4.4 光的折射（讲义）物理新教材北师大版八年级上册

第四章 光现象 第4节 光的折射 课标要点 1. 知道光的折射现象；掌握光的折射规律；记住空气一侧角度更大；识别池水变浅、筷子弯折等折射现象；知道折射光路可逆。 2. 区分光直线传播、反射、折射现象；能够解释虚像位置偏高这类生活折射情景。 3. 观察光斜射入水、玻璃的折射实验；对比垂直入射和斜射的不同现象。 4. 能用折射知识解释自然奇观海市蜃楼，学会科学看待自然现象。 学习重难点 重点：光的折射规律；折射生活现象；光路可逆。 难点：折射角度判断；解释池水变浅虚像成因。 知识点 光的折射现象 1. 折射定义：光从 的时候，传播方向通常会发生 ，该现象叫光的折射。 2. 特殊情况：光线 界面入射，传播方向 。 3. 基础名词：法线（过入射点垂直界面的 线）、入射角、折射角。 特别提醒 只有斜射才会偏折；垂直入射，传播方向不变，但是光速度会发生改变。 随学随练 1．下列现象中，由于光的折射而形成的是（     ） A．对着镜子画脸谱 B．利用太阳灶烧水 C．渔民看到水中的鱼 D．小孔成像 2．高空中悬浮着许多形状规则的小冰晶，当太阳光经过它们时，会发生反射和_________，在特定的环境下就会产生幻日现象。 知识点 光的折射规律 1. 三线关系：折射光线、入射光线、法线在 ；折射光线、入射光线分居 两侧。 2. 角度变化规律 ①光从空气斜射入水或者玻璃中，折射角 入射角； ②光从水、玻璃斜射入空气中，折射角 入射角； ③总结规律：空气这一侧的角度总是更 。 3. 光路：在折射现象当中，光路是 的。 随学随练 3．当光线从一种透明物质进入另一种透明物质时，下列说法中正确的是（　　） A．光线的传播方向一定发生改变 B．光线的传播方向有时不发生改变 C．当光线从水斜射入空气时，折射角小于入射角 D．当光线从玻璃斜射入空气时，入射角大于折射角 4．如图所示，过入射点O且垂直于分界面的直线 NN' 称为_________。AO是_________，OB是_________；入射光线与法线的夹角α称为_________，折射光线与法线的夹角γ称为_________。 知识点 生活当中的折射现象 1. 典型实例：①池水看上去比实际深度 ；②插入水中筷子向上弯折；③岸上看水里的鱼，看到虚像位置比鱼真实位置 ；④海市蜃楼（空气密度不均匀，光发生折射）。 易错提醒 岸上看见水中鱼，并不是真实鱼，是光折射形成虚像；虚像位置比实际物体位置偏高。 随学随练 5．我国南北朝时期叙事民歌《木兰诗》中记述了木兰女扮男装，替父从军的传奇故事。下列光现象与诗中的“对镜帖花”应用的光学原理相同的是（     ） A．水中倒影 B．海市蜃楼 C．铅笔变“弯” D．日晷 6．小华在湖边散步时，在湖面上看到了“鱼在云中游”的景象（如图）。湖面上云的倒影是由于光的_______ 形成的。小华看到鱼所处的位置不是鱼真实所处的位置，这是因为光在水面发生了_______ 。（均选填“直线传播”“反射”或“折射”） 题型 光现象区分辨析题 解题技巧 1. 快速归类：直线传播（影子小孔成像）；反射（倒影镜子）；折射（池水变浅筷子弯折）； 2. 注意：介质发生变化，优先考虑折射。 活学活用 7．下列现象可用光的折射解释的是（     ） A．日晷计时 B．湖中倒影 C．筷子“折断” D．树下光斑 8．下列现象中，因为光的反射而形成的是（     ） A．小孔成像 B．日晷计时 C．看到不发光的物体 D．月食现象 题型 折射规律角度判断题 解题技巧 1. 核心口诀：空气里面角度总是更大； 2. 垂直入射：传播方向不变；斜射才偏折； 3. 光路可逆：调换入射介质，入射角和折射角互换。 活学活用 9．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，形成了三条光线（箭头未画出）。以下说法正确的是（     ） A．OB为入射光线 B．入射角为 C．折射角为 D．PQ的下边是玻璃 10．如图所示是小军用激光笔发出一束光与水面成30°角射向平静的水面的情景，此时反射光线与折射光线相互垂直，那么折射角为______°。若保持入射点O不动，在竖直平面内，将激光笔顺时针缓慢旋转，入射光线转至图中虚线位置，折射角将______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 题型 生活折射现象说理题 解题技巧 1. 池水变浅标准答题模板：池底反射的光，从水斜射入空气发生折射；人眼逆折射光线看去，看到位置偏高的虚像。 2. 看到水中鱼，看到是虚像，虚像位置偏高。 活学活用 11．如图（a）所示，眼睛从A处移到B处的过程中都能看到硬币，再稍向后移（如移到C处），碗壁挡住了来自硬币的光，因而看不到硬币。如图（b）所示，加水后来自硬币P的光PO从水射向空气，由于折射角_________入射角，折射光OC得以进入眼睛，因而能再次看到硬币。 12． （1）生活在海边的人都知道：海市蜃楼常常发生在夏天的海面上，请你根据如图甲的提示，解释为什么夏天的海面会出现海市蜃楼的奇观？ （2）如图乙所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水，观察到的光斑将会如何移动？ 题型 折射光路作图题 解题技巧 1. 先画出法线（虚线）；牢记空气侧角度更大； 2. 分清光传播方向，箭头不能画反。 活学活用 13．请在图中画出光从空气斜射入玻璃发生折射后折射光线的大致方向。 14．图甲是渔民用鱼叉捕鱼时的情景，请在图乙中画出眼睛在A点的人看到鱼的像的光路图。 基础通关 1．如图所示，是AI根据古诗“潭清疑水浅，荷动知鱼散”所创作的图画。下列描述正确的是（     ） A．以岸边的石头为参照物，游动的鱼是静止的 B．判断“荷动”时，若以游动的鱼为参照物，荷叶是静止的 C．“潭清疑水浅”是因为光在水面发生反射，导致人眼产生错觉 D．鱼游动时使水振动产生声音 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 3．在下列四幅图中，能正确地表示光从空气进入玻璃中的光路的是（     ） A． B． C． D． 4．人在岸上看到水中的鱼，如图所示的光路图正确的是（     ） A． B． C． D． 5．如图所示，插入水中筷子看起来好像向上弯折，能正确表示所看到现象的光路图是（     ） A． B． C． D． 6．下图所示中的5架飞机，只有M是实际飞机，则潜水员从水下看到的飞机的位置应是图中的（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 7．鱼在清澈的水中游动，渔夫沿着看到鱼的方向叉鱼，总是叉不到。 （1）渔夫看到的鱼是光从______________斜射入______________中时（前两空均选填“空气”或“水”）由于光的折射形成的______________像（选填“实”或“虚”），折射角______________入射角（选填“大于”“等于”或“小于”）； （2）鱼的像在水中鱼的______________方（选填“上”或“下”）。 8．在“探究光从玻璃斜射入空气的折射规律”的实验中，小东借助激光笔、半圆形玻璃块和带刻度的光具盘完成了实验，观察到如图所示的1、2、3三条光束，并在光具盘上用笔描出了对应的光路。 （1）图中的折射角大小为___________； （2）根据实验现象初步发现，光从玻璃斜射入空气时，折射角_______（选填“>”、“=”或“<”）入射角； （3）现在要探究光的折射现象中光路是否可逆，具体的操作是________，如果看到_______现象，就可证明光路是可逆的。 9．一束光从水斜射入空气中，其折射光线如图所示，请在图中作出此光线的入射光线和反射光线（注意标出法线）。 10．如图所示，一束光从水中斜射入空气，请画出它大致的折射光线。 素养提升 11．用一束红色激光沿MO方向照射平静的水面，经水面反射和折射后，在竖直白墙上出现了两个红色光点A和B，光路如图所示，下列说法正确的是（     ） A．若水面上升，光点A可能下降至A1处 B．若水面上升，光点B可能上升至B1处 C．欲使光点A下移至A1处，可以使入射光线MO绕着点O逆时针旋转一定的角度 D．欲使光点B下移至B2处，可以使入射光线MO绕着点O逆时针旋转一定的角度 12．如图所示，用一束激光照在一盛水容器内，在容器底部产生一个光斑。关于下列操作对应的光斑移动情况正确的是（     ） A．其他不变，只把激光笔逆时针旋转一个角度，光斑左移 B．其他不变，水面上升一段距离，光斑左移 C．其他不变，水面下降一段距离，光斑左移 D．其他不变，只把激光笔顺时针旋转一个角度，光斑右移 13．地球的自转让我们每天都能看到“日出”和“日落”现象，我们看到的“日出”并非太阳的实际位置，而是太阳的像，如图所示，太阳的实际位置在图中_________（选填“甲”或“乙”）位置。 14．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”）。 15．在“探究光折射时的特点”实验中，光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题： （1）此现象说明__________（选填序号）。 A．光路可逆 B．光在水面只发生了折射 C．光在水面只发生了反射 D．光在水面既发生了折射又发生了反射 （2）增大这一束光与竖直方向的夹角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，此现象说明__________（选填序号）。 A．入射角增大，折射角减小 B．入射角增大，折射角增大 C．折射角的大小与入射角的大小成正比 （3）继续增大这一束光与竖直方向的夹角，折射光__________（选填“可能会”或“不会”）消失。 （4）让这一束光垂直于水面射入空气。传播方向__________（选填序号）。 A．向右偏 B．向左偏 C．不偏折 迁移创新 16．某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯。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。现往池内一直注水，当水面由a位置升至b位置过程中，站在池边空气中的人看到亮斑的位置（     ） A．一直上升 B．一直下降 C．先上升再下降 D．先下降再上升 17．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． 18．人站在清澈的河水中会发现水中腿变短，潜水员看岸上的树会发现树变高，能描述这两种现象的光路依次是图中的______和______。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 光现象 第4节 光的折射 课标要点 1. 知道光的折射现象；掌握光的折射规律；记住空气一侧角度更大；识别池水变浅、筷子弯折等折射现象；知道折射光路可逆。 2. 区分光直线传播、反射、折射现象；能够解释虚像位置偏高这类生活折射情景。 3. 观察光斜射入水、玻璃的折射实验；对比垂直入射和斜射的不同现象。 4. 能用折射知识解释自然奇观海市蜃楼，学会科学看待自然现象。 学习重难点 重点：光的折射规律；折射生活现象；光路可逆。 难点：折射角度判断；解释池水变浅虚像成因。 知识点 光的折射现象 1. 折射定义：光从一种介质斜射入另一种介质的时候，传播方向通常会发生偏折，该现象叫光的折射。 2. 特殊情况：光线垂直界面入射，传播方向不发生偏折。 3. 基础名词：法线（过入射点垂直界面的虚线）、入射角、折射角。 特别提醒 只有斜射才会偏折；垂直入射，传播方向不变，但是光速度会发生改变。 随学随练 1．下列现象中，由于光的折射而形成的是（     ） A．对着镜子画脸谱 B．利用太阳灶烧水 C．渔民看到水中的鱼 D．小孔成像 【答案】C 【详解】A．对着镜子画脸谱，是平面镜成像，是光的反射，故A不符合题意； B．利用太阳灶烧水，是利用凹面镜对光有会聚作用，是光的反射，故B不符合题意； C．渔民看到水中的鱼，是由于光从水中斜射入空气中时发生折射，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是鱼的虚像，属于光的折射现象，故C符合题意； D．小孔成像利用的是光的直线传播，故D不符合题意。 故选C。 2．高空中悬浮着许多形状规则的小冰晶，当太阳光经过它们时，会发生反射和_________，在特定的环境下就会产生幻日现象。 【答案】折射 【详解】幻日是光的折射形成的光学现象，太阳光经过透明小冰晶时同时发生反射和折射，太阳光被分解，从而在天空中形成多个太阳的光学现象。 知识点 光的折射规律 1. 三线关系：折射光线、入射光线、法线在同一平面；折射光线、入射光线分居法线两侧。 2. 角度变化规律 ①光从空气斜射入水或者玻璃中，折射角小于入射角； ②光从水、玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角； ③总结规律：空气这一侧的角度总是更大。 3. 光路：在折射现象当中，光路是可逆的。 随学随练 3．当光线从一种透明物质进入另一种透明物质时，下列说法中正确的是（　　） A．光线的传播方向一定发生改变 B．光线的传播方向有时不发生改变 C．当光线从水斜射入空气时，折射角小于入射角 D．当光线从玻璃斜射入空气时，入射角大于折射角 【答案】B 【详解】AB．当光线从一种透明物体垂直进入另一种介质时，其传播方向不变，故A错误，B正确； C．根据光的折射定律可知，当光从水斜射入进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，故C错误； D．根据光的折射定律可知，当光从玻璃斜射入进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，故D错误。 故选B。 4．如图所示，过入射点O且垂直于分界面的直线 NN' 称为_________。AO是_________，OB是_________；入射光线与法线的夹角α称为_________，折射光线与法线的夹角γ称为_________。 【答案】 法线 入射光线 折射光线 入射角 折射角 【详解】略 知识点 生活当中的折射现象 1. 典型实例：①池水看上去比实际深度浅；②插入水中筷子向上弯折；③岸上看水里的鱼，看到虚像位置比鱼真实位置高；④海市蜃楼（空气密度不均匀，光发生折射）。 易错提醒 岸上看见水中鱼，并不是真实鱼，是光折射形成虚像；虚像位置比实际物体位置偏高。 随学随练 5．我国南北朝时期叙事民歌《木兰诗》中记述了木兰女扮男装，替父从军的传奇故事。下列光现象与诗中的“对镜帖花”应用的光学原理相同的是（     ） A．水中倒影 B．海市蜃楼 C．铅笔变“弯” D．日晷 【答案】A 【详解】“对镜帖花”，人照镜子，属于平面镜成像，应用的光学原理是光的反射。 A．水中倒影：水面相当于平面镜，桥在水中形成倒影，是平面镜成像现象，原理为光的反射，故A符合题意； B．海市蜃楼是空气密度不均匀，光在不均匀的空气中传播发生偏折形成的虚像，属于光的折射，故B不符合题意； C．水中铅笔反射的光从水斜射入空气时发生折射，人眼逆着折射光线看去，感觉铅笔弯折，属于光的折射，故C不符合题意； D．日晷依靠晷针的影子判断时间，影子是光沿直线传播，遇到不透明物体，在物体后方形成暗区，故D不符合题意。 故选A。 6．小华在湖边散步时，在湖面上看到了“鱼在云中游”的景象（如图）。湖面上云的倒影是由于光的_______ 形成的。小华看到鱼所处的位置不是鱼真实所处的位置，这是因为光在水面发生了_______ 。（均选填“直线传播”“反射”或“折射”） 【答案】 反射 折射 【详解】湖面上云的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的。 看见河水中的鱼，是鱼反射的光从水中斜射入空气中发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看，看到的是鱼的虚像，虚像位置比实际位置浅，故小华看到鱼所处的位置不是鱼真实所处的位置。 题型 光现象区分辨析题 解题技巧 1. 快速归类：直线传播（影子小孔成像）；反射（倒影镜子）；折射（池水变浅筷子弯折）； 2. 注意：介质发生变化，优先考虑折射。 活学活用 7．下列现象可用光的折射解释的是（     ） A．日晷计时 B．湖中倒影 C．筷子“折断” D．树下光斑 【答案】C 【详解】A．日晷计时：是利用光沿直线传播，晷针挡住光形成影子，通过影子位置判断时间，故A不符合题意； B．湖中倒影：湖面相当于平面镜，对景物形成的虚像，属于光的反射现象，故B不符合题意； C．筷子“折断”：水中的筷子反射的光从水中斜射入空气中时，传播方向发生偏折，人眼逆着折射光看去，会觉得筷子在水面处“折断”，属于光的折射现象，故C符合题意； D．树下光斑：是太阳光通过树叶缝隙形成的太阳的实像，属于小孔成像，原理是光的直线传播，故D不符合题意。 故选C。 8．下列现象中，因为光的反射而形成的是（     ） A．小孔成像 B．日晷计时 C．看到不发光的物体 D．月食现象 【答案】C 【详解】ABD．小孔成像、日晷计时、月食现象都由光的直线传播形成，故ABD错误； C．看到不发光的物体是因为物体表面发生反射，反射光进入人眼，由光的反射形成，故C正确。 故选C。 题型 折射规律角度判断题 解题技巧 1. 核心口诀：空气里面角度总是更大； 2. 垂直入射：传播方向不变；斜射才偏折； 3. 光路可逆：调换入射介质，入射角和折射角互换。 活学活用 9．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，形成了三条光线（箭头未画出）。以下说法正确的是（     ） A．OB为入射光线 B．入射角为 C．折射角为 D．PQ的下边是玻璃 【答案】C 【详解】根据光的反射定律，反射光线与入射光线关于法线对称，且反射角等于入射角。由图可知，，，即光线与关于直线对称，故为法线，为界面。反射光线、折射光线均与入射光线分居在法线的两侧，所以CO为入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线，入射角，折射角，当光线从空气射入其它透明介质时，折射角小于入射角；因为入射角大于折射角，光从空气斜射入玻璃，入射光线在界面右侧，故右侧为空气，左侧为玻璃。故选C。 10．如图所示是小军用激光笔发出一束光与水面成30°角射向平静的水面的情景，此时反射光线与折射光线相互垂直，那么折射角为______°。若保持入射点O不动，在竖直平面内，将激光笔顺时针缓慢旋转，入射光线转至图中虚线位置，折射角将______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 30 变小 【详解】入射角为入射光线与法线的夹角，入射角为 由光的反射定律可知，反射角等于入射角，即反射角为，因此反射光线与水面的夹角为 因反射光线与折射光线相互垂直，故折射光线与水面的夹角为 则折射角为 激光笔顺时针旋转时，入射光线向法线靠近，入射角减小。由光的折射规律可知，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的减小而减小，故折射角变小。 题型 生活折射现象说理题 解题技巧 1. 池水变浅标准答题模板：池底反射的光，从水斜射入空气发生折射；人眼逆折射光线看去，看到位置偏高的虚像。 2. 看到水中鱼，看到是虚像，虚像位置偏高。 活学活用 11．如图（a）所示，眼睛从A处移到B处的过程中都能看到硬币，再稍向后移（如移到C处），碗壁挡住了来自硬币的光，因而看不到硬币。如图（b）所示，加水后来自硬币P的光PO从水射向空气，由于折射角_________入射角，折射光OC得以进入眼睛，因而能再次看到硬币。 【答案】大于 【详解】由光的折射规律可知，光从水斜射入空气时，折射角大于入射角。 12． （1）生活在海边的人都知道：海市蜃楼常常发生在夏天的海面上，请你根据如图甲的提示，解释为什么夏天的海面会出现海市蜃楼的奇观？ （2）如图乙所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水，观察到的光斑将会如何移动？ 【答案】（1）光在同一种均匀介质中，沿直线传播，海面上的空气不均匀，当介质不均匀时，光不再沿直线传播，其传播方向要发生改变，这种现象就属于光的折射，海市蜃楼就是这种原因形成的。 （2）光由空气斜射入水中，发生折射现象，折射角小于入射角，当入射角不变时，折射角也不变。当杯中水增多时，液面升高，入射点右移，但入射光线的角度没有变，折射光线的角度也不变，可知光斑向右移动。 【详解】（1）略。 （2）略。 题型 折射光路作图题 解题技巧 1. 先画出法线（虚线）；牢记空气侧角度更大； 2. 分清光传播方向，箭头不能画反。 活学活用 13．请在图中画出光从空气斜射入玻璃发生折射后折射光线的大致方向。 【答案】 【详解】依据光的折射规律：当光从空气斜射入玻璃时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。据此在玻璃中画出折射光线，如图所示。 14．图甲是渔民用鱼叉捕鱼时的情景，请在图乙中画出眼睛在A点的人看到鱼的像的光路图。 【答案】 【详解】人看到水中的鱼是光的折射现象，鱼反射的光从水中斜射入空气发生折射后进入人眼。因此连接AS′，可得折射光线，折射光线与水面的交点为入射点，连接入射点与点S可得入射光线，据此作图。 基础通关 1．如图所示，是AI根据古诗“潭清疑水浅，荷动知鱼散”所创作的图画。下列描述正确的是（     ） A．以岸边的石头为参照物，游动的鱼是静止的 B．判断“荷动”时，若以游动的鱼为参照物，荷叶是静止的 C．“潭清疑水浅”是因为光在水面发生反射，导致人眼产生错觉 D．鱼游动时使水振动产生声音 【答案】D 【详解】A．以岸边的石头为参照物，游动的鱼与石头间位置发生变化，鱼是运动的，故A错误； B．以游动的鱼为参照物，荷叶与鱼间位置发生变化，荷叶是运动的，故B错误； C．“潭清疑水浅”是光从水中斜射入空气时发生折射形成的虚像，故C错误； D．鱼游动时使水振动产生声音，声音由物体振动产生，故D正确。 故选D。 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。 3．在下列四幅图中，能正确地表示光从空气进入玻璃中的光路的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】光从空气斜射入玻璃中，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，且折射角小于入射角，故C正确，ABD错误。 故选C。 4．人在岸上看到水中的鱼，如图所示的光路图正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．光从水斜射入空气会发生折射，传播方向应发生改变，故A错误； B．人看到鱼是鱼反射的光进入人眼，光线方向应从鱼指向人，图中箭头方向从人指向鱼，故B错误； CD．光从水斜射入空气，折射角大于入射角，折射光线应远离法线，故C错误，D正确。 故选D。 5．如图所示，插入水中筷子看起来好像向上弯折，能正确表示所看到现象的光路图是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】水中筷子反射的光线从水中进入空气时发生折射，折射角大于入射角，即折射光线远离法线，因此人眼逆着折射光线的方向看到筷子的像向上弯折，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．下图所示中的5架飞机，只有M是实际飞机，则潜水员从水下看到的飞机的位置应是图中的（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】B 【详解】飞机反射的光斜射到水面上，由光发生折射的条件知，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线，射入潜水员眼睛，而潜水员由于错觉，认为光始终沿直线传播，逆着光的方向看上去而形成的虚像，所以比实际位置高，所以潜水员在水中看到空中飞机，实际是变高了的飞机的虚像，因此观察到的“飞机”位于飞机实际位置的上方，即乙图。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．鱼在清澈的水中游动，渔夫沿着看到鱼的方向叉鱼，总是叉不到。 （1）渔夫看到的鱼是光从______________斜射入______________中时（前两空均选填“空气”或“水”）由于光的折射形成的______________像（选填“实”或“虚”），折射角______________入射角（选填“大于”“等于”或“小于”）； （2）鱼的像在水中鱼的______________方（选填“上”或“下”）。 【答案】（1）水 ；空气 ；虚 ；大于；（2）上 【详解】（1）渔夫看到鱼，是鱼反射的光线从水中斜射入空气中进入人眼，这是光的折射现象。人眼逆着折射光线看去，形成的像不能用光屏承接，是虚像。根据光的折射规律，光从水这类光密介质斜射入空气这类光疏介质时，折射角大于入射角。 （2）由于折射光线向水面偏折，人眼逆着折射光线反向延长得到的虚像，位置比实际鱼的位置更靠上，所以沿着看到的像的方向叉鱼会叉不到。 8．在“探究光从玻璃斜射入空气的折射规律”的实验中，小东借助激光笔、半圆形玻璃块和带刻度的光具盘完成了实验，观察到如图所示的1、2、3三条光束，并在光具盘上用笔描出了对应的光路。 （1）图中的折射角大小为___________； （2）根据实验现象初步发现，光从玻璃斜射入空气时，折射角_______（选填“>”、“=”或“<”）入射角； （3）现在要探究光的折射现象中光路是否可逆，具体的操作是________，如果看到_______现象，就可证明光路是可逆的。 【答案】（1）80°；（2）>（3） 让入射光沿光路2射入 折射光从光路1射出 【详解】（1）由图可知，光束1是入射光，光束3是反射光，光束2是折射光。光束1和3中间所夹的直线为法线，折射光线与法线的夹角为折射角，则折射角为80°。 （2）由图可知，入射角为40°，折射角为80°，因此折射角大于入射角。 （3）要探究光的折射现象中光路是否可逆，则只需让入射光沿折射光（光路2）入射到玻璃砖，若看到折射光沿光路1射出，就能说明折射现象中光路是可逆的。 9．一束光从水斜射入空气中，其折射光线如图所示，请在图中作出此光线的入射光线和反射光线（注意标出法线）。 【答案】 【详解】先过折射光线与水面的交点O作垂直于水面的虚线，即法线。由光的折射定律可知，光从水斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角，由此确定水中入射光线的大致位置和角度关系。 由光的反射定律可知，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，在法线右侧的水中画出符合角度要求的反射光线。 10．如图所示，一束光从水中斜射入空气，请画出它大致的折射光线。 【答案】 【详解】根据光的折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，首先过入射点画出法线，然后根据光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，在法线的左侧空气中画出折射光线。 素养提升 11．用一束红色激光沿MO方向照射平静的水面，经水面反射和折射后，在竖直白墙上出现了两个红色光点A和B，光路如图所示，下列说法正确的是（     ） A．若水面上升，光点A可能下降至A1处 B．若水面上升，光点B可能上升至B1处 C．欲使光点A下移至A1处，可以使入射光线MO绕着点O逆时针旋转一定的角度 D．欲使光点B下移至B2处，可以使入射光线MO绕着点O逆时针旋转一定的角度 【答案】D 【详解】AB．若水面上升，入射点右移，入射角不变，则反射角不变，新的反射光线在原来的反射光线上方，与原来的反射光线平行，光点A会随之上升。对于折射光线，由于水面上升导致入射点右移，入射角不变，则折射角不变，新的折射光线在原来的折射光线右侧，与原来的折射光线平行，则折射光线与墙壁的交点下移，故AB错误； C．当入射光线MO绕着点O逆时针旋转一定的角度时，入射角变小，根据光的反射定律，反射角变小，反射光线靠近法线，与墙壁的交点上升，故C错误； D．当入射光线MO绕着点O逆时针旋转一定的角度时，入射角变小，根据光的折射定律，折射角变小，折射光线靠近法线，折射光线与墙壁的交点下降，故欲使亮点B下移至B2处，可以使入射光线 MO绕着点O逆时针旋转一定的角度，故D正确。 故选D。 12．如图所示，用一束激光照在一盛水容器内，在容器底部产生一个光斑。关于下列操作对应的光斑移动情况正确的是（     ） A．其他不变，只把激光笔逆时针旋转一个角度，光斑左移 B．其他不变，水面上升一段距离，光斑左移 C．其他不变，水面下降一段距离，光斑左移 D．其他不变，只把激光笔顺时针旋转一个角度，光斑右移 【答案】B 【详解】A．其他不变，只把激光笔逆时针旋转一个角度，此时入射角增大，折射角增大，光斑右移，故A错误； B．保持激光笔位置和射入角度不变，水面上升，入射点向左移动，入射角不变，则折射角不变，而光斑会向左平移，故B正确； C．其他不变，水面下降一段距离，入射点向右移动，入射角不变，则折射角不变，而光斑会向右平移，故C错误； D．其他不变，只把激光笔顺时针旋转一个角度，入射角减小，故折射角减小，光斑左移，故D错误。 故选B。 13．地球的自转让我们每天都能看到“日出”和“日落”现象，我们看到的“日出”并非太阳的实际位置，而是太阳的像，如图所示，太阳的实际位置在图中_________（选填“甲”或“乙”）位置。 【答案】乙 【详解】由光的折射规律可知，太阳光穿过不均匀的大气层时会发生折射；人眼逆着折射光线看去，看到的是太阳的虚像，虚像位置比太阳实际位置偏高，故太阳的实际位置在乙位置。 14．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。 15．在“探究光折射时的特点”实验中，光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题： （1）此现象说明__________（选填序号）。 A．光路可逆 B．光在水面只发生了折射 C．光在水面只发生了反射 D．光在水面既发生了折射又发生了反射 （2）增大这一束光与竖直方向的夹角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，此现象说明__________（选填序号）。 A．入射角增大，折射角减小 B．入射角增大，折射角增大 C．折射角的大小与入射角的大小成正比 （3）继续增大这一束光与竖直方向的夹角，折射光__________（选填“可能会”或“不会”）消失。 （4）让这一束光垂直于水面射入空气。传播方向__________（选填序号）。 A．向右偏 B．向左偏 C．不偏折 【答案】（1）D；（2）B；（3）可能会；（4）C 【详解】（1）从图中能观察到，水面处同时存在返回水中的反射光束、射入空气的折射光束，说明光在水面既发生了折射又发生了反射；本题没有光路反向验证的操作，无法说明光路可逆，故选D。 （2）光源射出的光线和竖直方向的夹角是入射角，空气中的光线和竖直方向的夹角是折射角，增大这一束光与竖直方向的夹角，即增大了入射角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，也就是折射角也增大，此现象说明入射角增大，折射角增大，但不能得出成正比的关系，故选B。 （3）当光从水斜射入空气、入射角增大到临界值时，会发生全反射现象，折射光会完全消失，所有光线都被反射回水中，因此继续增大入射角，折射光可能会消失。 （4）根据光的折射规律，当光从一种介质垂直入射到另一种介质时，传播方向不会发生偏折，因此垂直水面射入空气时传播方向不偏折，故选C。 迁移创新 16．某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯。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。现往池内一直注水，当水面由a位置升至b位置过程中，站在池边空气中的人看到亮斑的位置（     ） A．一直上升 B．一直下降 C．先上升再下降 D．先下降再上升 【答案】A 【详解】如题图所示，往池内一直注水，当水开始漫过射灯位置时，光发生折射，根据光的折射特点，光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，折射光线偏离法线，人看到亮斑的位置在S点下方，如图甲所示，随着水面不断上升，亮斑的位置也逐渐上升，向着S点逐渐靠近。当水开始漫过S点位置时，光线先在水池侧壁发生反射，反射光线再从水中斜射入空气中发生折射，折射角大于入射角，折射光线偏离法线，人看到的是折射光线反向延长线上亮斑的虚像，虚像的位置在亮斑S的上方，如图乙所示。所以当水开始漫过射灯直至水面升至b位置，整个过程中人看到亮斑的位置一直上升，故A符合题意。 故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 17．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。 18．人站在清澈的河水中会发现水中腿变短，潜水员看岸上的树会发现树变高，能描述这两种现象的光路依次是图中的______和______。 【答案】 ② ④ 【详解】[1]人在水中的腿反射的光线射到水面上会发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入岸上人的眼睛，岸上的人逆着折射光线看去，人腿的入射光线会向上偏折，所以岸上的人看到站在游泳池里人的腿是变短的，故选②。 [2]岸上的树反射的光线射到水面上会发生折射，折射角小于入射角，折射光线进入潜水员的眼睛，潜水员逆着折射光线看去，看到的是由折射光线的反向延长线会聚而成的位置比实际位置偏高的虚像，所以潜水员看岸上的树会发现树变高，故选④。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $