气斜射入水/玻璃：折射光线靠近法线，折射角＜入射角； 光从水/玻璃斜射入空气：折射光线远离法线，折射角＞入射角。 处理垂直入射特殊情况：光线垂直界面入射，传播方向不变，入射角、折射角均为 0°，光线沿直线画出。 区分虚实线与箭头 实际光线：实线，带箭头，箭头顺着光的传播方向； 法线、虚像的反向延长线：虚线，不能画箭头。 作图易错提醒 不是发生折射就一定偏折，垂直入射时折射不偏折。 入射角、折射角是光线与法线的夹角，不是和界面的夹角。 技巧二：三种光现象辨析技巧 光现象 本质 典型实例 光的直线传播 光在同种均匀介质传播 影子、小孔成像、日食、月食 光的反射 光遇到界面，返回原来介质 水面倒影、平面镜成像、黑板反光 光的折射 光穿过界面，进入另一种介质 池水变浅、筷子弯折、海市蜃楼、碗中硬币重现、小猫叉鱼、水中看岸上物体变高 速记口诀：倒影镜像是反射；影子小孔直线传；错位变浅是折射。 技巧三：做题解题技巧 虚像判断规律：岸上看水中物体、水中看岸上物体，看到的都是虚像，虚像位置总比物体实际位置偏高。 界面处的现象：光射到两种介质分界面，反射和折射通常同时发生，有折射不代表没有反射。 光路可逆应用：若题目调换光的传播方向，入射角和折射角的大小关系互换。 解题顺序：做折射题、画光路，先画法线，再画光线。 人眼看到虚像，是逆着折射光线反向延长得到，反向延长线不属于真实光线。 常见陷阱（考试高频坑） ❌误区：折射一定发生偏折。✅正解：垂直入射属于折射现象，但传播方向不变。 ❌误区：折射角是光线和界面的夹角。✅正解：角度全部以法线为参照。 ❌误区：看到水中的鱼是实像。✅正解：全部为虚像。 ❌误区：有折射就没有反射。✅正解：分界面一般同时发生反射、折射。 模块四 课后作业 一、单选题 1．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 2．在湖边看平静湖水中的“鱼在云中游”，则（     ） A．“鱼”是光的反射形成的虚像，“云”是光的折射形成的实像 B．“鱼”是光的折射形成的虚像，“云”是光的反射形成的虚像 C．“鱼”和“云”都是光的反射形成的虚像 D．“鱼”和“云”都是光的折射形成的实像 3．2024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． 4．下列现象与海市蜃楼的形成原理相同的是（     ） A．林中晨光 B．水中月亮 C．镜中转角 D．碗中折筷 二、填空题 5．如图所示，小亮将一束激光射到空水槽的底部O点，形成一个光斑。向水槽内注入适量水后，水槽底部的光斑向O点的______（选填“左”或“右”）侧移动，在注水过程中，折射角______（选填“增大”、“减小”或“不变”），实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些______。 6．水下的潜水员看岸边的观光者，他看到的是______（选填“变矮”或“变高”）的______（选填“实像”或“虚像”）。观光者看到水底有一块非常漂亮的鹅卵石，他想用激光笔照射这块鹅卵石，激光笔应瞄准______（选填“鹅卵石的上方”、“鹅卵石”或“鹅卵石的下方”）。 7．如图所示，一个透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽放置在水平桌面上。用固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，水槽中未注水时侧壁上A处有一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了________现象，此时入射角________（选填“大于”“等于”或“小于”）角θ；为使B处的光点移至C处，应向水槽中________（选填“注水”或“抽水”），并在图中画出此时水面的位置。 8．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”）。 三、作图题 9．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。 10．一束光从空气斜射入水中时，水中的折射光线OA如图所示，试用带箭头的直线画出入射光线和反射光线的方向。 11．如图所示，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下E处看到了路灯的像，图中A、B两点，其中一点是路灯的发光点，另一点是路灯的像点。请在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。 四、实验题 12．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° 13．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________。 14．两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__________。 15．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。 (1)实验时，光贴着光屏从空气射入水中，此时该光屏的作用为______；小明将F板向后折转一定的角度，该操作是为了探究______。 (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”或“右”）移动。 (3)小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明______，此时入射角______折射角（选填“大于”或“小于”） (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，下图中正确的是______。 A．    B．   C．    D． 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4节 光的折射 目录 模块一 知识框架 1 模块二 知识精讲 2 知识点1：光的折射现象 2 知识点2：光的折射特点 4 知识点3：光的折射作图 8 知识点4：由折射形成的奇异现象 11 模块三 方法技巧 16 模块四 课后作业 17 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 知识点1：光的折射现象 1．光的折射现象 光在同种均匀介质中沿直线传播；当光从一种介质进入另一种介质时，在分界面上，一部分光发生反射，另一部分光进入新介质发生折射。 2．光的折射定义 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，叫做光的折射。 3．折射现象中的基本概念 如图所示，光从空气斜射入水中时： 分界面：两种介质的交界面，如图中的MM′。 入射光线：照射到两种介质分界面的光线，如图中的AO。 折射光线：进入另一种介质的光线，如图中的OB。 法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线，如图中的NN′。 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。 光发生折射的条件是斜射入两种不同介质的分界面； 如果光线垂直入射，传播方向不会偏折，依然属于折射现象，只是不发生偏折。 另外在介质分界面，反射和折射通常会同时发生，不要误以为有折射就没有反射。 注意入射角、折射角都是光线和法线的夹角，不是和分界面的夹角，这是高频易错点。 【典例1】 小明探究光的传播时做了一个实验：先向透明水槽中倒入水，再在水中倒入大量的盐，几天后，光路如图所示。图中光线沿曲线传播，原因可能是______。 【答案】盐水密度不均匀，光线发生了折射 【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播。盐水放置一段时间后，上下密度不均匀，光线穿过盐水时发生了折射，逐渐弯曲。 【变式1】 如图所示，一束光线从空气斜射入水中，请画出反射光线和折射光线的大致方向。 【答案】 【详解】在空气中法线的另一侧作出反射光线，使反射角等于入射角；光从空气斜射入水中时，折射光线和入射光线分居法线两侧，在水中法线的另一侧作出折射光线，使折射角小于入射角，据此作图。 【变式2】 如图所示，一束光从空气斜射入水中，同时发生反射和折射。下列说法正确的是（　　） A．入射角增大时，折射角减小 B．反射角等于入射角 C．折射角大于入射角 D．当入射角为0°时，折射角为90° 【答案】B 【详解】A．光从空气斜射入水中时，入射角增大，折射角也随之增大，故A错误； B．根据光的反射定律，发生光的反射时，反射角一定等于入射角，故B正确； C．光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，故C错误； D．当入射角为时，光线垂直界面入射，传播方向不变，折射角也为，故D错误。 故选 B。 知识点2：光的折射特点 1．探究光的折射特点 （1）让一束光从空气斜射入水中，观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系，比较折射角和入射角的大小关系。然后改变入射角大小，观察折射角的变化情况； 光从空气到玻璃中 光从玻璃到空气中 （2）探究折射光线与入射光线、法线是否在同一平面内 （3）让一束光垂直射入水中，观察折射情况； 空气垂直射入玻璃 玻璃垂直射入空气 2．光的折射特点 光从空气斜射入水或其他介质中时： （1）折射光线与入射光线、法线在同一平面内； （2）折射光线和入射光线分居法线两侧； （3）折射角小于入射角（光从空气斜射入水或玻璃中时）； （4）入射角增大时，折射角也随着增大； （5）光线垂直射向介质表面时，传播方向不变。 3．光路的可逆性 操作：让一束光逆着原折射光的方向从玻璃中斜射入空气中，观察折射情况 结论：在光的折射现象中，光路是可逆的。 如果光从水（或玻璃）中斜射入空气时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。 在哪种介质是空气，这种介质里的角度就更大。 光从空气斜射入水 / 玻璃，折射角＜入射角；反过来水/玻璃斜射入空气，折射角＞入射角。入射角变大，折射角也同步变大；垂直入射，两角都为 0°。 千万不要忘记折射光路可逆，题目调换光的传播方向时，角度大小关系也要跟着互换。 【典例2】 探究“光的折射规律”的实验中： (1)实验时，为了显示光的传播路径，可在水面上方喷些烟雾，水中可滴入几滴牛奶，这是利用了光的___________。 (2)当光从空气垂直射入水中时，折射角为___________°，折射光线与入射光线___________。 (3)当光从空气斜射入水中时，折射光线向___________偏折，折射角___________入射角。 【答案】(1)散射 (2) 0 在同一直线上 (3) 法线 小于 【详解】（1）为了显示光的传播路径，可在水面上方喷些烟雾，水中可滴入几滴牛奶，这是利用了光的散射，人在各个角度都能看到光线，便于观察。 （2）[1]折射角是折射光线和法线的夹角，光从空气垂直射入水中时，折射光线的方向不改变，即折射光线与法线重合，故折射角为0°。 [2]由于光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变，即折射光线不发生偏折，故此时折射光线与入射光线在同一直线上。 （3）[1][2]由光的折射规律可知，当光从空气斜射入水中时，折射光线向法线靠近，折射角小于入射角。 【变式1】下列关于光从空气斜射入玻璃的光路规律描述，正确的是（     ） A．折射角大于入射角 B．折射角小于入射角，两线分居法线两侧 C．斜射时传播方向不发生偏折 D．入射光线与折射光线在法线同侧 【答案】B 【详解】ABD．光从空气斜射入玻璃中，折射光线与入射光线分居法线两侧，折射光线远离靠近，即折射角小于入射角，故AD错误，B正确； C．斜射时传播方向一定会发生偏折，只有垂直入射才不偏折，故C错误。 故选B。 【变式2】物理实验小组选用了光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于研究光的折射现象。          (1)如图甲所示，使用光屏是为了显示光的传播路径，且光屏垂直插入水中；如图乙所示，将光屏折转观察折射光线，是为了验证法线、折射光线和入射光线是否_________； (2)光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而________（填“增大”、“不变”或“减小”）；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于________度； (3)图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点，则折射光线将会与3重合，说明在光的折射现象中，______； (4)实验中，多次改变入射角进行实验的目的是________。 A．减小实验误差 B．寻找普遍规律 【答案】(1)在同一平面内 (2) 增大 0 (3)光路是可逆的 (4)B 【详解】（1）将可折转光屏折转后，无法在偏折的光屏上观察到折射光线，这个操作的目的就是验证：折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 （2）从图丙可知，入射光线逐渐远离法线时，折射光线也逐渐远离法线，因此可得出结论：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大；当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向不变，入射角、折射角都等于度。 （3）激光从水中沿原折射光线反向射入，折射光线沿原入射光线射出，与原入射光线重合，说明在光的折射现象中，光路是可逆的。 （4）本实验是探究光的折射的普遍规律，多次改变入射角是为了避免单次实验的偶然性，寻找普遍规律，不是为了减小实验误差，故选B。 【变式3】小明利用图示装置研究光的折射规律，水里的激光笔发出的光从水中斜射入空气中，在放置在空气中的光屏上形成了光斑。 (1)实验过程中，保持入射点不变，逐渐减小激光笔射向水面的入射角，则折射角逐渐_______（选填“增大”或“减小”），光斑逐渐向_______（选填“上”或“下”）移动； (2)当入射角增大到某一角度时，折射光线消失，此时的折射角等于_______； (3)当光从空气射向水中时，_______（选填“会”或“不会”）激光笔出现折射光线消失的情况。 【答案】(1) 减小 上 (2)90°/90度 (3)不会 【详解】（1）当入射角减小时，折射光线会向法线方向偏折，所以折射角逐渐减小； 折射角减小，意味着折射光线更靠近法线，射到光屏上的光斑会逐渐向上移动。 （2）由于光从水中斜射向空气时，折射角大于入射角，所以当增大到某一角度时，观察不到折射光线，此时折射角等于90°。 （3）由于光从水中斜射向空气时，折射角大于入射角，所以当折射角增大到某种程度后，折射光线会消失；而光线从空气斜射向水中时，折射角小于入射角，所以不会出现折射光线消失的情况。 知识点3：光的折射作图 1.先作法线（垂直于分界面）； 2.确定入射光线和折射光线分居法线两侧； 3.空气中的角（入射角或折射角）总是较大 ---------易错提醒 ①忽视垂直入射的特殊情况——垂直射入时传播方向不变，不是所有折射都偏折； ②混淆折射角与入射角的大小关系——光从空气斜射入水中时折射角小于入射角，从水中斜射入空气中时折射角大于入射角； 【典例3】 根据要求作图： (1)如图1所示，一束光从空气射向水面，请画出反射光线和大致的折射光线。 【答案】 【详解】根据光的反射定律，反射角等于入射角，在法线右侧的空气中画出反射光线；然后再根据光的折射规律，光从空气斜射入水等其他介质时，折射角小于入射角，在水中法线右侧大致画出折射光线，据此作图。 【变式1】如图是一束光从空气斜射向玻璃后的反射光线，请画出入射光线和折射光线。（注：折射光线只需画出大致方向，保留作图痕迹） 【答案】 【详解】反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，以此确定入射光线的位置；当光从空气斜射入玻璃时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，据此画出折射光线的大致方向即可。 【变式2】如图所示，点光源S发出的两束光照射到半圆形的玻璃砖中，请画出两束光线分别进入和射出玻璃砖的光路图。 【答案】 【详解】光线从空气斜射入玻璃砖时，由于玻璃的密度大于空气，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，由此过点作出法线，在法线左侧的玻璃中作出折射光线；光由空气垂直射向玻璃砖的光线方向不变，由此作出射进玻璃砖的光线； 光线垂直照射半圆形的玻璃砖，光线不发生偏转，沿直线传播到半圆的B点，连接OB，OB为入射到B点的法线，光从玻璃传播到空气中，空气中的折射角大于玻璃中的入射角。 【变式3】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】 【详解】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： 知识点4：由折射形成的奇异现象 1．常见的折射现象 （1）池水变浅：池底反射的光从水中斜射入空气时，折射光线远离法线，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，看到池底的虚像（选填“实”或“虚”），像的位置比实际位置高（或浅）。 （2）筷子弯折：筷子反射的光从水中斜射入空气时发生折射，逆着折射光线看去，筷子的位置发生了偏折（或错位）。 （3）海市蜃楼：光在不均匀的大气中传播时发生多次折射，形成虚像。 （4）水中看岸上物体变高：岸上物体反射的光从空气斜射入水中时，折射光线靠近法线，人眼逆着折射光线看去，物体的像比实际位置高。 （5）我们总是依照光射来的方向去推断物体的位置，小猫也是这样。小猫叉不到鱼： （6）在不透明碗底放一枚硬币，把碗移动到眼睛刚好看不到硬币的地方。保持眼睛和碗 的位置不变，缓慢地向碗里倒水，观察现象。 现象：加水之后，又能重新看到硬币，并且看到的硬币位置比实际硬币的位置要偏高。 分析：硬币反射的光从水斜射入空气时发生光的折射，折射光线远离法线；人眼逆着折射光线看去，会看到硬币变浅、偏高的虚像，所以原本看不见的硬币又能看见了。 2．折射与反射的对比 光照射到两种介质分界面上时，一般同时发生反射和折射。 对比项目 光的反射 光的折射 传播介质 光线返回原来介质 光线进入另一种介质 三线关系 入射、反射、法线在同一平面；反射光线与入射光线分居法线两侧 入射、折射、法线在同一平面；折射光线与射光线分居法线两侧 角度关系 反射角等于入射角 斜射时折射角≠入射角 光路特点 光路可逆 光路可逆 生活实例 平面镜成像、倒影、黑板反光 筷子 “折断”、池水看起来变浅、海市蜃楼 垂直界面入射 沿原路反射回去 传播方向不改变 池水变浅、筷子弯折、海市蜃楼，人眼看到的全部都是虚像，不是真实物体。 区分光现象是难点：看到 “倒影、镜子成像” 是光的反射；“影子、小孔成像、日食” 是光的直线传播；看到物体位置错位、变浅变高才是折射。 无论是水里看岸上，还是岸上看水里，虚像位置都比实际物体位置偏高。 【典例4】在如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是（     ） A．水中“倒影” B．对镜梳妆 C．手影 D．水中“折笔” 【答案】D 【详解】A．水中“倒影”是平面镜成像，原理是光的反射，故A不符合题意； B．对镜梳妆属于平面镜成像，原理同样是光的反射，故B不符合题意； C．手影是光沿直线传播时，被手阻挡形成的阴影，原理是光的直线传播，故C不符合题意； D．水中“折笔”是光从水斜射入空气时，传播方向发生偏折产生的现象，属于光的折射，故D符合题意。 故选D。 【变式1】如图所示鸭子在水面上戏水，下列关于该场景中光现象的分析，正确的是（     ） A．岸上的人能看见鸭子在水中的脚掌，是由实际光线会聚而成的脚掌的实像 B．岸上的人看到鸭子在水中脚掌的像比实际脚掌位置更浅 C．岸上的人看见鸭子在水下的脚掌，是光从空气斜射入水中发生折射形成的 D．鸭子在水中的倒影，是光的折射形成的与鸭子等大的虚像 【答案】B 【详解】A．岸上的人看到水中脚掌是光的折射现象，脚掌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到的是变浅的虚像，并非实际光线会聚形成的实像，故A错误； B．由于光的折射，当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去，会觉得脚掌的位置比实际位置更浅，故B正确； C．岸上的人看水下的脚掌，是脚掌反射的光从水中斜射入空气发生折射，并非光从空气斜射入水中，故C错误； D．鸭子在水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的与物体等大的虚像，并非光的折射，故D错误。 故选B。 【变式2】小猫想偷吃鱼缸里的小鱼，却怎么也叉不起来（如图）。下列分析正确的是（　　） A．小猫看到的鱼是由于光的反射形成的虚像 B．小猫能看到水中的鱼，鱼也能看到小猫 C．小猫叉不到鱼是因为光从空气射入水中时传播方向发生了偏折 D．小猫想要用鱼叉叉到鱼，应该用鱼叉对准看到的鱼的上方 【答案】B 【详解】A．小猫看到的鱼是光的折射形成的虚像，不是反射，A错误； B．在折射现象中光路可逆，小猫能看到鱼（鱼的光折射到小猫眼中），鱼也能看到小猫（小猫的光折射到鱼眼中），B正确； C．小猫叉不到鱼，是因为光从水射入空气时发生偏折，不是空气射入水，C错误； D．看到的虚像在实际鱼的上方，因此要叉到鱼，应该对准看到的鱼的下方，D错误。 故选B。 【变式3】一固定激光笔向水面发出一束激光，光线在水面的O点同时发生反射和折射的光路如图所示，同时墙面和池底分别出现了光斑P和Q，下列说法正确的是（     ） A．折射角为 B．反射角为 C．若水面上升，光斑P将向右移动 D．若水面下降，光斑Q将向左移动 【答案】B 【详解】A．如图，入射光线与水面夹角为40°，则入射角为50°；光从空气射入水中，则折射角小于入射角，所以，折射角小于50°，故A错误； B．入射角为50°，反射角等于入射角，所以，反射角为50°，故B正确； C．若水面上升，入射光方向不变，入射点向左上方移动，反射光线平行左移，光斑P将向左移动，故C错误； D．若水面下降，入射光方向不变，入射点向右下方移动，折射光线平行右移，光斑Q将向右移动，故D错误。 故选B。 模块三 方法技巧 技巧一：光的折射作图方法 画法线：过入射点作垂直于介质分界面的虚线，法线是判断角度的基准。 定两侧：入射光线、折射光线分居法线两侧，不能画在法线同一侧。 判角度大小（核心口诀：空气中角度更大） 光从空气斜射入水/玻璃：折射光线靠近法线，折射角＜入射角； 光从水/玻璃斜射入空气：折射光线远离法线，折射角＞入射角。 处理垂直入射特殊情况：光线垂直界面入射，传播方向不变，入射角、折射角均为 0°，光线沿直线画出。 区分虚实线与箭头 实际光线：实线，带箭头，箭头顺着光的传播方向； 法线、虚像的反向延长线：虚线，不能画箭头。 作图易错提醒 不是发生折射就一定偏折，垂直入射时折射不偏折。 入射角、折射角是光线与法线的夹角，不是和界面的夹角。 技巧二：三种光现象辨析技巧 光现象 本质 典型实例 光的直线传播 光在同种均匀介质传播 影子、小孔成像、日食、月食 光的反射 光遇到界面，返回原来介质 水面倒影、平面镜成像、黑板反光 光的折射 光穿过界面，进入另一种介质 池水变浅、筷子弯折、海市蜃楼、碗中硬币重现、小猫叉鱼、水中看岸上物体变高 速记口诀：倒影镜像是反射；影子小孔直线传；错位变浅是折射。 技巧三：做题解题技巧 虚像判断规律：岸上看水中物体、水中看岸上物体，看到的都是虚像，虚像位置总比物体实际位置偏高。 界面处的现象：光射到两种介质分界面，反射和折射通常同时发生，有折射不代表没有反射。 光路可逆应用：若题目调换光的传播方向，入射角和折射角的大小关系互换。 解题顺序：做折射题、画光路，先画法线，再画光线。 人眼看到虚像，是逆着折射光线反向延长得到，反向延长线不属于真实光线。 常见陷阱（考试高频坑） ❌误区：折射一定发生偏折。✅正解：垂直入射属于折射现象，但传播方向不变。 ❌误区：折射角是光线和界面的夹角。✅正解：角度全部以法线为参照。 ❌误区：看到水中的鱼是实像。✅正解：全部为虚像。 ❌误区：有折射就没有反射。✅正解：分界面一般同时发生反射、折射。 模块四 课后作业 一、单选题 1．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。 2．在湖边看平静湖水中的“鱼在云中游”，则（     ） A．“鱼”是光的反射形成的虚像，“云”是光的折射形成的实像 B．“鱼”是光的折射形成的虚像，“云”是光的反射形成的虚像 C．“鱼”和“云”都是光的反射形成的虚像 D．“鱼”和“云”都是光的折射形成的实像 【答案】B 【详解】看到水中的鱼：鱼反射的光从水斜射入空气时发生光的折射，折射光进入人眼，人眼逆着折射光看去，看到的是鱼的虚像；看到水中的云：天空中的云反射的光在水面发生镜面反射，形成平面镜成像，所以水中的云是光的反射形成的虚像。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．2024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 【详解】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。 4．下列现象与海市蜃楼的形成原理相同的是（     ） A．林中晨光 B．水中月亮 C．镜中转角 D．碗中折筷 【答案】D 【详解】 海市蜃楼是光在密度不均匀的空气中传播时发生折射形成的。 A．林中晨光是光沿直线传播形成的，故A错误； B．水中月亮属于平面镜成像，由光的反射形成，故B错误； C．镜中转角利用凸面镜成像，由光的反射形成，故C错误； D．碗中折筷是光从水中斜射入空气中发生折射形成的，与海市蜃楼原理相同，故D正确。 故选D。 二、填空题 5．如图所示，小亮将一束激光射到空水槽的底部O点，形成一个光斑。向水槽内注入适量水后，水槽底部的光斑向O点的______（选填“左”或“右”）侧移动，在注水过程中，折射角______（选填“增大”、“减小”或“不变”），实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些______。 【答案】 左 不变 烟雾 【详解】[1][2]将一束激光射到空水槽的底部O点，形成一个光斑，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，折射光线偏向法线，因此水槽底部光斑移动到O点的左侧；继续沿水槽壁缓慢注水，折射光线逐渐向左移动，但是入射角不变，折射角的大小也不变。 [3]实验中光在空气中的传播路径并不清晰，可以在水面上方喷了一些烟雾，光通过这些烟雾发生漫反射，从而从各个方向看到光的路径。 6．水下的潜水员看岸边的观光者，他看到的是______（选填“变矮”或“变高”）的______（选填“实像”或“虚像”）。观光者看到水底有一块非常漂亮的鹅卵石，他想用激光笔照射这块鹅卵石，激光笔应瞄准______（选填“鹅卵石的上方”、“鹅卵石”或“鹅卵石的下方”）。 【答案】 变高 虚像 鹅卵石 【详解】[1][2]潜入水中的人能看到岸上的人，是因为岸边的人反射的光经水面的折射后射到了潜水员的眼睛里。因为光在空气与水的界面会发生偏折，且折射角小于入射角，所以潜水员逆着光线来的方向看去，看到的是变高的虚像。 [3]如图： 从A处发射激光，水中的“石”处有一块“鹅卵石”；连接AB，与水面的交点为入射点，过入射点做出法线，根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角画出折射光线的位置，虽然人看到的B点是鹅卵石的虚像，鹅卵石的实际位置在B点的正下方，因为激光在进入水的时候也会发生折射，根据光路可逆可知，激光射向B点时，经水折射后激光也就刚好落在鹅卵石上了。 7．如图所示，一个透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽放置在水平桌面上。用固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，水槽中未注水时侧壁上A处有一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了________现象，此时入射角________（选填“大于”“等于”或“小于”）角θ；为使B处的光点移至C处，应向水槽中________（选填“注水”或“抽水”），并在图中画出此时水面的位置。 【答案】 折射 小于 注水 【详解】水槽未注水时，光沿直线传播照亮A点；注入水后，光从水斜射入空气，在水面发生折射现象，因此光点偏移到B点。 入射角是水中入射光线与法线的夹角，θ是空气中折射光线与法线的夹角。根据折射规律，光从水斜射入空气时，折射角大于入射角，因此入射角小于θ。 若要让光点从B向上移到C处，需要升高水位，水位升高后，激光方向不变，入射点沿入射光向上偏移，由于入射角不变，折射光线和原折射光线平行，最终光点会上移到C处。 8．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。 三、作图题 9．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】 【详解】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。 10．一束光从空气斜射入水中时，水中的折射光线OA如图所示，试用带箭头的直线画出入射光线和反射光线的方向。 【答案】 【详解】反射光线和入射光线都在空气（同种介质）中，满足反射角等于入射角，且分居法线两侧。光从空气斜射入水中，满足折射角小于入射角，折射光线与入射光线分居法线两侧，因此入射光线比折射光线更远离法线。据此作图。 11．如图所示，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下E处看到了路灯的像，图中A、B两点，其中一点是路灯的发光点，另一点是路灯的像点。请在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。 【答案】 【详解】路灯发出的光从空气斜射入水中时，折射光线会向法线偏折，潜水员的眼睛逆着折射光线看去，会认为光沿直线传播，因此看到的虚像位置会比实际路灯的位置偏高，由此区分出更高的A是像点、更低的B是实际发光点，光线的传播方向是从路灯B出发，经水面折射后进入潜水员的眼睛E。连接E点与A点，EA 与水面界面的交点即为入射点O；OE是折射光线，BO是入射光线，据此即可画出水下E处的人看到路灯B的光路图。 四、实验题 12．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。 13．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 【详解】（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。 14．两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 【详解】（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。 15．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。 (1)实验时，光贴着光屏从空气射入水中，此时该光屏的作用为______；小明将F板向后折转一定的角度，该操作是为了探究______。 (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”或“右”）移动。 (3)小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明______，此时入射角______折射角（选填“大于”或“小于”） (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，下图中正确的是______。 A．    B．   C．    D． 【答案】(1) 显示光路 折射光线、入射光线、法线是否在同一平面内 (2)左 (3) 折射时光路是可逆的 小于 (4) 不会 D 【详解】（1）[1]利用光屏表面的漫反射可以显示光路，便于观察。 [2]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，即F板和入射光线所在的E板不处在同一平面，则在F板上不能看到折射光，说明此时折射光线和入射光线在同一平面内，因此该操作是为了探究折射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。 （2）保持入射光不动，继续加水，则入射点向左上方平移，入射角不变故折射角不变，则折射光线向左平移，所以会看到杯底的亮斑B向左移动。 （3）[1][2]让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明光的折射现象中，光路是可逆的。从图中可知，此时折射光线远离法线，入射角小于折射角。 （4）[1]当光从空气射向玻璃时折射光线靠近法线处偏折，折射角小于入射角，所以不会发生光的全反射现象。 [2]一束光垂直于三棱镜的一个面射入，则其传播方向不变，接着射到三棱镜的斜边处，作出法线可知入射角为45°，这一角度超过了该玻璃的临界角，所以在斜边处发生全反射现象，反射角等于入射角，由几何关系，反射光线垂直于底边射出，如图所示： 故选D。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $