3.1 光的折射（重难点专练）物理新教材苏科版八年级上册

函学科网·上好课 1.(1) 反射 折射 (2)虚像 2.(1)反射 (2)小于 (3)光从水斜射入空气中 (4)小 3.(1)显示光路 (2)不能 (3) 增大 小于 (4)大于 (5)45 4.(1) 两侧 在 (2)左 (3)减小 (4)不能 5.(1)不一定 (2) 32 C (3)小于 (4)水中斜射入空气 6.C 7.D 8.C www.zxxk.com 上好每一堂课 3.1光的折射 题型01探究光的折射特点 折射角随入射角的增大而增大小于 题型02光的折射光路 1/2 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 空气 9 水 题型03光的反射和折射判断 11. EO 30 45 AB右侧 12. OF 45 右 13 MN 30 右 变大 14.C 15.D 题型04根据折射判断水面的变化 16.A 17.C 18.B 19.B 20.D 2/2 3.1 光的折射 题型01 探究光的折射特点 题型02 光的折射光路 题型03 光的反射和折射判断 题型04 根据折射判断水面的变化 ▌题型01 探究光的折射特点 1.实验现象 （1）光从空气斜射入水中时，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角； （2）改变入射角的大小，发现折射角的大小也随之改变，并且入射角增大时，折射角也增大； （3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变； （4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。折射角大于入射角。 2.实验结论 光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大；当入射角减小时，折射角也减小。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。在折射现象中，光路可逆。 3.一般情况下，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；（空气角大）当光从水中射入空气时，折射角大于入射角，当入射角增大到一定时，折射关消失，此时只发生光的反射。 1．小光在做“探究光的折射特点”的实验时，如图是光从空气射入水中时的光路。通过实验得到如下数据： 入射角 0 15 30 45 60 反射角 0 15 30 45 60 折射角 0 11 22.1 35.4 40.9 (1)分析表中数据，可得出结论： ①光从空气斜射到水面时，将同时发生____________和____________现象； ②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：____________，且折射角____________（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角； (2)小光去游泳，观察到深水区并不深，原因是他看到的池底是由光的折射形成的____________（选填“实像”或“虚像”）。 【答案】(1) 反射 折射 折射角随入射角的增大而增大 小于 (2)虚像 【详解】（1）光斜射到水面时，一部分光返回空气发生反射，另一部分光进入水中发生折射，因此会同时出现反射和折射现象。 从表格数据能看出：入射角从15°逐步增大到60°时，折射角也从11°逐步增大到40.9°，说明折射角随入射角的增大而增大；同时折射角的数值都小于对应的入射角。 （2）池底反射的光从水中斜射入空气时发生折射，折射光线偏离法线，人眼逆着折射光线看去，看到的是折射光线的反向延长线交汇形成的像，属于虚像，这个虚像的位置比池底实际位置更浅，所以看起来深水区并不深。 2．小明同学在做探究光的折射特点实验，如图是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。通过实验还得到如下数据： 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)分析表中数据，可得出结论：光从空气斜射到水面时，将同时发生____和折射现象； (2)光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化而变化，且折射角_______（大于/等于/小于）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零； (3)小明同学利用上面器材又继续做完了_________的实验，从而全面得出光的折射特点。 (4)小明同学还发现，当入射角增大时，反射光线和折射光线的夹角在不断变_______。 【答案】(1)反射 (2)小于 (3)光从水斜射入空气中 (4)小 【详解】（1）光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象。 （2）由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。 （3）小明同学利用上面器材又继续做完了，光从水斜射入空气中的实验，折射角大于入射角，折射角随入射角的改变而改变。 （4）当入射角增大时，反射角和折射角都增大，反射光线和折射光线都靠近界面，反射光线和折射光线的夹角在不断变小。 3．如图是小哲同学利用光具盘探究光的折射规律： 入射角 10° 30° 45° 60° 折射角 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)该同学先用沿MN可折叠的光屏探究光从空气斜射入水中时的光路（如图甲），实验时，入射光AO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OB。 (3)分析表中的数据，你能得出结论：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___________（大于/等于/小于）入射角。 (4)该同学又利用乙图研究光从空气斜射入玻璃中的光路并记录数据，由表格中的数据还可以判断：当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角___________30°（选填“等于”、“小于”或“大于”）； (5)当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角度数为___________°。 【答案】(1)显示光路 (2)不能 (3) 增大 小于 (4)大于 (5) 【详解】（1）光具盘可以让入射光、折射光的轨迹在盘面上显现出来，方便直观观察光的传播路径。 （2）折射光线、入射光线和法线在同一平面内，将F板向后折转后，F板与入射光线所在的E板不在同一平面，因此不能显示折射光线。 （3）分析表格数据，入射角从逐步增大到时，折射角也从逐步增大到，说明折射角随入射角增大而增大；同时每一组数据里折射角的数值都小于对应的入射角，因此光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角。 （4）由表格可知，入射角为时折射角为，入射角为时折射角为，的入射角介于和之间，对应的折射角也必然介于和之间，因此折射角大于。 （5）在光的折射现象中，光路是可逆的，从表格可知光从空气以入射角斜射入玻璃中时，折射角为，那么反过来光从玻璃以入射角斜射入空气中时，对应的折射角就等于原来的入射角。 4．小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置：    （一）如图甲所示的实验装置，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上可以看到折射后的光束，这说明折射光线和入射光线位于法线________；小明将光屏F向后折转一定角度后，在光屏F上不能看到折射光，说明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； （二）小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气（如图乙、丙），不断调整入射角，通过实验得到如表格： 入射角 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50° 折射角 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 90° 反射能量 5% 7% 26% 43% 84% 100% 100% (3)光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生，当入射角增大时，折射角增大；折射光线的能量________（选填“增大”、“减小”或“不变”）； (4)当入射角时，折射光消失，反射光会变得更亮，即发生光的全反射现象。通过对实验数据的分析特点可知，如果光从空气射向玻璃，________（选填“能”或“不能”）发生全反射现象。 【答案】(1) 两侧 在 (2)左 (3)减小 (4)不能 【详解】（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上可以看到折射后的光束，这说明折射光线和入射光线位于法线两侧；当F板向后折转一定的角度后，则用于呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，此时在F板上看不到折射光，两次实验对比可以说明折射光线和入射光线在同一平面内。 （2）若杯中的水增多，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，入设点左移，折射光线向左平移，光斑会向左移动。 （3）由表中数据可知：当入射角增大时，折射角也随之增大，反射光线能量增大，那么折射光线的能量减小。 （4）由表中数据分析可得出结论，要发生全反射，折射角大于入射角，若光从空气斜射向玻璃，则折射角小于入射角，不能发生全反射。 5．在验证“光的折射规律”的实验中，小明同学利用红色激光笔、水槽、水和一个背景屏探究光的折射特点。 (1)实验中打开激光光源，当光从空气射入水中时，传播方向______ （选填“一定”或“不一定”）发生改变 (2)小明测得如下表所示的两组数据： 表一：光从空气斜射入水中 序号 1 2 3 入射角α/° 30 45 60 折射角γ/° 22 32 40 表二：光从水中斜射入空气中 序号 1 2 3 入射角α/° 22 ◆ 40 折射角γ/° 30 45 60 ①表二中“◆”数据被遮挡住看不到，由表中信息可知这个数据是_______ ②如果在探究光从空气斜射入水中的折射规律时，完成了第4次实验，入射角是50°，折射角可能是____； A．20°    B．28°     C．35°     D．60° (3)学习完折射后，小明理解了光的色散现象的原理，于是他改用紫色激光笔从空气斜射入水中，当入射角为45°时，折射角_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）32°； (4)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。请根据表一和表二数据推理得出，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)不一定 (2) 32 C (3)小于 (4)水中斜射入空气 【详解】（1）当光垂直入射（入射角为0°）时，折射角也为0°，传播方向不变；只有当入射角不为0°时，传播方向才会改变。 （2）[1]根据光路可逆性原理，光从空气斜射入水中的入射角和折射角与光从水中斜射入空气中的折射角和入射角对应。表一中，当入射角时，折射角；表二中，当光从水斜射入空气时，折射角，则对应的入射角应为32°。 [2]由表一可知，光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，且折射角随着入射角的增大而增大。当入射角为45°时，折射角为32°，入射角为60°，折射角40°。当入射角为50°时，根据折射规律，折射角应在32°~40°之间，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3）由光的色散现象可知，水对紫光的折射能力大于对红光的折射能力，改用紫色激光笔从空气斜射入水中，当入射角为45°时，折射角应小于用红色激光笔进行实验时的折射角，即折射角小于32°。 （4）表一中，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，且折射角始终小于入射角，不会发生全反射。表二中，当光从水中斜射入空气时，折射角随入射角的增大而增大，且折射角始终大于入射角。由此推理，当入射角增大到使其折射角达90°时，则会发生全反射。因此全反射现象可能发生在光从水中斜射入空气中。 ▌题型02 光的折射光路 1.定介质：明确光是从哪种介质进入哪种介质（空气→水，还是水→空气）。 2.定方向：根据介质判断偏折方向（向法线偏折，还是远离法线偏折）。 3.定角度：根据偏折方向判断折射角与入射角的大小关系（大于、小于或相等）。 4.定共面：检查光路图是否符合“三线共面、两线分居”的几何关系。 6．把玻璃杯放在有字的卡片上，往杯内注水近满，如图所示，由上向下观察，发现杯内的文字明显高于杯外的文字。下面四幅图能正确解释此现象的是（     ） A． B． B． C． D． 【答案】C 【详解】人们能看到不发光的物体，是因为物体反射的光进入了人的眼睛，故把玻璃杯放在有字的卡片上，往杯内注水近满，由上向下观察，发现杯内文字比杯外的文字高，产生该现象的主要原因是光从水射向空气中时发生了光的折射，折射角大于入射角，且反向延长线（虚像）在物体上方，看到的是“物”变高的虚像。故选C。 7．人在岸上透过池水看池塘底部，下列光路图正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AC．人看池塘底部，光线是由池底（水中）斜射向人眼（空气中），故光线箭头方向应向上，A、C图中光线箭头向下，故AC错误； B．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，B图中折射光线没有发生偏折，故B错误； D．图中光线箭头方向向上，并且折射光线远离法线（折射角大于入射角），符合人在岸上透过池水看池塘底部光路图，故D正确。 故选D。 8．烧杯中有一条玩具小鱼，如图所示是从某一角度观察到：自上而下标记的①②③④四个小鱼的像，忽略玻璃对光的折射，其中②号像的成因示意图是下列选项中的（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】玻璃杯和水构成凸透镜，小鱼①是小鱼在杯壁形成的像再经过水面折射进入空气和人眼所成的像；小鱼②是小鱼反射的光，直接经过水面折射进入空气和人眼中所成的像；小鱼③是小鱼反射的光经过水和玻璃杯的两次折射，再进入空气和人眼中形成的像；小鱼④是小鱼在杯底形成的倒影通过该凸透镜观察到放大的虚像。综上所述，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．如图所示，一束光从空气中斜射到水面，请在图中作出光在水中大致的折射光线；并标出法线和折射角γ。 【答案】 【详解】过入射点O，作一条垂直于水面的虚线，这条线就是法线。在水中法线的另一侧，画出带箭头的折射光线，箭头指向水中，注意折射光线向法线偏折，折射角小于空气中的入射角，用符号γ标出折射光线和法线的夹角，这就是折射角，据此作图。 10．如图所示，一束光射向一块三棱镜，画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的径迹（注意标出法线）。 【答案】 【详解】光由空气进入玻璃，折射角小于入射角，因此折射光线应向法线靠拢；再次折射时，光由玻璃进入空气，折射角大于入射角，因此折射光线远离法线射出。如图所示： ▌题型03 光的反射和折射判断 发生光的折射同时会发生光的反射。求解此类题型的一般方法： （1）先找出相等的两个角，即可判断光的反射光路图，从而找出法线和分界面； （2）根据光的折射现象中，折射光线和入射光线在法线的两侧，即可判断光的折射光路图； （3）最后判断分界面两侧的介质种类。 11．如图所示是光在空气和玻璃两种物质中传播的路线，则入射光线是____________（填字母），入射角的大小是____________度，折射角的大小是____________度，其中____________（选填“AB左侧”、“AB右侧”，“CD上侧”或“CD下侧”）是空气。 【答案】 EO 30 45 AB右侧 【详解】图中CD与AB垂直，EO与OB夹角为60°，所以 图中FO与OC的夹角为30°，∠FOC和∠EOC均为30°，根据反射定律可知CD为法线，AB为界面。 折射光线与入射光线分居法线CD两侧且分居界面AB两侧，所以OQ为折射光线；左侧的EO与OQ分居法线CD两侧，所以EO为入射光线，OF为反射光线。 入射角是入射光线EO与法线CD的夹角，为30°；折射角是折射光线OQ与法线CD的夹角，为45°。 因折射角45°大于入射角30°，光由玻璃斜射入空气，故AB右侧为空气。 12．如图所示是一束光线斜射到空气和某种玻璃的分界面后，在两种物质中的传播路线，相互垂直的两根直线分别表示界面和法线，由图可知：反射光线是____________（用字母表示），折射角等于____________，界面的____________（左/右/上/下）侧是空气。 【答案】 OF 45 右 【详解】由图，已知 由几何知识可得 由反射角等于入射角可知，EO与OF为入射和反射光线，法线为AB，界面为CD。由折射光线与入射光线分居法线两侧可知，入射光线为EO，反射光线为OF，OG为折射光线。折射角为折射光线与法线的夹角，故折射角 入射角为入射光线与法线的夹角，则反射角 因光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角，故界面右侧为空气。 13．如图所示是光斜射入空气和玻璃的分界面上时发生反射和折射的光路图，那么图中的法线是____________，折射角是____________，界面的____________侧是空气。若入射角变小，则反射光线与折射光线的夹角度数将____________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 MN 30 右 变大 【详解】由光的反射定律可知，反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧、在界面同侧。图中光线B、C与MN的夹角均为60°，且分居MN两侧、同在M'N'右侧，故法线为MN，M'N'为界面。 A为折射光线，折射角是折射光线与法线的夹角，大小为30°。 因光从空气斜射入玻璃时折射角小于入射角，此处入射角为60°，折射角为30°，故界面的右侧是空气。 若入射角变小，反射角、折射角均随之变小，反射光线与折射光线的夹角为180°减去入射角与折射角之和，故夹角度数将变大。 14．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．MN的右边是玻璃 B．BO为入射光线 C．折射角为38° D．入射角为30° 【答案】C 【详解】根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，入射光线和反射光线分居法线两侧；根据光的折射规律，折射光线和反射光线也分居法线两侧。由图可知，∠QOB=∠QOC，则PQ为法线，MN为界面，CO为入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线，则入射角 折射角，即折射角小于入射角，根据光的折射规律可知，MN的左边是玻璃，故ABD错误，C正确。 故选C。 15．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．PQ的下边是玻璃 B．OB为入射光线 C．入射角为30° D．折射角为38° 【答案】D 【详解】由图可知，，则 根据反射角等于入射角，反射光线与入射光线关于法线对称，可得MN为界面，PQ为法线，所以CO为入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线，由图可知，折射角为，反射角和入射角为60°，折射角小于入射角，所以界面右侧为空气，左侧为玻璃，故ABC错误，D正确。 故选D。 ▌题型04 根据折射判断水面的变化 一般判断入射点的位置变化，再作出对应的光路图进行分析。 16．如图，向左匀速直线行驶的动车水平桌面上有一杯水，一束光斜射到杯里的水面上。入射光方向保持不变，当动车突然减速时，水面左侧升高、右侧降低（假设水面变化时在同一平面），则（     ） A．入射角变大，折射角变大 B．入射角变大，折射角变小 C．入射角不变，折射角不变 D．入射角变小，折射角变小 【答案】A 【详解】入射角是入射光线和法线的夹角，法线始终与水面垂直；动车突然减速，水面左侧升高、右侧降低，但水面倾斜，由于入射光方向保持不变，则法线跟着水面一起向右偏转，入射光线和法线的夹角（入射角）变大；据光的折射规律可知，光从空气斜射入水中，入射角变大，折射角也随之变大。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 17．如图一束光沿着AO斜射入水槽将发生偏折。若保持AO射入方向不变，在水槽左侧垫一块小石头，在水面恢复平静后，正确的是（     ） A．入射角增大 B．折射角减小 C．折射角不变 D．折射角增大 【答案】C 【详解】在水槽左侧垫小石头，水槽倾斜，但水面恢复平静后仍保持水平。因入射光线方向不变，法线方向不变，故入射角不变；由光的折射定律可知，入射角不变时折射角也不变，故ABD错误，C正确。 故选C。 18．如图所示，一束激光斜射入方形敞口容器内的水中，观察到容器底部有一个光斑O，有可能使光斑向左移动的操作是（     ） A．向右平移激光笔 B．使水面上升 C．使水面下降 D．增大激光入射角 【答案】B 【详解】A．向右平移激光笔，入射点右移，光斑右移，故A不符合题意； B．使水面上升，入射点向左上方移动，折射角不变，折射光线平行左移，光斑向左移动，故B符合题意； C．使水面下降，入射点向右下方移动，折射光线平行右移，光斑右移，故C不符合题意； D．增大激光入射角，折射角增大，折射光线向右偏折，光斑右移，故D不符合题意。 故选B。 19．如图所示，从长方体水槽右侧某一高度斜射一束激光，在水槽底部产生一个光斑。下列操作可使光斑向左移动的是（　　） A．保持水面高度和射入角度不变，使激光笔向右平移 B．保持激光笔位置和射入角度不变，缓慢放出一些水 C．保持激光笔位置和射入角度不变，缓缓加入一些水 D．保持水面高度和入射点不变，使入射光线绕入射点逆时针转动 【答案】B 【详解】A．如果激光笔向右平移，入射光线整体向右平移。由于水面高度和射入角度不变，光线在水面上的入射点也会向右平移。因为入射角不变，折射角也不变，所以水中的折射光线与原折射光线平行，但整体向右平移。因此，水槽底部的光斑会向右移动，故A不符合题意； B．放出一些水后，水面下降。激光笔位置和射入角度不变，入射光线在空间中的位置和方向是固定的。水面下降会导致入射点沿着入射光线向左下方移动。由于入射角不变，折射角也不变。新的折射光线与原来的折射光线平行，但新的入射点在原入射点的左侧。因此，水槽底部的光斑会向左移动，故B符合题意； C．加入一些水后，水面上升。同样，激光笔位置和射入角度不变。水面上升会导致入射点沿着入射光线向右上方移动。入射角不变，折射角也不变。新的折射光线与原来的折射光线平行，但新的入射点在原入射点的右侧。因此，水槽底部的光斑会向右移动，故C不符合题意； D．如图所示，入射光线是从右上方斜射向左下方的。法线是垂直于水面的。入射光线绕入射点逆时针转动，入射光线向法线靠拢，入射角减小。根据光的折射定律，当入射角减小时，折射角也会减小。折射光线会更靠近法线，光线到达水槽底部时，光斑会向右移动，故D不符合题意。 故选B。 20．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 【详解】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。 2 / 2 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 题型01 探究光的折射特点 题型02 光的折射光路 题型03 光的反射和折射判断 题型04 根据折射判断水面的变化 ▌题型01 探究光的折射特点 1.实验现象 （1）光从空气斜射入水中时，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角； （2）改变入射角的大小，发现折射角的大小也随之改变，并且入射角增大时，折射角也增大； （3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变； （4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。折射角大于入射角。 2.实验结论 光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大；当入射角减小时，折射角也减小。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。在折射现象中，光路可逆。 3.一般情况下，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；（空气角大）当光从水中射入空气时，折射角大于入射角，当入射角增大到一定时，折射关消失，此时只发生光的反射。 1．小光在做“探究光的折射特点”的实验时，如图是光从空气射入水中时的光路。通过实验得到如下数据： 入射角 0 15 30 45 60 反射角 0 15 30 45 60 折射角 0 11 22.1 35.4 40.9 (1)分析表中数据，可得出结论： ①光从空气斜射到水面时，将同时发生____________和____________现象； ②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：____________，且折射角____________（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角； (2)小光去游泳，观察到深水区并不深，原因是他看到的池底是由光的折射形成的____________（选填“实像”或“虚像”）。 2．小明同学在做探究光的折射特点实验，如图是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。通过实验还得到如下数据： 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)分析表中数据，可得出结论：光从空气斜射到水面时，将同时发生____和折射现象； (2)光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化而变化，且折射角_______（大于/等于/小于）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零； (3)小明同学利用上面器材又继续做完了_________的实验，从而全面得出光的折射特点。 (4)小明同学还发现，当入射角增大时，反射光线和折射光线的夹角在不断变_______。 3．如图是小哲同学利用光具盘探究光的折射规律： 入射角 10° 30° 45° 60° 折射角 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)该同学先用沿MN可折叠的光屏探究光从空气斜射入水中时的光路（如图甲），实验时，入射光AO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OB。 (3)分析表中的数据，你能得出结论：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___________（大于/等于/小于）入射角。 (4)该同学又利用乙图研究光从空气斜射入玻璃中的光路并记录数据，由表格中的数据还可以判断：当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角___________30°（选填“等于”、“小于”或“大于”）； (5)当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角度数为___________°。 4．小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置：    （一）如图甲所示的实验装置，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上可以看到折射后的光束，这说明折射光线和入射光线位于法线________；小明将光屏F向后折转一定角度后，在光屏F上不能看到折射光，说明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； （二）小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气（如图乙、丙），不断调整入射角，通过实验得到如表格： 入射角 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50° 折射角 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 90° 反射能量 5% 7% 26% 43% 84% 100% 100% (3)光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生，当入射角增大时，折射角增大；折射光线的能量________（选填“增大”、“减小”或“不变”）； (4)当入射角时，折射光消失，反射光会变得更亮，即发生光的全反射现象。通过对实验数据的分析特点可知，如果光从空气射向玻璃，________（选填“能”或“不能”）发生全反射现象。 5．在验证“光的折射规律”的实验中，小明同学利用红色激光笔、水槽、水和一个背景屏探究光的折射特点。 (1)实验中打开激光光源，当光从空气射入水中时，传播方向______ （选填“一定”或“不一定”）发生改变 (2)小明测得如下表所示的两组数据： 表一：光从空气斜射入水中 序号 1 2 3 入射角α/° 30 45 60 折射角γ/° 22 32 40 表二：光从水中斜射入空气中 序号 1 2 3 入射角α/° 22 ◆ 40 折射角γ/° 30 45 60 ①表二中“◆”数据被遮挡住看不到，由表中信息可知这个数据是_______ ②如果在探究光从空气斜射入水中的折射规律时，完成了第4次实验，入射角是50°，折射角可能是____； A．20°    B．28°     C．35°     D．60° (3)学习完折射后，小明理解了光的色散现象的原理，于是他改用紫色激光笔从空气斜射入水中，当入射角为45°时，折射角_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）32°； (4)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。请根据表一和表二数据推理得出，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02 光的折射光路 1.定介质：明确光是从哪种介质进入哪种介质（空气→水，还是水→空气）。 2.定方向：根据介质判断偏折方向（向法线偏折，还是远离法线偏折）。 3.定角度：根据偏折方向判断折射角与入射角的大小关系（大于、小于或相等）。 4.定共面：检查光路图是否符合“三线共面、两线分居”的几何关系。 6．把玻璃杯放在有字的卡片上，往杯内注水近满，如图所示，由上向下观察，发现杯内的文字明显高于杯外的文字。下面四幅图能正确解释此现象的是（     ） A． B． B． C． D． 7．人在岸上透过池水看池塘底部，下列光路图正确的是（     ） A． B． C． D． 8．烧杯中有一条玩具小鱼，如图所示是从某一角度观察到：自上而下标记的①②③④四个小鱼的像，忽略玻璃对光的折射，其中②号像的成因示意图是下列选项中的（　　） A． B． C． D． 9．如图所示，一束光从空气中斜射到水面，请在图中作出光在水中大致的折射光线；并标出法线和折射角γ。 10．如图所示，一束光射向一块三棱镜，画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的径迹（注意标出法线）。 ▌题型03 光的反射和折射判断 发生光的折射同时会发生光的反射。求解此类题型的一般方法： （1）先找出相等的两个角，即可判断光的反射光路图，从而找出法线和分界面； （2）根据光的折射现象中，折射光线和入射光线在法线的两侧，即可判断光的折射光路图； （3）最后判断分界面两侧的介质种类。 11．如图所示是光在空气和玻璃两种物质中传播的路线，则入射光线是____________（填字母），入射角的大小是____________度，折射角的大小是____________度，其中____________（选填“AB左侧”、“AB右侧”，“CD上侧”或“CD下侧”）是空气。 12．如图所示是一束光线斜射到空气和某种玻璃的分界面后，在两种物质中的传播路线，相互垂直的两根直线分别表示界面和法线，由图可知：反射光线是____________（用字母表示），折射角等于____________，界面的____________（左/右/上/下）侧是空气。 13．如图所示是光斜射入空气和玻璃的分界面上时发生反射和折射的光路图，那么图中的法线是____________，折射角是____________，界面的____________侧是空气。若入射角变小，则反射光线与折射光线的夹角度数将____________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 14．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．MN的右边是玻璃 B．BO为入射光线 C．折射角为38° D．入射角为30° 15．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．PQ的下边是玻璃 B．OB为入射光线 C．入射角为30° D．折射角为38° ▌题型04 根据折射判断水面的变化 一般判断入射点的位置变化，再作出对应的光路图进行分析。 16．如图，向左匀速直线行驶的动车水平桌面上有一杯水，一束光斜射到杯里的水面上。入射光方向保持不变，当动车突然减速时，水面左侧升高、右侧降低（假设水面变化时在同一平面），则（     ） A．入射角变大，折射角变大 B．入射角变大，折射角变小 C．入射角不变，折射角不变 D．入射角变小，折射角变小 17．如图一束光沿着AO斜射入水槽将发生偏折。若保持AO射入方向不变，在水槽左侧垫一块小石头，在水面恢复平静后，正确的是（     ） A．入射角增大 B．折射角减小 C．折射角不变 D．折射角增大 18．如图所示，一束激光斜射入方形敞口容器内的水中，观察到容器底部有一个光斑O，有可能使光斑向左移动的操作是（     ） A．向右平移激光笔 B．使水面上升 C．使水面下降 D．增大激光入射角 19．如图所示，从长方体水槽右侧某一高度斜射一束激光，在水槽底部产生一个光斑。下列操作可使光斑向左移动的是（　　） A．保持水面高度和射入角度不变，使激光笔向右平移 B．保持激光笔位置和射入角度不变，缓慢放出一些水 C．保持激光笔位置和射入角度不变，缓缓加入一些水 D．保持水面高度和入射点不变，使入射光线绕入射点逆时针转动 20．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 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $