第4节 光的折射（模型与方法）物理人教版八年级上册

第4节 光的折射 ( 模型破解 规范思维路径，强化科学逻辑 …………………………………………………… … ………… 0 2 ~ 29 模型 0 1. 光的折射 —— 概念现象 ………………………………………………………………………… 0 2 模型02. 光的折射 —— 实验探究 ………………………………………………………………………… 03 模型03 . 光的折射 —— 实验现象及结论 ………………………………………………………………… 0 6 模型04. 光的折射 —— 从水面看向水中 ………………………………………………………………… 07 模型05. 光的折射 —— 从水中看向水面 ………………………………………………………………… 09 模型0 6 . 光的折射 —— 铅笔在水中的弯折 ……………………………………………………………… 1 0 模型0 7 . 光的折射 —— “大漠孤烟直，长河落日圆” ………………………………………………… 1 2 模型0 8 . 光的折射 —— 海市蜃楼 ………………………………………………………………………… 1 3 模型 09 . 光的折射 —— 相关角的大小关系 ………………………………………………………… …… 14 模型10. 光的折射 —— 作光路图 ………………………………………………………………………… 16 模型11.光的折射 —— 判断物体的位置 ………………………………………………………………… 17 模型12.光的折射 —— 光斑位置的变化 ………………………………………………………………… 19 模型13.光的折射 —— 水面高度变化的光路图 ………………………………………………………… 2 1 模型14.探究不同物质对光的偏折能力 ………………………………………………………………… 22 模型15.根据光路图区分入射、反射和折射光线 ……………………………………………………… 26 模型16.光的折射规律的应用 …………………………………………………………………………… 27 真题演练 熟悉考试形式，提升实战能力 ………… …… ……………………………………… … ……… 29 ~ 31 分层练测 实现精准提效，最终整体达标 ………………………………………………………………… 31 ~ 37 基础夯实 …………………………………………………………………………………… 31 ~ 3 4 培优拔高 …………………………………………………………………………………… 3 4 ~ 37 ) 模型01.光的折射——概念现象 ( 技巧： 光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象 ‌ 。这种现象是因为光在不同介质中的传播速度不同造成的 。 速度差异 ‌ ：光在真空或空气中跑得最快，进入水、玻璃等密度大的介质时会减速。 方向偏折 ‌ ：当光斜着穿过两种介质的交界面时，因为一边快一边慢，光路就会发生偏折。 垂直入射 ‌ ：如果光垂直于界面射入（ 90 度角），传播方向不会改变，不发生折射。 ‌‌‌ 口诀： 岸上看鱼鱼变浅，水中看树树变高。 ‌ ‌ 筷子弯折海市蜃，星星眨眼彩虹桥。 提醒： 将影子、日食归为折射；将镜中花、水中月归为折射。 物体的实际位置和水深 ‌ 没有改变 ‌ 。我们看到的是由于光的折射形成的 ‌ 虚像 ‌ ，虚像的位置比实际位置高。 ) 【例1】在平静的湖边，有时可以看到“云在水中飘，鱼在云上游”的景象，对于此景象，下列解释正确的是（　　） A.“云”是光的反射形成的实像 B.“云”是光的反射形成的虚像 C.“鱼”是光的折射形成的实像 D.“鱼”是光的反射形成的虚像 【变式1-1】如图所示，斜插入水中的筷子，看起来弯折了的原因是（　　） A.光沿直线传播 B.光的反射 C.光的色散 D.光的折射 【变式1-2】如图所示，游泳馆顶部有一盏灯，小明在水下的E处看到了此灯。图中的A、B两点中，有一个是灯，另一个是灯的像。请画出小明在水下E处看到的灯和灯的像的光路图。 【变式1-3】“若在水边走，安全记心头”。看起来不深的池水，也不要贸然下去。 （1）如图所示，来自池底A点的光，从水中斜射向空气时，在水面处发生________现象，岸上的人，当眼睛位于B处时，逆着射入眼睛的光看去，感觉A升高到A'的位置，即池水看起来比实际的_________； （2）请在图中画出上述现象的光路图，并标出入射角i。 模型02.光的折射——实验探究 ( 技巧： 想完整探究光的折射，核心就三件事： ‌ 看现象、找规律、会设计实验 ‌ 。 让光路可见‌：在空气中加些烟雾、水里滴牛奶或墨水，能让光线路径更清晰。 ‌背景增强‌：在水槽背面贴白纸，增大对比度，方便观察和画光路。 ‌光屏的作用‌：让光贴着光屏入射可以显示光路；把光屏向后折转，看不到折射光线，能直接证明“三线共面”。 ‌多次实验‌：改变入射角多次测量、换用不同介质，目的是排除偶然性，让结论更具普遍性。 ‌安全提醒‌：激光笔‌绝不能直射人眼‌，观察时用散射光即可。‌‌ 三线共面 ‌ ：折射光线、入射光线、法线在同一平面内。用可折转光屏验证 —— 两半共面时能同时看到入射光和折射光，折转后看不到，就说明共面。 ‌ 两线分居 ‌ ：折射光线和入射光线分居法线两侧。 ‌ 空气中的角大 ‌ ：光从空气斜射入水或玻璃，折射角小于入射角；反过来从水或玻璃斜射入空气，折射角大于入射角。记住 “ 空气角大 ” ，不管光从哪边射，空气那一侧的光线与法线夹角总是更大。 ‌ 垂直入射 ‌ ：光垂直射到介质表面时，传播方向不变。 ‌ 光路可逆 ‌ ：逆着原折射光线的方向入射，光会沿原入射光线的路径射出。 ‌‌ 口诀： 三线共面，两线分居，空气角大，垂直不变，光路可逆。 ‌‌ 提醒： 折射角是折射光线与 ‌ 法线 ‌ 的夹角，不是与界面的夹角。 入射角增大，折射角也增大，但变化幅度 ‌ 不相等 ‌ 。 ) ( 全反射：光从水或玻璃射向空气，入射角增大到临界角（约 41.8° ）时，折射光线消失，只发生反射。光从空气射向水 / 玻璃 ‌ 不会 ‌ 发生全反 射。 ) 【例2】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，小明将一束激光射到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____________（选填“向左移动”“不动”或“向右移动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向________（选填“会”或“不会”）发生偏折。 （2）图乙为探究光的折射特点的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。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_________（选填“在”或“不在”）同一平面内； （4）小明继续用另一只激光笔沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明__________________________。 【变式2-1】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。 【变式2-2】图甲是小丽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如下表的数据： 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8° （1）由表格数据可知，当光以56°的入射角从空气射入玻璃中时，其对应的折射角_________（选填“小于”“等于”或“大于”）30°； （2）分析表格数据，请你替小丽总结一条结论：___________________________________； （3）若光以20.7°的入射角从玻璃斜射入空气时，其折射角为_________，这说明了____________； （4）如图乙，小丽把装置改进后探究光从空气斜射入水中时的折射规律。实验时，保持入射光不动，如果把水槽中水抽出一部分后，则水槽底部的亮斑B向________移动（选填“左”或“右”），抽水前后折射角大小将________（选填“变小”“不变”或“变大”）。 【变式2-3】学习小组的同学用如图甲所示的装置探究光的折射现象及其特点。 （1）实验应在较________（选填“暗”或“亮”）的环境下进行；同学们发现在三条光线中入射光线AO最亮，是因为光在空气和玻璃砖界面发生折射时也发生了________； （2）由图中实验现象可知，当光从空气斜射入玻璃砖时，折射角________（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角；某同学提出应多次改变入射角并测量入射角和折射角后再总结规律，这样做是为了____________； （3）若光线沿BO方向射入玻璃砖，则折射光线将沿________方向射出，说明在光的折射中，光路________； （4）如图乙，小明用宽度为d的玻璃砖继续实验，用激光笔将光线从玻璃砖下沿射入，发现光线沿C→E→B方向传播，若将激光笔置于纵坐标轴上AB之间，发出一束光束射向玻璃砖表面E点，则光束将从玻璃砖底部________（填序号）区域内射出。 模型03.光的折射——实验现象及结论 ( 技巧： 光从空气斜射入水或玻璃中 ‌ ：折射光线向法线方向偏折，折射角 ‌ 小于 ‌ 入射角。 ‌ 光从水或玻璃斜射入空气中 ‌ ：折射光线远离法线偏折，折射角 ‌ 大于 ‌ 入射角。 ‌ 入射角增大时，折射角也增大 ‌ （同增同减），但两者 ‌ 不成正比 ‌ 。 ‌ 垂直入射时 ‌ ：传播方向不变，折射角＝入射角＝ 0° 。 ‌ 光路可逆 ‌ ：光逆着折射光线的方向射入，会沿原入射光线方向射出。 ‌ 三线共面 ‌ ：折射光线、入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧。 ‌‌ ‌‌ 口诀： 折射光线分两边，三线同在一平面。 ‌ ‌ 垂直入射向不变，速度改变路不偏。 ‌ ‌ 斜射进入密介质，折射角小靠法线。 ‌ ‌ 斜射进入疏介质，折射角大离法线。 ‌ ‌ 入射增大折射增，光路可逆记心间。 提醒： 角度认错 ‌ ：入射角、折射角是光线与 ‌ 法线 ‌ 的夹角，不是与界面的夹角。题目给了界面上的角度，必须先换算成与法线的夹角再代入计算。 ‌ 方向记反 ‌ ：光从空气进入介质时折射角变小，从介质进入空气时折射角变大。记住 “ 空气中的角总是大角 ” 就不会反。 ‌ 混淆反射和折射 ‌ ：人眼和物体在 ‌ 同一种介质 ‌ 中看到的是反射（如水中倒影）；人眼和物体在 ‌ 不同介质 ‌ 中看到的是折射（如看水中的鱼）。 ) 【例3】当水中的光源发出的光束斜射到空气中时，折射角________（选填“大于”“小于”或“等于”）入射角。当你在露天游泳池游泳时，潜入水中观看池边树梢，看到的是树梢的________（选填“实像”或“虚像”），像的位置比树梢的实际位置________（选填“高”或“低”）。 【变式3-1】关于光的折射现象，下列说法正确的是（　　） A.光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角 B.光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角 C.光垂直入射到两种介质的分界面时，折射角为90° D.光发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内 【变式3-2】从实验可知，光从空气斜射入水或玻璃等透明物质时，折射角小于入射角。如果让光逆着折射光的方向从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，会发现折射入空气的光将逆着原入射光的方向传播，这表明，折射时光路也是___________。由此可知，光从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，折射角________入射角。 【变式3-3】图所示是光由空气斜射入玻璃时发生折射的光路图，一束光沿AO方向斜射到空气和玻璃交界面PQ上的O点，并沿着OB方向射出，MN是法线。下列说法正确的是（　　） A.∠AOP是入射角 B.∠NOB是折射角 C.若入射角增大，折射角会减小 D.若光沿着BO方向入射，不会沿着OA方向射出 模型04.光的折射——从水面看向水中 ( 技巧： 从水面看向水中， ‌ 看到的水中物体位置比实际位置偏高，也就是看起来变浅了 ‌ 。 这是因为水中物体反射的光从水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，会以为光是从更高处传来的，所以物体的虚像位置就比实际位置高了。 ‌‌ ‌ “ 变浅 ” 的幅度 ‌ ：垂直向下看时折射 效应最弱，越倾斜看，变浅越明显。 ‌ 日常例子 ‌ ：池塘看起来比实际浅、斜插水中的筷子看起来 “ 折断 ” 了，都是同一原理。 ‌‌ 口诀： 岸上观鱼像变浅，光从水底射向天。 折射远离法线去，虚像高悬实物前。 提醒： 眼不发光 ‌ ：光从物体发出进入人眼，绝不能画成人眼发光。 ‌ 实线虚线要分清 ‌ ：实际光路用实线，法线、反向延长线用虚线。 ‌ 叉鱼要往下 ‌ ：看到鱼的位置比实际浅，所以叉鱼要瞄准鱼的下方。 ‌‌ ) 【例4】如图所示，图中人的判断错误。以下四幅光路图中，能正确说明产生这一现象的原因的是（ ） A. B. C. D. 【变式4-1】人们看见水中的鱼，其实看见的是鱼的像，如图所示的两条“鱼”，分别是鱼和像。下列说法正确的（ ） A.看见的水中鱼是虚像 B.鱼的实际位置在像的上方 C.水中“鱼”是光的反射形成的像 D.看见的水中鱼是光由空气射入水中形成的像 【变式4-2】手电筒发出的光垂直照射到一个空烧杯的底部，光线投射到烧杯底部的光圈如图中虚线所示。在烧杯中倒入一些水后，烧杯底部的光圈会变为（　　） A. B. C. D. 【变式4-3】我国唐代有这样的诗句“潭清疑水浅”，诗人观察到潭水清澈见底，看起来有些浅这是为什么?斜插入水中的铅笔为什么看起来“断”为两截？ 模型05.光的折射——从水中看向水面 ( 技巧： 从水中看向水面，核心就两句话： ‌ 空气中的角更大，看到的虚像偏高 ‌ 。 空气中的角大 ‌ ：不管光从空气进入水，还是从水进入空气，光线和法线的夹角在空气中永远更大。从水中射向空气时，折射角大于入射角，光线会 ‌ 远离法线 ‌ 偏折。 ‌ 折射虚高 ‌ ：从水面上方看水中的物体，看到的像会比实际位置 ‌ 偏高（变浅） ‌ 。人眼逆着折射光线看回去，会以为光沿直线传播，所以像的位置被抬高了。 ‌‌ 作图题技巧 ‌ 先画法线 ‌ ：过入射点作水面的垂线（虚线），标上直角符号。 ‌ 再画光线 ‌ ：从水中射向空气，折射光线要 ‌ 远离法线 ‌ 偏折，即折射角大于入射角；同时别忘了反射光线，反射角等于入射角。 ‌ 标角度 ‌ ：折射角是折射光线和法线的夹角，不是和水面的夹角。 比如折射光线与水面成30°，折射角就是60°。 ‌‌ 口诀： 水中视物望空天， ‌ 光线出水离法线。 ‌ 折射角大入射小， ‌ 像高物低虚像现。 提醒： 入射角和折射角都是与法线的夹角 ‌ ，不是与界面的夹角，画图时容易标错。 ‌ 垂直入射不偏折 ‌ ：光垂直射向水面时，传播方向不变，折射角为 0° 。 ‌ 同时发生反射 ‌ ：光射到水面时，反射和折射同时存在，反射光不能漏画。 ‌ 反射和折射要分清 ‌ ：看水中倒影（人和物都在空气一侧）是反射；看水中鱼（人和物在两种介质中）是折射。 ‌‌ ) 【例5】如图所示，水中的潜水员看见岸上的树木，能说明此现象的光路图是（　　） A. B. C. D. 【变式5-1】“春江水暖鸭先知”，野鸭和鱼儿戏水构成了和谐共生的美好场景（如图）。下列关于该场景中光现象的分析，正确的是（ ） A.野鸭看到水中的鱼，是光的直线传播形成的鱼的实像 B.水中的鱼看到岸边的石头，是光的折射形成的石头的虚像 C.水面上波光粼粼，是太阳光在水面发生漫反射形成的 D.野鸭在水面形成的倒影，是光的折射形成的与野鸭等大的虚像 【变式5-2】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。 【变式5-3】黄龙湿地公园风景宜人，每逢夏季荷花盛开更是吸引游客；如图是一名摄影爱好者拍摄到的鱼儿咬食荷花的场景，请画出鱼未出水面时看到荷花的大致光路图，A表示荷花、B表示鱼眼。 模型06.光的折射——铅笔在水中的弯折 ( 技巧： 铅笔或筷子在水里看起来“弯折”，核心就一句话： ‌ 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过去，看到的是位置偏高的虚像。 确定光路方向 ‌ ：光线是从 ‌ 水中 ‌ 的筷子反射出来，斜射向 ‌ 空气 ‌ ，再进入人眼，而不是从空气射向水。 ‌ 判断偏折方向 ‌ ：从水到空气时，折射光线 ‌ 远离法线 ‌ 偏折，即折射角大于入射角。 ‌ 画虚像位置 ‌ ：人眼总以为光沿直线传播，把折射光线反向延长，交点就是筷子的虚像，虚像位置比实际位置 ‌ 更高（更浅） ‌ ，所以筷子看起来向上弯折。 ‌‌ 法线用 ‌ 虚线 ‌ ，过入射点垂直水面，标垂直符号。 光线必须带 ‌ 箭头 ‌ ，不能断开。 反向延长线、虚像也用 ‌ 虚线 ‌ 表示。 ) ( 空气中光线与法线的夹角（折射角）要 ‌ 大于 ‌ 水中光线与法线的夹角（入射角）。 ‌‌ 口诀： 斜插水中筷似弯，光离水气折角宽。 逆线追源虚像现，位置偏高断处看。 提醒： 最容易错的是方向：如果把光路画成从空气射入水中，折射角就小于入射角，整个图就反了。牢记 “ 空气那边的角大 ” 。 ‌‌ ) 【例6】如图所示，图中人的判断错误。以下四幅光路图中，能正确说明产生这一现象的原因的是（ ） A. B. C. D. 【变式6-1】下列光现象与“潭清疑水浅”成因相同的是（ ） A.①⑤ B.②③ C.④⑤ D.③④ 【变式6-2】筷子斜插入盛有水的碗中，筷子在水中的部分看上去向________弯折（选填“上”或“下”），岸上的人看到水中鱼的位置比其实际位置要偏________（选填“深”或“浅”），是由于光的折射形成的_________（选填“虚像”或“实像”）。 【变式6-3】小闽在学习光学知识后，在生活中发现以下光学现象，属于光的折射现象的有（　　） A.一叶障目，不见泰山 B.坐井观天，所见甚小 C.“猪八戒”照镜子 D.插入水中的筷子变“弯折” 模型07.光的折射——“大漠孤烟直，长河落日圆” ( 技巧： 这类 题的核心就一句话： ‌ 看到的是虚像，位置比实际偏高，太阳实际在下方 （图中乙位置） 。 判断现象‌：大气层密度不均匀，太阳光穿过时发生‌折射‌，不是直线传播，也不是反射。 ‌判断像的性质‌：人眼逆着折射光线的方向看过去，看到的是太阳的‌虚像‌。 ‌判断位置‌：虚像位置比实际位置‌偏高‌，所以看到落日时，太阳实际已经在地平线以下，即图中的‌乙位置‌（甲是看到的虚像）。‌‌ 口诀： 大气不均光折射，虚像偏高实际低。 逆着光线寻源头，落日真身地平西。 提醒： 看图选位置 ‌ ：题目给的图里，甲在上方、乙在下方，记住 “ 看到的在上，实际在下 ” ，直接选乙。 ‌ “ 大漠孤烟直 ” 不考折射 ‌ ：这句体现的是光沿直线传播，和 “ 落日圆 ” 的折射要分开记。 ‌ 延伸小知识 ‌ ：由于上下端折射程度不同，落日有时看起来是扁的，但考试重点还是折射和虚像。 ‌‌ ) 【例7】如图所示，由于不同高度空气的疏密不同，来自地平线以下的太阳光，会发生光的________现象，光会逐渐向地面弯曲，进入人眼。逆着光望去就看见太阳了，所以日出时我们所看到的实际上是太阳的________（选填“实”或“虚”）像。 【变式7-1】“大漠孤烟直，长河落日圆”诗人看到的落日并非太阳的实际位置，这是太阳光在不均匀的空气中传播时发生________形成的，此时我们看到的是太阳的________像。 【变式7-2】诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置（如图所示），而是太阳光经过不均匀的大气层发生了_________现象所成的________（选填“实”或“虚”）像，太阳实际在图中________（选填“甲”或“乙”）位置。（大气层位置越高空气越稀薄） 【变式7-3】古诗中有“大漠孤烟直，长河落日圆”的壮美诗句，诗人观察到的落日并非太阳的实际位置，而是光线经过不均匀的大气时发生了________而成的像，太阳实际在图中的________位置（选填“甲”或“乙”），人眼所看到的太阳是________（选填“实”或“虚”）像。如果没有大气，白天时间将变________（选填：“长”或“短”）。若室内淋沐池上方离水面6m处有一盏灯，从池边看到灯在水中的倒影正好贴在池底上，则池中水的实际深度应________6m（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 模型08.光的折射——海市蜃楼 ( 技巧： 关于 “ 海市蜃楼 ” 的解题，核心就抓两点： ‌ 一是判断光从哪种空气层射向哪种空气层（光密还是光疏），二是判断成的是虚像 ‌ 。 ‌ 海面 / 湖面（上蜃） ‌ ：下层空气温度低、密度大（光密介质），上层空气温度高、密度小（光疏介质）。 远处物体的光从下层光密空气射向上层光疏空气，折射光线 ‌ 偏离法线 ‌ ，不断弯折，最终可能全反射进入人眼。 ‌ 沙漠 / 公路（下蜃） ‌ ：跟海面正好相反，贴近地面的空气温度高、密度小（光疏介质），上层空气温度低、密度大（光密介质）。 光从上层光密空气射向下层光疏空气，同样偏离法线，发生全反射，人眼看到的是物体的倒影。 ‌‌ 口诀： ‌ 空气疏密温不同， ‌ 光线弯曲路难直。 ‌ ‌ 全反折回入人眼， ‌‌ 虚像悬空蜃楼奇。 提醒： 沙漠和海面的温度分布相反 ‌ ，画图时别搞混，这是最常见的丢分点。 ‌ “ 光的反射 ” 和 “ 光的折射 ” 要分清 ‌ ：海市蜃楼本质是折射，但光线在空气层间也可能发生全反射（属于反射），答题时注意表述完整。 ‌ 别把虚像说成实像 ‌ ：虚像不能用光屏承接，是 “ 看起来在那 ” 的像。 ‌‌ ) 【例8】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 【变式8-1】唐朝诗人李白在《渡荆门送别》诗中有“云生结海楼”的写景名句，其中“海楼”指海市蜃楼，其产生的主要原因是（　　） A.小孔成像 B.光的折射 C.平面镜成像 D.凹面镜成像 【变式8-2】下列光现象属于光的折射现象的是（　　） A.（1）（3） B.（2）（3） C.（3）（4） D.（2）（4） 【变式8-3】 “海市蜃楼”在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有记载，下列光现象中与“海市蜃楼”形成原理相同的是（ ） A.手在墙上形成手影 B.钢勺在水面处“折断” C.景物在镜中成像 D.山在水中形成“倒影” 模型09.光的折射——相关角的大小关系 ( 技巧： 光的折射角度关系题，核心就一句话： ‌ 反射角永远等于入射角，折射角总是 “ 空气里的角大 ” ‌ 。 反射角 = 入射角 ‌ ：这是反射定律，跟介质无关，永远成立。 ‌ 折射角看介质 ‌ ：光从空气斜射入水 / 玻璃时，折射角 < 入射角；从水 / 玻璃斜射入空气时，折射角 > 入射角。垂直入射时，折射角 = 入射角 = 0° 。 空气中角最大 ‌ ：在空气和其他介质的分界面上，不管光从哪边射过来，空气中的那个角总是更大的。 ‌ 先找法线 ‌ ：过入射点作界面的垂线（用虚线画）。入射角、反射角、折射角都是各自光线与 ‌ 法线 ‌ 的夹角，不是与界面的夹角。 ‌判断光线 ‌ ：反射光线和入射光线在界面同侧，折射光线和入射光线在法线两侧。 ‌比大小 ‌ ：反射角直接等于入射角；折射角就看光是从空气进入介质，还是从介质进入空气，记住“空气角大”。 ‌算角度 ‌ ：题目给的角度如果是光线与界面的夹角，要先换算成与法线的夹角（互余关系）。比如光 ) ( 线与界面夹角30°，入射角就是60°。 ‌‌‌ 口诀： 反射角等入射角，折射随介变大小。 空气之中角度大， 垂直入射 向 不 变 。 提醒： 题目说 “ 入射光线与镜面夹角 60°” ，这不是入射角！入射角是光线与法线的夹角，应该是 30° ，反射角也是 30° 。 ‌‌ ) 【例9】一束光从水斜射入空气中，入射角为45°，则折射角可能是（　　） A.0° B.30° C.45° D.60° 【变式9-1】如图所示，一束光从空气斜射到某液面上时发生反射和折射，入射光线与液面成30°角，反射光线与折射光线的夹角为83°。则折射角的大小为_________，反射角的大小为_________。 【变式9-2】如图所示，一束光从空气中与界面成30°的夹角射入某透明介质，已知反射光线与折射光线的夹角为90°，下列说法正确的是（　　） A.入射角为30° B.反射角为30° C.折射角为30° D.反射光线与入射光线的夹角为90° 【变式9-3】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，下列判断正确的是（　　） A.该图是光线由空气斜射入玻璃的光路图 B.折射光线与反射光线夹角为105° C.EO是入射光线，入射角等于60° D.AB为界面，界面右面为空气 模型10.光的折射——作光路图 ( 技巧： 定入射点、画界面 ‌ ：先明确两种介质的分界面（如水面、玻璃面），找到入射光线与界面的交点，即入射点。 作法线 ‌ ：过入射点用 ‌ 虚线 ‌ 作垂直于界面的法线，标注垂直符号，法线是判断角度的唯一基准。 辨介质、判偏折方向 ‌ ： 光从空气斜射入水/ 玻璃等光密介质：折射光线向法线偏折，折射角 < 入射角； 光从水/ 玻璃等光密介质斜射入空气：折射光线远离法线偏折，折射角 > 入射角； 光垂直入射界面：传播方向不变，入射角、折射角均为0°。 画光线、标箭头 ‌ ：实际光线（入射、折射光线）用 ‌ 实线 ‌ 绘制，沿光的传播方向标注箭头；折射光线与入射光线分居法线两侧，光路不能断开。 特殊场景补全 ‌ ：若涉及虚像（如岸上看水中鱼、水中看岸上物体），需将折射光线反向延长（用虚线），反向延长线的交点即为虚像位置。 口诀： 先画法线垂直面 ‌ ， 空大密小角辨全 ‌ ， 三线分居两侧边 ‌ ， 箭向顺光虚实严 ‌ 。 提醒： 三线位置颠倒 ‌ ：折射光线与入射光线画在法线同侧，完全违背 “ 分居法线两侧 ” 的折射规律，直接判定光路错误。 角度关系搞反 ‌ ：光从空气斜射入水 / 玻璃时，误将折射角画成大于入射角；或从光密介质射入空气时，折射角画得比入射角小，忽略 “ 空气中的角始终最大 ” 的核心规律。 垂直入射乱偏折 ‌ ：光线垂直射向介质界面时，错误画出偏折的折射光线，实际上此时传播方向完全不变，入射角、折射角均为 0° 。 介质分布错位 ‌ ：折射光线和入射光线画在同一种介质中，折射光线没有进入另一侧介质，不符合光从一种介质进入另一种介质的折射本质。 ) 【例10】“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射入水中的情景如图，图中AO为入射光线，________为折射光线；保持入射点O不动，在竖直平面内，顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置，反射角将________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【变式10-1】射水鱼用射水的方法捕捉水面上方的小昆虫，下图中关于射水鱼看见水面上方的小昆虫的光路图正确的是（ ） A. B. C. D. 【变式10-2】小宇将一枚硬币放在碗底，然后后退至眼睛恰好看不到硬币的位置，如图甲所示，请另一位同学向碗中缓缓注水（硬币的位置未移动），当水面上升到一定高度时，小宇就能再次看到碗中的硬币，如图乙所示。图丙中能反映小宇的眼睛所在位置的范围是（ ） A.范围①或范围⑦ B.范围②或范围⑥ C.范围③或范围⑤ D.范围④ 【变式10-3】承德避暑山庄湖景如画，如图甲所示。小玉同学在岸边，通过平静的湖面，既可看到建筑物的倒影，又可看到水中的鲤鱼。图乙中，A点代表建筑物的顶点，B点代表小玉看到的鱼，C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出： （1）A点在水中的像A′； （2）小玉看到A′的光路；     （3）鱼的大致位置B′并完成看到B′的光路图。 模型11.光的折射——判断物体的位置 ( 技巧： 光的折射判断物体位置，核心就两句话： ‌ 空气中的角永远最大，看到水中的像总是偏高 ‌ 。 空气角大 ‌ ：不管光从空气进水里，还是从水里进空气，空气那一侧的角（入射角或折射角）一定比 ) ( 水里的角大。 ‌ 折射虚高 ‌ ：从岸上看水里的物体，看到的是虚像，位置比真实物体要高、要浅。 ‌‌ 光从 ‌ 水中斜射入空气 ‌ ，折射光线 ‌ 远离法线 ‌ 偏折。 光从 ‌ 空气斜射入水中 ‌ ，折射光线 ‌ 靠近法线 ‌ 偏折。 ‌‌ 所以人眼看到的折射光线反向延长，交点落在物体的 ‌ 上方 ‌ ，这就是 “ 虚高 ” 的由来。 ‌‌ 口诀： 空气角大法线旁， ‌‌ 岸上看鱼像变浅。 ‌ ‌ 水下观物位偏高， ‌‌ 逆向延长定虚像。 提醒： 人看到的光斑位置，不是光实际照到的位置。人眼看到的是虚像，虚像一定偏高，所以光斑看起来会比实际位置高。 ‌‌ 先画法线再判断 ‌ ：法线是过入射点垂直于界面的虚线，入射角和折射角都是光线与法线的夹角，不是与界面的夹角。 ‌ “ 空气角最大 ” 原则 ‌ ：不管光从哪个方向射，空气那一侧的角（入射角或折射角）永远比水 / 玻璃里的大。 ‌ 入射角变，折射角跟着变 ‌ ：入射角增大，折射角也增大，但变化幅度不相等，画图时要注意对应关系。 ‌ 分清 “ 叉鱼 ” 和 “ 照鱼 ” ‌ ：叉鱼走直线，要叉向看到的下方；激光照射会发生折射，要正对看到的像照，这是最容易错的点。 ‌‌ ) 【例11】某同学在碗中放一枚硬币，慢慢蹲下，当低至某一观察位置时，就看不到硬币了，如图甲所示。然后慢慢往碗中倒水，在同一观察位置就又能看到碗中的硬币了，如图乙所示。这是光的________现象，后来看到的是硬币的________（选填“实”或“虚”）像。 【变式11-1】《康熙几暇格物编•蒙气》中记载：“置钱碗底，远视若无，及盛满水时，则钱随水光而显见矣。”描述的是光的_________（选填“反射”或“折射”）现象。当看到钱在水中的像时，像的位置比物体的实际位置________（选填“高”或“低”） 【变式11-2】如图是小明参观海洋馆时的情景，小明看到的鲨鱼比实际的鲨鱼的位置更________（填“高一些”或“低一些”）。汽车上的观后镜是________镜。 【变式11-3】如图是夜鹭在水面猎食的情景，从水中捕猎是一项需要经验的技术活，因为捕猎者看到水中鱼的位置比实际位置________（选填“深”或“浅”）；若水深2m，当夜鹭距离水面2.5m时，它与自己在水中的倒影的距离为________m。 模型12.光的折射——光斑位置的变化 ( 技巧： 光斑位置变化这类题，核心就抓两件事： ‌ “ 空气角大 ” 和 “ 折射光线平行移动 ” ‌ 。 空气角大 ‌ ：不管光从空气进水里，还是从水里进空气， ‌ 空气那一侧的角（入射角或折射角）永远更大 ‌ 。 ‌ 入射角不变，折射角也不变 ‌ ：题目里激光笔或入射光方向是固定的，水面升降时入射角大小不变，所以折射角也不变。 ‌ 折射光线平行移动 ‌ ：入射角不变，折射角就不变，因此不同水位下的折射光线是 ‌ 互相平行 ‌ 的。水面上升，入射点平移，折射光线也跟着平移，光斑就跟着动。 ‌‌ 水面低时（部分水） ‌ ：光从水射入空气发生折射，折射光线偏离原方向，光斑位置会 ‌ 下移 ‌ 。 ‌ 水面高时（全浸没） ‌ ：光在水和空气中都沿直线传播，但人眼看到的是射灯的 ‌ 虚像 ‌ ，位置在真实光源的 ‌ 上方 ‌ 。 ‌‌ 口诀： 斜射入水靠法线， ‌‌ 折射角小光路偏。 ‌ ‌ 水位升高入射移， ‌‌ 光斑左移记心间。 提醒： 搞反偏折方向 ‌ ：光从空气进水里，折射光线是往法线方向 “ 靠 ” 的，不是往外 “ 甩 ” 。方向画反，光斑位置全错。 ‌ 忽略入射点随水面变化 ‌ ：加水后水面升高，光线打到水面的入射点也在变，光斑位置会跟着动。只想着折射角大小、忘了入射点移动，最容易错。 ‌ 误以为折射角会一直变 ‌ ：如果入射光线方向不变，水面升高或降低时，入射角其实不变， 折射角也不变，折射光线是平行的。 ‌‌ ) 【例12】如图所示，一固定光源向水池发出一束激光，在水面同时发生了反射和折射现象，并在光电屏和池底分别留下光斑P和Q，据图分析可知（　　） A.反射角为50° B.反射角为80° C.若水面上升，光斑P将向右移 D.若水面下降，光斑Q将向右移 【变式12-1】用如图所示的装置探究“光的折射特点”。让光束沿AO方向射入杯中时，此时入射角________（选填“大于”、“小于”或“等于”）折射角；当入射角增大时，折射角________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑，保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑将会向________（选填“左”或“右”）移动。画出光线AO的大致传播路径________。 【变式12-2】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 【变式12-3】水池的池壁垂直于水平池底，水池上方支架（AB）装有一激光器，水池中没有水时，激光器发出的光线a正好射到池底和池壁的交点上，且与池底的夹角为45°，如图甲所示。往池中注水，并待水面平静时，如图乙所示，激光被反射到池壁上，使池壁上出现一个光点S，同时池底也出现光点（图中均没有画出） （1）图乙中，光点S位于池壁上6dm刻度处：它在水中的像S'在________（选填“0”、“1”、“2”、“3”）的刻度处； （2）光点S从6dm平稳下降至3dm的过程中，水面________（选填“上升”或“下降”）了_______dm；此过程中它的像S'在池壁刻度线处________（选填“上升”、“静止”或“下降”）；打在池底的光斑（未画出）会向________（选填“左”或“右”）移动。 模型13.光的折射——水面高度变化的光路图 ( 技巧： 先记住最核心的一点： ‌ 水面升高只改变入射点的位置，不改变入射角，所以折射角也不变，光斑沿原折射光线的方向平移 ‌ 。 画原始光路 ‌ ：先按初始水面画出法线、入射光线和折射光线，标出入射角和折射角。 ‌ 平移入射点 ‌ ：水面升高后，入射点沿界面向上（或向一侧）移动，但入射光线的方向没变，所以入射角不变。 ‌ 画新折射光线 ‌ ：过新的入射点，画一条与原来折射光线平行（方向相同）的光线，这就是水面升高后的折射光线。 ‌ 找光斑位置 ‌ ：新折射光线与杯底（或光屏）的交点，就是新的光斑位置。对比原来的光斑，判断移动方向。 ‌‌ 口诀： 斜光入水偏法线， ‌‌ 水位上升折点移。 ‌ ‌ 新法右推光路变， ‌‌ 池底光斑向右行。 提醒： 入射角不变 ‌ ：水面升降只改变入射点，不改变入射光线的方向，所以入射角、折射角都不变。 ‌ 画图规范 ‌ ：法线用虚线并标垂直符号，实际光线用实线并标箭头，反向延长线用虚线。 ‌ 看清从哪到哪 ‌ ：光从空气到水，折射角小于入射角；光从水到空气，折射角大于入射角。口诀是 “ 空气角大 ” 。 ‌ 虚像偏高 ‌ ：从岸上看水中的物体，看到的虚像比实际位置浅（偏高）；从水中看岸上的物体，虚像也比实际位置高。 ‌‌ ) 【例13】小凤在演示光的折射实验时，在一圆柱形敞口容器左侧某一高度斜射入一束激光后，发现容器底部产生一个光斑O，如图所示。若她保持水面高度和入射点不变，使激光入射角减小，折射角会________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若她保持激光笔位置和激光入射角不变，使水面________（选填“上升”、“下降”或“不变”），会观察到光斑向右移动。 【变式13-1】将透明的薄壁（厚度忽略不计）方形水槽水平放置，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，在侧壁上A处得到一个光点。 （1）向水槽中注水，水面达到如图所示位置时，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了________现象，此时折射角_________入射角（选填“大于”或“小于”）； （2）为使B处的光点移至C处，应使水槽中的水量________（选填“增加”或“减少”），若BC间距离为3cm，则水面高度的变化量Δh_______3cm（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【变式13-2】如图甲，把玻璃杯放在有字的卡片上，杯内注一大半水，小明由杯口向下观察，发现杯内文字比杯外文字看上去变近了，其原因是光发生了_________；继续加水，看到杯内文字_________（向上/向下/不）移动；请在图乙中画出能说明这一现象的光学原理的一条入射光线及对应的折射光线，要求以O点为入射点_________。 【变式13-3】沙坪坝三峡广场亲水乐园的池底安装了射灯。池内装满水，其中一盏射灯发出的一束光线照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示。现将池中水放出，水面降至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点（图中未画出），P点应在___________（选填“S点上方”、“S点”或“S点下方”）；若水面降至b位置时，射灯发出的光照在___________（选填“S点上方”、“S点”或“S点下方”）。 【答案】S点上方；S点下方。 模型14.探究不同物质对光的偏折能力 ( 技巧： 这类题核心就一句话： ‌ 偏折能力越强，折射角越小，光斑离入射点越近 ‌ 。 控制变量法 ‌ ：比较水和油谁偏折更强时，必须保持 ‌ 入射角相同、液体体积相同 ‌ ，只改变液体种类。选图时找 “ 只有液体不同，其他全一样 ” 的两组。 ‌ 光斑记录法 ‌ ：先让光斜射入空水槽记录光斑位置，再分别倒入不同液体记录光斑。 ‌ 光斑离入射点越 ) ( 近，说明偏折越厉害 ‌ 。 ‌ 判断偏折强弱 ‌ ：光从空气斜射入液体，偏折能力强的液体让光线更靠近法线，折射角更小，光斑位置更靠近入射点正下方。 ‌‌ ​ 口诀： 光速快处角偏大， ‌‌ 光速慢处靠法线。 ‌ ‌ 紫光大折红光小， ‌‌ 空气角总胜水玻。 提醒： 看到 “ 光斑位置 ” 题，先判断哪个光斑离入射点更近 —— 近的那个介质偏折本领更大，别被图上的弯弯绕绕带偏。 没控制液体深度相同 ‌ ：光斑位置不仅受偏折本领影响，还和液体深度直接相关。深度不同，光斑本来就会移动，结论就不准了。 ‌ 入射角没保持一致 ‌ ：要比较水和油谁偏折得更厉害，必须让光以 ‌ 同一个角度 ‌ 斜射入两种液体。入射角变了，折射角也跟着变，没法比。 ‌ 搞反了光斑距离和偏折本领的关系 ‌ ：光斑离原位置越远，说明折射光线偏得越厉害，也就是偏折本领 ‌ 越强 ‌ ，别记反了。 ‌‌ ) 【例14】下表是光在几种不同均匀介质中的传播速度，图所示是不同的均匀介质以及光传播的光路图。 介质 玻璃 冰 水 酒精 空气 光速(×108m/s) 1.87 2.29 2.25 2.26 3.00 （1）在表格给定的几种介质中，光传播速度最小的介质是_________。 （2）通过分析表格数据，_________（选填“能“或”不能”）得出结论：光在固体中传播速度最小，在气体中传播速度最大。 （3）图甲是光在几种介质中传播的光路图，结合表格数据，可得出结论：光从一种介质斜射入另一种介质时，在界面处会发生_________，在传播速度较小的介质内，光线与法线的夹角_________（选填“较大”或“较小”）。 （4）如图乙所示，画出入射光线对应的折射光线大致位置。 （5）如图丙所示，一束光从A点出发，要射中B点，则入射点应在0点的________侧。（选填“左”或“右”） （6）如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏上的AB范围内观察到一条彩色光带，这个现象称为____________；从图中可以看出，三棱镜对B处光的偏折作用更强，偏折程度最强的色光的颜色是________色。 【变式14-1】如图甲所示，物理课上老师用漏斗将浓盐水灌注到淡盐水下方，演示光在同种不均匀介质中传播的实验，根据实验现象，小梦猜想光的偏折能力与盐水的浓度可能有关。于是与小组的同学一起设计了如图乙所示的实验进行探究，并记录实验数据如下。 入射角：30° 盐水浓度 5% 10% 15% 20% 25% 光斑到法线的距离/mm 157 153 148 145 143 （1）为使实验现象更加明显，实验时水槽中的盐水应适当________（选填“深”或“浅”）一些。 （2）分析表中数据你可以得到的实验结论是________________________________________________。 （3）溶液种类多样，你可以在此实验的基础上提出一个可探究的物理问题：____________________。 【变式14-2】小明注意到光线由空气进入水、玻璃等透明介质时会发生折射现象，他结合物理学习和日常生活中的相关经验，提出猜想：光线由空气进入水、玻璃等透明材料时发生折射的程度可能是不相同。 （1）你认为小明的猜想是__________（选填“有道理”或“无道理”）的。 （2）小明与学校科技小组的同学进行了探究，实验中得到如下数据，表1是光从空气射入水中的测量数据，表2是光从空气射入玻璃的测量数据： 表1 入射角α 15° 30° 45° 60° 折射角γ 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° 表2 入射角α 15° 30° 45° 60° 折射角γ 9.9° 19.5° 28.1° 35.3° 对表1和表2的数据进行对比分析，得出的结论是___________________________________________。 【变式14-3】小明利用激光笔、光具盘等研究光的折射规律，如图（甲）、（乙）所示是小明实验过程中的两个情景。 （1）如图（甲）所示，小明在研究光从_________斜射入_________时的折射规律（均选填“玻璃”或“空气”），此时折射角_________入射角（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）通过分析比较图中折射角与入射角的大小关系可知：光在空气和玻璃之间传播发生折射时，空气一侧的折射角或入射角角度总是_________（选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃一侧的角度。 （3）在此基础上，小明进一步探究光从空气斜射入各种透明介质时折射角的大小与哪些因素有关。他先让光从空气斜射入玻璃，分别测出折射角和入射角的大小，记录在表1中。然后他又让光从空气斜射入水中，重复实验，将数据记录在表2中。 表1：光从空气斜射入水 实验序号 1 2 3 入射角 30° 45° 60° 折射角 22° 32° 41° 表2：光从空气斜射入玻璃 实验序号 1 2 3 入射角 30° 45° 60° 折射角 19° 28° 35° 分析比较表1和表2中的数据可知：当光从空气斜射入玻璃或水中，入射角相同时，光从空气斜射入玻璃的折射角_________光从空气斜射入水的折射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）。这说明：玻璃对光的折射本领比水________（选填“强”或“弱”）。 （4）请在图中，画出这束从空气斜射向水面的入射光线AO的折射光线OC的大致位置。 模型15.根据光路图区分入射、反射和折射光线 ( 技巧： 拿到光路图， ‌ 先找分界面和法线，再看光线位置关系 ‌ ，这是区分三类光线最核心的思路。 ‌‌ 找入射点与法线 ‌ ：先找到光线射到界面上的那一点（入射点），过这点作界面的垂线就是法线（虚线）。法线是判断所有角度的基准。 ‌ 确定入射光线 ‌ ： ‌ 射向界面、与法线在界面同侧的那条光线就是入射光线 ‌ 。它 “ 来 ” 自光源或上一介质。 ‌ 确定反射光线 ‌ ： ‌ 在同一介质中，与入射光线分居法线两侧、且 “ 离开 ” 界面的那条光线 ‌ 。反射光线与入射光线关于法线对称（反射角 = 入射角）。 ‌ 确定折射光线 ‌ ： ‌ 进入另一种介质、方向发生偏折 的那条光线 ‌ 。它和入射光线也分居法线两侧，但和入射光线在两种不同介质里。 ‌‌ 口诀： 界面两侧辨光路，同侧反射异侧折。 法线居中分两半，空气角大记心间。 提醒： 一个常错点是：作图时 ‌ 法线必须画虚线，且要标垂直符号 ‌ ；每条实际光线都要有箭头，且方向不能画反。反射和折射综合题中，先画法线，再按 “ 反射角 = 入射角 ” 和 “ 空气角大 ” 分别画出两条光线，顺序就不会乱。 ‌‌ 如果只给图、没标箭头，可以先假设某条是入射光线，再验证它能否同时满足反射和折射规律，不行就换一条试，直到全部满足为止。 ‌‌ ) 【例15】如图所示，光线从空气中斜射到玻璃的界面上发生的现象，则折射角是_______°（填度数），玻璃在界面的_______边。 【变式15-1】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________，MM′右边是_________（选填“空气”或“玻璃”）。 【变式15-2】如图所示是一束光从空气斜射入玻璃时的光路图，其中光线OB是________光线，反射角是_________°，界面是_________，界面的_________（选填“上”“下”“左”或“右”）边是空气。 【变式15-3】如图所示，一束光在空气和玻璃的分界面上同时发生反射和折射，则：________是入射光，折射角等于_________°，光从__________________（空气进入玻璃/玻璃进入空气）。 模型16.光的折射规律的应用 ( 技巧： 找界面、定法线 ‌ ： 若题目给出光线图，先找图中两个相等的邻角（反射角 = 入射角），这两个角的公共角平分线就是 ‌ 法线 ‌ （用虚线表示），与法线垂直的直线就是两种介质的分界面。 辨光线、定方向 ‌ ： 反射光线与入射光线在界面的同侧，折射光线与入射光线在界面的两侧；光线箭头指向入射点的是入射光线，从入射点射出的分别是反射光线、折射光线。 算角度、避陷阱 ‌ ： 入射角、反射角、折射角都是 ‌ 对应光线与法线的夹角 ‌ ，不是光线与界面的夹角；若题目给出光线与界面的夹角，需用 90° 减去该夹角，才是真正的入射角 / 折射角。 判介质、用规律 ‌ ： 牢记核心结论： ‌ 斜射时，空气中的光线与法线的夹角始终更大（ “ 空气角大 ” ） ‌ 。比较入射角和折射角的大小，角度更大的一侧是空气，另一侧是水 / 玻璃等其他介质。 口诀： 三线共面法线中，两线分居两侧通。 空气角大记心中，垂直入射方向同。 提醒： 不要认为 “ 光从一种介质进入另一种介质就一定会偏折 ” ：垂直入射时传播方向不变，不发生偏折； 不要认为 “ 折射角一定小于入射角 ” ：只有光从空气斜射入其他介质时折射角才更小，光从其他介质斜射入空气时折射角更大； 折射形成的虚像位置始终比实际物体位置偏高，无论是从岸上看水中，还是从水中看岸上； 折射现象和反射现象可以同时发生：光斜射到两种介质分界面时，通常会同时发生反射和折射，不要遗漏其中一种。 ) 【例16】下图中属于光的折射现象的是（ ） A.图甲中水杯内“弯折”的筷子 B.图乙中树荫下的“光斑” C.图丙中镜子里的像 D.图丁中阳光下水壶的影子 【变式16-1】拍摄BBC自然历史系列《蓝色星球Ⅱ》的工作人员听说在塞舌尔海岸附近人们看到了巨大的特瓦利鱼在捕猎海鸟。如图是在平静的海面上，一条特瓦利鱼突然跃出海面捕食乌燕鸥的情景。特瓦利鱼在水中看到水面上方的乌燕鸥的实质是（　　） A.乌燕鸥的虚像，像在乌燕鸥的上方 B.乌燕鸥的虚像，像在乌燕鸥的下方 C.乌燕鸥的实像，像在鸟燕鸥的上方 D.乌燕鸥的实像，像在乌燕鸥的下方 【变式16-2】如图所示，为水位测量仪的示意图，A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出一束与水平面成45°角且方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，同时容器底部会出现一个经水面折射形成的光斑C（C点未画出），B、C两点位置会随水位变化而发生变化。若光斑B向右移动，则说明水位在_________（选填“上升”或“下降”），同时光斑C移动距离为s，若水面改变的高度为h，则s________h（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【变式16-3】如图所示，水面下有灯S，a是S发出的光线，b是a射出水面后的折射光线，SO是另外一条射向水面的光线，其对应的折射光线可能是________（选填“1”、“2”），判断的依据是：___________________；图中垂直水面的入射光线c对应的入射角∠i=________，请在图中画出光线c射出水面后的光路。 1.（2026·广西） “潭清疑水浅”中的“水浅”指水看起来比实际的浅，是因为潭底的像在潭底实际位置的________（选填“上”或“下”）方，这是一种由光的_________而产生的现象。 2.（2026·江苏苏州）在拙政园内的池塘边，游人在树荫下欣赏水中游鱼。树荫是由于光的____________形成的，能看到水中的鱼是光的________现象。 3.（2026·上海）小华同学在游玩时，观察到湖中“鱼在云中游”。 （1）以云为参照物，鱼是______的； （2）湖中的“云”是______的。 A.光的反射所成的实像 B.光的反射所成的虚像 C.光的折射所成的实像 D.光的折射所成的虚像 （3）小华同学有些近视，站在桥上观察湖中的鱼时，可以用_________（选择“A.凸透镜”“B.凹透镜”）改善视力。 4.（2026·北京）某游客在景区看到如图所示的情景，下列说法正确的是（ ） A.树在水中的倒影是由光的折射形成的 B.游客看到的水中鹅卵石的位置比它的实际位置浅 C.树在水中的倒影是实像 D.游客看到的水中的“鱼”是实像 5.（2026·江苏连云港）关于光的折射，下列光路图正确的是（ ） A. B. C. D. 6.（2026·安徽）对下列四幅图片中的光学现象解释正确的是（ ） A.“拱桥倒影”是由光的折射形成的 B.“墙上手影”是由光的反射形成的 C.“演皮影戏”是利用了光的直线传播 D.“手机摄影”是利用光的直线传播成像 7.（2026·甘肃武威）琳琳帮爸爸往玻璃杯中添水时发现，浸在水中的茶叶过滤网变“粗”了，黑色光面杯盖在灯光的照射下出现明显光亮区域。已知玻璃杯壁是透明均匀介质，则对上述现象，下列说法正确的是（ ） A.茶叶过滤网变“粗”是因为光在玻璃杯壁中不沿直线传播 B.茶叶过滤网变“粗”是因为发生了光的折射 C.光面杯盖上出现明显光亮区域，是因为发生了漫反射 D.光从玻璃进入水中，传播速度不变 8.（2026·黑龙江齐齐哈尔）课堂上老师给同学们变了一个小魔术：起初茶碗看起来是空的，但是慢慢往碗内倒水时会发现碗中原来还藏着一枚硬币。下列光现象与此原理相同的是（ ） A.激光准直 B.海市蜃楼 C.角楼的倒影 D.日食 9.（2026·辽宁）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。 10.（2026·贵州）两位同学在“探究光的折射特点”的实验中，将如图甲所示的装置放在水平桌面上。其中半圆形水槽固定在带有刻度的竖直光具盘上（O点是盘面圆心），激光沿光具盘表面入射即可观察到相关现象。请回答下列问题： （1）类比探究光的_________定律的实验思路，可将光具盘上两个“0”刻度的竖直连线视为________线。向水槽中加水时，为便于读取角度，水面应与________刻度线齐平。两位同学分别让一束激光从光具盘上的某位置射向下方水面，他们的实验现象分别如图乙、丙所示。 （2）一位同学根据光具盘上的刻度，读出图乙中的入射角大小为60°，折射角的大小约为________。（结果保留整数） （3）另一位同学根据图丙，误将入射角的大小读为60°，该读数比入射角的真实值________（选填“大”或“小”），请写出你的判断过程______________________________________________________________。 【基础夯实】 1.如图所示，我们可以从各个方向看到筷子，是因为光在筷子表面发生了________反射，而插入水里的筷子似乎在水面处折断，是光的________造成的。 2.如图所示，小明在A处看不到硬币，这是因为光沿________传播。向杯中缓缓注水后，能看到硬币由于光的________而产生的________（选填“实”或“虚”）像。 3.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________是反射光线（用字母表示），界面的_________（选填“上”“下”“左”“右”）边是空气。 4.鱼缸中只有一条小鱼，而眼睛从A点可以观察到两条，如图所示一条鱼的位置变浅，另一条鱼变大。前者是由于_________形成的________像（选填“实”或“虚”）；后者是由于鱼缸的________侧部分（选填“左”或“右”）相当于___________（选填“幻灯机”或“放大镜”）而形成的________像（选填“实”或“虚”）。 5.周末，小科一家到瓯江边游玩。妈妈拍照时，小科正在欣赏美景：对岸树木的倒影、水中的鱼“影”，此时地面上留下了他的身影。关于“影”的形成原理，下列说法不正确的是（ ） A.树木的倒“影”所成的是虚像 B.树木的倒“影”是光的反射 C.水中的鱼“影”是光的反射 D.小科的身“影”是光的直线传播 6.如图现象中由于光的折射形成的是（ ） A.弯折的筷子 B.照镜子 C.斑马倒影 D.日全食 7.景区的人工湖旁，有警示牌写着“水深危险，请勿靠近”，但游客看到的水底显得很浅，容易误判安全距离。下面能正确表示“水底看起来变浅”的光路图是（　　） A. B. C. D. 8.如图所示，液面升降监测装置原理图，点光源S发出一束与水平面成40°角的激光，保持方向不变，下列说法不正确的是（ ） A.反射角的大小为50° B.当液面上升时，反射角不变，光点S′将向左移动 C.无论液面深浅，光的传播方向都改变了100° D.S′比S暗，是因为一部分光线折射进入液体中 9.小明利用半圆形玻璃砖“探究光折射时的特点”，让光源发出的一束光从空气斜射入玻璃，请你作出反射光线与折射光线。 10.阅读短文，回答问题。 光的全反射 如图甲所示，当光线从玻璃斜射入空气里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角β大于入射角α。若入射角增大时，折射角也随之增大，当入射角增大到某值时（小于90°），折射角会增大到90°。若继续增大入射角，此时空气中没有折射光射出，光线全部反射回玻璃，这种全反射。 海面上出现的海市蜃楼奇景如图乙所示，就是因为光的在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观。在夏季，白昼海水温度比较低，所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象。由于空气的热胀冷缩，因此空气层下密上疏。景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层，并在上层发生了全反射，光线又折回到下层密的气层中来，经过这样弯曲的线路，最后投入人的眼中。由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的，因此看到的“景物”比实物抬高了许多。 某次探究光的全反射实验中，光从玻璃射向空气时的一些数据如表，请根据上述材料，回答下列问题： 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° / （1）海市蜃楼情景中，人眼看到的空中的“景物”是_______像（选填“实”或“虚”）； （2）分析以上数据可知光从玻璃射向空气在发生全反射之前，折射角随入射角的变化关系是：______________________________； （3）由表格数据可知：图中图线________（选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系； （4）光发生全反射时，入射角________临界角（选填“大于”、“等于”或“小于”）； （5）当光从空气斜射向玻璃时________（选填“能”或“不能”）发生全反射现象。 【培优拔高】 1.小红爷爷在岸上看到水中有一条鱼在云朵里游泳，看到“鱼”是___________现象，看到“云朵”是___________现象；若小红拿着激光灯照鱼，他应该对准________射出（选填“鱼”、“鱼上方”或“鱼下方”）。 2.夏天，小明和同学游净月潭，看见一些现象，他们从物理角度讨论起了下列问题。 阳光下的深水波光粼粼有些刺眼，这是由于光在水面上发生了________反射，走近时小明看见湖水中的鱼在蓝天白云间游弋，看见的鱼是光的________形成的_______像；蓝天是光的_________形成的________像；鸟在距离平静水面2m高处水平飞行，他们看到鸟在水中的“倒影”到水面的距离是_________，小鸟靠近水面时像的大小________（填“变大”“变小”“不变”） 3.图示中的倒影正确的是________（填“甲”或“乙”）；感觉水中的倒影会暗一些，主要原因是_________________________________。 4.孩子在湖边观鱼，这条鱼实际在C点处，但孩子看见鱼是在D点处。则小孩这样看的结果是___________形成的，所看的是鱼的________像（选填“实像”或“虚像”），光是从_______________（选填“空气中射到水中”或“水中射到空气中”），鱼的反射光线折射时_________（选填“靠近”或“偏离”）法线，小孩看到鱼的深度比鱼所在的实际深度________。 5.夏天我们不能到不熟悉的水域游泳，因为在一些看似比较浅的水域，实际远远比预想的要深。关于这种现象形成原因的光路图，下列正确的是（ ） A. B. C. D. 6.如图所示，水中的筷子看起来向上偏折。下列光路图中能正确反映该现象的是（     ） A. B. C. D. 7.将筷子插入圆柱形的透明玻璃杯中，改变筷子在水杯中的位置和角度，从不同方向观察，可能观察到的现象是（ ） A. B. C. D. 8.光路图在光学设计和教学中都扮演着重要角色，其优点在于能够准确预测和展示光的传播路径，广泛应用于多个领域。下列四幅光路图能正确解释生活中现象的是（　　） A.图甲：岸上的人看见水中的物体 B.图乙：物体通过小孔形成实像 C.图丙：光从室外透过窗户玻璃进入室内 D.图丁：人观察对岸的树木在水中倒影 9.如图甲所示，射水鱼是一种有着独特捕猎方式的鱼类，它能从口中喷射水柱击落水面上的昆虫。图乙是这一过程的光路示意图，S为停在空中的昆虫，a为来自昆虫S射向水面的一条入射光线。请在图乙中画出光线a进入水中后折射光线的大致方向。 10.某小组同学设计了如图甲的实验装置探究光的折射规律，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NOM为两半圆的分界线。 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 折射角β 0° 11.31° 22.1° 35.4° 40.9° （1）将光屏F调至与光屏E在同一平面内，保持入射点O不变，多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验， ①分析表格数据得出的结论是：____________________________（写出一条即可）。 ②当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向_________（选填“改变”或“不改变”）。 （2）该小组同学在玻璃水槽底部用另一支激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，可看到折射光线沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是_________的。 （3）另一小组的小华在做光的折射实验时，将一束光以相同的入射角从空气分别斜射入水和玻璃中，如图乙所示，分析实验现象可知折射角是_________（选填“不同”或“相同”）的，水对光的折射本领_________（选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃对光的折射本领。 （4）如图丙所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人会发现泳池里人的腿变短，能描述此现象的光路是图丁中的________（填序号）。 第 1 页 共 37 页 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 ( 模型破解 规范思维路径，强化科学逻辑 …………………………………………………… … ………… 0 2 ~ 4 4 模型 0 1. 光的折射 —— 概念现象 ………………………………………………………………………… 0 2 模型02. 光的折射 —— 实验探究 ………………………………………………………………………… 04 模型03 . 光的折射 —— 实验现象及结论 ………………………………………………………………… 07 模型04. 光的折射 —— 从水面看向水中 ………………………………………………………………… 10 模型05. 光的折射 —— 从水中看向水面 ………………………………………………………………… 12 模型0 6 . 光的折射 —— 铅笔在水中的弯折 ……………………………………………………………… 15 模型0 7 . 光的折射 —— “大漠孤烟直，长河落日圆” ………………………………………………… 17 模型0 8 . 光的折射 —— 海市蜃楼 ………………………………………………………………………… 18 模型 09 . 光的折射 —— 相关角的大小关系 ………………………………………………………… …… 20 模型10. 光的折射 —— 作光路图 ………………………………………………………………………… 22 模型11.光的折射 —— 判断物体的位置 ………………………………………………………………… 25 模型12.光的折射 —— 光斑位置的变化 ………………………………………………………………… 27 模型13.光的折射 —— 水面高度变化的光路图 ………………………………………………………… 31 模型14.探究不同物质对光的偏折能力 ………………………………………………………………… 34 模型15.根据光路图区分入射、反射和折射光线 ……………………………………………………… 38 模型16.光的折射规律的应用 …………………………………………………………………………… 42 真题演练 熟悉考试形式，提升实战能力 ………… …… ……………………………………… … ……… 4 4 ~ 49 分层练测 实现精准提效，最终整体达标 ………………………………………………………………… 49 ~ 59 基础夯实 …………………………………………………………………………………… 49 ~ 54 培优拔高 …………………………………………………………………………………… 54 ~ 59 ) 模型01.光的折射——概念现象 ( 技巧： 光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象 ‌ 。这种现象是因为光在不同介质中的传播速度不同造成的 。 速度差异 ‌ ：光在真空或空气中跑得最快，进入水、玻璃等密度大的介质时会减速。 方向偏折 ‌ ：当光斜着穿过两种介质的交界面时，因为一边快一边慢，光路就会发生偏折。 垂直入射 ‌ ：如果光垂直于界面射入（ 90 度角），传播方向不会改变，不发生折射。 ‌‌‌ 口诀： 岸上看鱼鱼变浅，水中看树树变高。 ‌ ‌ 筷子弯折海市蜃，星星眨眼彩虹桥。 提醒： 将影子、日食归为折射；将镜中花、水中月归为折射。 物体的实际位置和水深 ‌ 没有改变 ‌ 。我们看到的是由于光的折射形成的 ‌ 虚像 ‌ ，虚像的位置比实际位置高。 ) 【例1】在平静的湖边，有时可以看到“云在水中飘，鱼在云上游”的景象，对于此景象，下列解释正确的是（　　） A.“云”是光的反射形成的实像 B.“云”是光的反射形成的虚像 C.“鱼”是光的折射形成的实像 D.“鱼”是光的反射形成的虚像 【答案】B 【解析】AB.水中飘动的云属于平面镜成像，是由光的反射形成的与物体等大的虚像，故A错误，B正确； CD.看到的水中的鱼，是光的折射形成的虚像，故CD错误。 故选B。 【变式1-1】如图所示，斜插入水中的筷子，看起来弯折了的原因是（　　） A.光沿直线传播 B.光的反射 C.光的色散 D.光的折射 【答案】D 【解析】斜插入水中的筷子，看起来弯折了是光的折射现象形成的，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【变式1-2】如图所示，游泳馆顶部有一盏灯，小明在水下的E处看到了此灯。图中的A、B两点中，有一个是灯，另一个是灯的像。请画出小明在水下E处看到的灯和灯的像的光路图。 【答案】图见解析 【解析】水中看空气中的灯时，光从空气斜射入水中会发生折射，人眼逆着折射光线看去，看到的是灯的虚像，虚像位置比实际物体位置更高，因此图中位置更高的A是灯的虚像，位置更低的B是实际的灯。连接A和E，交水面于入射点O；水面下OE是实际折射光线，连接实际的灯B和入射点O，BO是入射光线。 【变式1-3】“若在水边走，安全记心头”。看起来不深的池水，也不要贸然下去。 （1）如图所示，来自池底A点的光，从水中斜射向空气时，在水面处发生________现象，岸上的人，当眼睛位于B处时，逆着射入眼睛的光看去，感觉A升高到A'的位置，即池水看起来比实际的_________； （2）请在图中画出上述现象的光路图，并标出入射角i。 【答案】（1）折射；浅；（2）图见解析 【解析】（1）根据光从水中斜射入空气中的规律，光在经过界面时会发生偏折，叫做折射现象，此时折射角大于入射角，岸上的人，当眼睛位于B处时，逆着射入眼睛的光看去，视线会来到A'的位置，即池水看起来比实际的浅一些。 （2）根据光从水中斜射入空气中的规律，光在经过界面时会发生偏折，此时折射角大于入射角，而人的眼睛的视线与A'点共线，入射角是入射光线与法线的夹角，如图所示： 模型02.光的折射——实验探究 ( 技巧： 想完整探究光的折射，核心就三件事： ‌ 看现象、找规律、会设计实验 ‌ 。 让光路可见‌：在空气中加些烟雾、水里滴牛奶或墨水，能让光线路径更清晰。 ‌背景增强‌：在水槽背面贴白纸，增大对比度，方便观察和画光路。 ‌光屏的作用‌：让光贴着光屏入射可以显示光路；把光屏向后折转，看不到折射光线，能直接证明“三线共面”。 ‌多次实验‌：改变入射角多次测量、换用不同介质，目的是排除偶然性，让结论更具普遍性。 ‌安全提醒‌：激光笔‌绝不能直射人眼‌，观察时用散射光即可。‌‌ 三线共面 ‌ ：折射光线、入射光线、法线在同一平面内。用可折转光屏验证 —— 两半共面时能同时看到入射光和折射光，折转后看不到，就说明共面。 ‌ 两线分居 ‌ ：折射光线和入射光线分居法线两侧。 ‌ 空气中的角大 ‌ ：光从空气斜射入水或玻璃，折射角小于入射角；反过来从水或玻璃斜射入空气，折射角大于入射角。记住 “ 空气角大 ” ，不管光从哪边射，空气那一侧的光线与法线夹角总是更大。 ‌ 垂直入射 ‌ ：光垂直射到介质表面时，传播方向不变。 ‌ 光路可逆 ‌ ：逆着原折射光线的方向入射，光会沿原入射光线的路径射出。 ‌‌ 口诀： 三线共面，两线分居，空气角大，垂直不变，光路可逆。 ‌‌ 提醒： 折射角是折射光线与 ‌ 法线 ‌ 的夹角，不是与界面的夹角。 入射角增大，折射角也增大，但变化幅度 ‌ 不相等 ‌ 。 全反射：光从水或玻璃射向空气，入射角增大到临界角（约 41.8° ）时，折射光线消失，只发生反射。光从空气射向水 / 玻璃 ‌ 不会 ‌ 发生全反 射。 ) 【例2】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，小明将一束激光射到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____________（选填“向左移动”“不动”或“向右移动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向________（选填“会”或“不会”）发生偏折。 （2）图乙为探究光的折射特点的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。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_________（选填“在”或“不在”）同一平面内； （4）小明继续用另一只激光笔沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明__________________________。 【答案】（1）向左移动；会；（2）显示光路；（3）在；（4）折射现象中，光路可逆 【分析】（1）将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，由于光的折射现象，光线的传播方向会发生偏折，此时折射光线会向法线偏折，所以光斑会向左移动。 （2）在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀，牛奶颗粒可以反射光，从而显示出光的传播路径，便于观察光的折射光线。 （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，这说明折射光线和入射光线在同一平面内。 （4）当光沿着原来的折射光线（BO方向，可看作是原来从A到O折射后的光线反向）射向水面时，折射光线沿着原来的入射光线（OA方向）射出，体现了光的折射现象中，光路具有可逆性。 【变式2-1】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 【解析】（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，与玻璃砖底面一致的直线为界面，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，反射角约为40°，由光的反射定律可知，反射角等于入射角，则入射角为40°，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。 【变式2-2】图甲是小丽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如下表的数据： 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8° （1）由表格数据可知，当光以56°的入射角从空气射入玻璃中时，其对应的折射角_________（选填“小于”“等于”或“大于”）30°； （2）分析表格数据，请你替小丽总结一条结论：___________________________________； （3）若光以20.7°的入射角从玻璃斜射入空气时，其折射角为_________，这说明了____________； （4）如图乙，小丽把装置改进后探究光从空气斜射入水中时的折射规律。实验时，保持入射光不动，如果把水槽中水抽出一部分后，则水槽底部的亮斑B向________移动（选填“左”或“右”），抽水前后折射角大小将________（选填“变小”“不变”或“变大”）。 【答案】（1）大于；（2）折射角随入射角增大而增大；（3）30°；在光的折射中，光路是可逆的；（4）右；不变 【解析】（1）由表可知，折射角随入射角增大而增大。入射角为45°时，折射角为30°，则当光以56°的入射角从空气射入玻璃中时，其对应的折射角大于30°。 （2）由表可知，入射角增大时，折射角也增大，可得：折射角随入射角增大而增大。 （3）在光的折射中，光路是可逆的。由表可知，入射角为30°时，折射角为20.7°。则若光以20.7°的入射角从玻璃斜射入空气时，其折射角为30°。 （4）如图乙，保持入射光不动，如果把水槽中水抽出一部分后，水面下降，入射点右移。入射光不变，则入射角不变，所以折射角不变，则水槽底部的亮斑B向右移动。 【变式2-3】学习小组的同学用如图甲所示的装置探究光的折射现象及其特点。 （1）实验应在较________（选填“暗”或“亮”）的环境下进行；同学们发现在三条光线中入射光线AO最亮，是因为光在空气和玻璃砖界面发生折射时也发生了________； （2）由图中实验现象可知，当光从空气斜射入玻璃砖时，折射角________（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角；某同学提出应多次改变入射角并测量入射角和折射角后再总结规律，这样做是为了____________； （3）若光线沿BO方向射入玻璃砖，则折射光线将沿________方向射出，说明在光的折射中，光路________； （4）如图乙，小明用宽度为d的玻璃砖继续实验，用激光笔将光线从玻璃砖下沿射入，发现光线沿C→E→B方向传播，若将激光笔置于纵坐标轴上AB之间，发出一束光束射向玻璃砖表面E点，则光束将从玻璃砖底部________（填序号）区域内射出。 【答案】（1）暗；反射；（2）小于；使结论具有普遍性；（3）OA；可逆；（4）② 【解析】（1）实验应在较暗的环境下进行，可以减少环境光的干扰，现象更明显。 在三条光线中入射光线AO最亮，是因为光在空气和玻璃砖界面发生折射时也发生了反射，光线被分散，所以反射光线和折射光线的亮度不如入射光线。 （2）由图甲可知，当光从空气斜射入玻璃砖时，折射角小于入射角，折射光线向法线方向偏折。 本实验是探究类实验，应多次改变入射角并测量入射角和折射角后再总结规律，这样做是为了使结论具有普遍性。 （3）若光线沿BO方向射入玻璃砖，则折射光线将沿OA方向射出，传播方向与之前完全相反，说明在光的折射中，光路可逆。 （4）用激光笔将光线从玻璃砖下沿射入，发现光线沿C→E→B方向传播，根据光路可逆，若用激光笔从B点发出一束光束射向玻璃砖表面E点，则光线沿B→E→C方向传播。光的折射现象中，折射角随入射角的减小而减小。若将激光笔置于纵坐标轴上AB之间，发出一束光束射向玻璃砖表面E点，入射角减小，而折射角减小，所以光束将从玻璃砖底部②区域内射出。 模型03.光的折射——实验现象及结论 ( 技巧： 光从空气斜射入水或玻璃中 ‌ ：折射光线向法线方向偏折，折射角 ‌ 小于 ‌ 入射角。 ‌ 光从水或玻璃斜射入空气中 ‌ ：折射光线远离法线偏折，折射角 ‌ 大于 ‌ 入射角。 ‌ 入射角增大时，折射角也增大 ‌ （同增同减），但两者 ‌ 不成正比 ‌ 。 ‌ 垂直入射时 ‌ ：传播方向不变，折射角＝入射角＝ 0° 。 ‌ 光路可逆 ‌ ：光逆着折射光线的方向射入，会沿原入射光线方向射出。 ‌ 三线共面 ‌ ：折射光线、入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧。 ‌‌ ‌‌ 口诀： 折射光线分两边，三线同在一平面。 ‌ ‌ 垂直入射向不变，速度改变路不偏。 ‌ ‌ 斜射进入密介质，折射角小靠法线。 ‌ ‌ 斜射进入疏介质，折射角大离法线。 ‌ ‌ 入射增大折射增，光路可逆记心间。 提醒： 角度认错 ‌ ：入射角、折射角是光线与 ‌ 法线 ‌ 的夹角，不是与界面的夹角。题目给了界面上的角度，必须先换算成与法线的夹角再代入计算。 ‌ 方向记反 ‌ ：光从空气进入介质时折射角变小，从介质进入空气时折射角变大。记住 “ 空气中的角总是大角 ” 就不会反。 ‌ 混淆反射和折射 ‌ ：人眼和物体在 ‌ 同一种介质 ‌ 中看到的是反射（如水中倒影）；人眼和物体在 ‌ 不同介质 ‌ 中看到的是折射（如看水中的鱼）。 ) 【例3】当水中的光源发出的光束斜射到空气中时，折射角________（选填“大于”“小于”或“等于”）入射角。当你在露天游泳池游泳时，潜入水中观看池边树梢，看到的是树梢的________（选填“实像”或“虚像”），像的位置比树梢的实际位置________（选填“高”或“低”）。 【答案】大于；虚像；高 【解析】根据光的折射规律，光从水（光密介质）斜射入空气（光疏介质）时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。 潜入水中观看池边树梢时，树梢反射的光从空气斜射入水中发生折射，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是由折射光线的反向延长线会聚形成的虚像。 由于光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折，人眼逆着折射光线看去，会觉得光线是从更高的位置射来的，所以像的位置比树梢的实际位置高。 【变式3-1】关于光的折射现象，下列说法正确的是（　　） A.光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角 B.光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角 C.光垂直入射到两种介质的分界面时，折射角为90° D.光发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内 【答案】BD 【解析】A.光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，故A错误； B.光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，故B正确； C.光垂直入射到两种介质的分界面时，传播方向不变，折射光线与法线重合，折射角为0°，不是90°，故C错误； D.光的折射规律明确：发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，故D正确。 故选BD。 【变式3-2】从实验可知，光从空气斜射入水或玻璃等透明物质时，折射角小于入射角。如果让光逆着折射光的方向从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，会发现折射入空气的光将逆着原入射光的方向传播，这表明，折射时光路也是___________。由此可知，光从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，折射角________入射角。 【答案】可逆的；大于 【解析】如果让光逆着折射光的方向从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，会发现折射入空气的光将逆着原入射光的方向传播，原先的折射角变为入射角，原先的入射角变为折射角，这表明，折射时光路也是可逆的； 因为光从空气斜射入水时折射角小于入射角，所以光从水斜射入空气时，折射角大于入射角。 【变式3-3】图所示是光由空气斜射入玻璃时发生折射的光路图，一束光沿AO方向斜射到空气和玻璃交界面PQ上的O点，并沿着OB方向射出，MN是法线。下列说法正确的是（　　） A.∠AOP是入射角 B.∠NOB是折射角 C.若入射角增大，折射角会减小 D.若光沿着BO方向入射，不会沿着OA方向射出 【答案】B 【解析】A.∠AOP是入射光线与界面的夹角，不是入射角，故A错误； B.∠NOB是折射光线与法线的夹角，是折射角，故B正确； C.根据折射规律，若入射角增大，折射角会增大，故C错误； D.光的折射过程中，光路是可逆的，若光沿着BO方向入射，会沿着OA方向射出，故D错误。 故选B。 模型04.光的折射——从水面看向水中 ( 技巧： 从水面看向水中， ‌ 看到的水中物体位置比实际位置偏高，也就是看起来变浅了 ‌ 。 这是因为水中物体反射的光从水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，会以为光是从更高处传来的，所以物体的虚像位置就比实际位置高了。 ‌‌ ‌ “ 变浅 ” 的幅度 ‌ ：垂直向下看时折射 效应最弱，越倾斜看，变浅越明显。 ‌ 日常例子 ‌ ：池塘看起来比实际浅、斜插水中的筷子看起来 “ 折断 ” 了，都是同一原理。 ‌‌ 口诀： 岸上观鱼像变浅，光从水底射向天。 折射远离法线去，虚像高悬实物前。 提醒： 眼不发光 ‌ ：光从物体发出进入人眼，绝不能画成人眼发光。 ‌ 实线虚线要分清 ‌ ：实际光路用实线，法线、反向延长线用虚线。 ‌ 叉鱼要往下 ‌ ：看到鱼的位置比实际浅，所以叉鱼要瞄准鱼的下方。 ‌‌ ) 【例4】如图所示，图中人的判断错误。以下四幅光路图中，能正确说明产生这一现象的原因的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】人看到池底变浅是由于从池底反射的光线由水中斜射入空气时，在水面上发生折射，且折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 【变式4-1】人们看见水中的鱼，其实看见的是鱼的像，如图所示的两条“鱼”，分别是鱼和像。下列说法正确的（ ） A.看见的水中鱼是虚像 B.鱼的实际位置在像的上方 C.水中“鱼”是光的反射形成的像 D.看见的水中鱼是光由空气射入水中形成的像 【答案】A 【解析】AB.人们看见水中的鱼，是由鱼身上反射的光线经水面折射进入人的眼睛，而人觉得光是沿直线传播的因此逆着进入人眼的光线看到的是比真实鱼靠上的虚像，故A正确，B错误； C.水中“鱼”是由光的折射形成的，故C错误； D.看见的水中鱼是光由水中射入空气中形成的像，故D错误。 故选A。 【变式4-2】手电筒发出的光垂直照射到一个空烧杯的底部，光线投射到烧杯底部的光圈如图中虚线所示。在烧杯中倒入一些水后，烧杯底部的光圈会变为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，下图为最左边和最右边折射光线的光路，如图所示： 从图中可以看出，折射光线在原来光线的内侧，由此可以联想都周围光线都是如此，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【变式4-3】我国唐代有这样的诗句“潭清疑水浅”，诗人观察到潭水清澈见底，看起来有些浅这是为什么?斜插入水中的铅笔为什么看起来“断”为两截？ 【答案】见解析 【解析】这是由于光的折射现象造成的。潭底的光从水中斜射入空气中时，传播方向发生偏折，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会感觉潭底的位置变高，因此看起来水变浅了； 同样的人眼逆着折射光线看去，会觉得水下部分的铅笔的虚像位置比它的实际位置要向上偏移，而水面上方的铅笔部分的光线是沿直线直接进入人眼的，没有发生偏折，两部分的视觉位置出现错位，看起来就像铅笔在水面处“断”成了两截。 模型05.光的折射——从水中看向水面 ( 技巧： 从水中看向水面，核心就两句话： ‌ 空气中的角更大，看到的虚像偏高 ‌ 。 空气中的角大 ‌ ：不管光从空气进入水，还是从水进入空气，光线和法线的夹角在空气中永远更大。从水中射向空气时，折射角大于入射角，光线会 ‌ 远离法线 ‌ 偏折。 ‌ 折射虚高 ‌ ：从水面上方看水中的物体，看到的像会比实际位置 ‌ 偏高（变浅） ‌ 。人眼逆着折射光线看回去，会以为光沿直线传播，所以像的位置被抬高了。 ‌‌ 作图题技巧 ‌ 先画法线 ‌ ：过入射点作水面的垂线（虚线），标上直角符号。 ‌ 再画光线 ‌ ：从水中射向空气，折射光线要 ‌ 远离法线 ‌ 偏折，即折射角大于入射角；同时别忘了反射光线，反射角等于入射角。 ‌ 标角度 ‌ ：折射角是折射光线和法线的夹角，不是和水面的夹角。 比如折射光线与水面成30°，折射角就是60°。 ‌‌ 口诀： 水中视物望空天， ‌ 光线出水离法线。 ‌ 折射角大入射小， ‌ 像高物低虚像现。 提醒： 入射角和折射角都是与法线的夹角 ‌ ，不是与界面的夹角，画图时容易标错。 ‌ 垂直入射不偏折 ‌ ：光垂直射向水面时，传播方向不变，折射角为 0° 。 ‌ 同时发生反射 ‌ ：光射到水面时，反射和折射同时存在，反射光不能漏画。 ‌ 反射和折射要分清 ‌ ：看水中倒影（人和物都在空气一侧）是反射；看水中鱼（人和物在两种介质中）是折射。 ‌‌ ) 【例5】如图所示，水中的潜水员看见岸上的树木，能说明此现象的光路图是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】水中的潜水员看见岸上的树木，是因为岸上树木反射的光线从空气斜射到水中后发生折射现象，且空气中的入射角大于水中的折射角，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 【变式5-1】“春江水暖鸭先知”，野鸭和鱼儿戏水构成了和谐共生的美好场景（如图）。下列关于该场景中光现象的分析，正确的是（ ） A.野鸭看到水中的鱼，是光的直线传播形成的鱼的实像 B.水中的鱼看到岸边的石头，是光的折射形成的石头的虚像 C.水面上波光粼粼，是太阳光在水面发生漫反射形成的 D.野鸭在水面形成的倒影，是光的折射形成的与野鸭等大的虚像 【答案】B 【解析】 A.野鸭看到水中的鱼，是光的折射形成的鱼的虚像，不是光的直线传播形成的，也不是实像，故A错误； B.鱼看到岸边的石头，是光从空气斜射入水中发生折射形成的虚像，故B正确； C.水面波光粼粼，是太阳光在水面发生镜面反射形成的，故C错误； D.野鸭在水面的倒影是光的反射形成的等大虚像，不是折射，故D错误。 故选B。 【变式5-2】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】图见解析 【解析】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。 【变式5-3】黄龙湿地公园风景宜人，每逢夏季荷花盛开更是吸引游客；如图是一名摄影爱好者拍摄到的鱼儿咬食荷花的场景，请画出鱼未出水面时看到荷花的大致光路图，A表示荷花、B表示鱼眼。 【答案】图见解析 【解析】由题可知，光线是由荷花（物体）反射，经过空气传播，到达水面后发生折射，进入水中，最终到达鱼的眼睛。根据光的折射定律可知，当光从空气斜射入水中时，折射光线会向法线方向偏折。也就是说，折射角小于入射角。那么鱼逆着光线看到的荷花的像比荷花的实际位置高，因此在A上方适当位置选一点作为像A′，然后连接A′B，与水面相交于一点，即入射点，然后过入射点作出法线，连接A与入射点，标上箭头。 模型06.光的折射——铅笔在水中的弯折 ( 技巧： 铅笔或筷子在水里看起来“弯折”，核心就一句话： ‌ 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过去，看到的是位置偏高的虚像。 确定光路方向 ‌ ：光线是从 ‌ 水中 ‌ 的筷子反射出来，斜射向 ‌ 空气 ‌ ，再进入人眼，而不是从空气射向水。 ‌ 判断偏折方向 ‌ ：从水到空气时，折射光线 ‌ 远离法线 ‌ 偏折，即折射角大于入射角。 ‌ 画虚像位置 ‌ ：人眼总以为光沿直线传播，把折射光线反向延长，交点就是筷子的虚像，虚像位置比实际位置 ‌ 更高（更浅） ‌ ，所以筷子看起来向上弯折。 ‌‌ 法线用 ‌ 虚线 ‌ ，过入射点垂直水面，标垂直符号。 光线必须带 ‌ 箭头 ‌ ，不能断开。 反向延长线、虚像也用 ‌ 虚线 ‌ 表示。 空气中光线与法线的夹角（折射角）要 ‌ 大于 ‌ 水中光线与法线的夹角（入射角）。 ‌‌ 口诀： 斜插水中筷似弯，光离水气折角宽。 逆线追源虚像现，位置偏高断处看。 提醒： 最容易错的是方向：如果把光路画成从空气射入水中，折射角就小于入射角，整个图就反了。牢记 “ 空气那边的角大 ” 。 ‌‌ ) 【例6】如图所示，图中人的判断错误。以下四幅光路图中，能正确说明产生这一现象的原因的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】人看到池底变浅是由于从池底反射的光线由水中斜射入空气时，在水面上发生折射，且折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 【变式6-1】下列光现象与“潭清疑水浅”成因相同的是（ ） A.①⑤ B.②③ C.④⑤ D.③④ 【答案】A 【解析】“潭清疑水浅”是光的折射现象。①.水面“折笔”是光从水斜射入空气发生折射形成的；②.日晷之影是光的直线传播形成的；③.小孔成像是光的直线传播形成的；④.水面倒影属于平面镜成像现象，是由光的反射形成的；⑤.幻日是大气中光经过冰晶折射后形成的光学现象，属于光的折射。①⑤与“潭清疑水浅”成因相同，故选A。 【变式6-2】筷子斜插入盛有水的碗中，筷子在水中的部分看上去向________弯折（选填“上”或“下”），岸上的人看到水中鱼的位置比其实际位置要偏________（选填“深”或“浅”），是由于光的折射形成的_________（选填“虚像”或“实像”）。 【答案】上；浅；虚像 【解析】筷子斜插入水中时，光线从水中斜射入空气发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着光线看去，会认为筷子在水中的位置比实际位置高，因此看起来向上弯折。 水中鱼反射的光从水中斜射入空气时发生折射，折射光线远离法线，人眼会认为光线来自其反向延长线的位置，导致看到的鱼比实际位置更浅。 无论是筷子弯折还是鱼的位置偏移，均是由折射光线的反向延长线形成的像，并非实际光线汇聚而成，因此是虚像。 【变式6-3】小闽在学习光学知识后，在生活中发现以下光学现象，属于光的折射现象的有（　　） A.一叶障目，不见泰山 B.坐井观天，所见甚小 C.“猪八戒”照镜子 D.插入水中的筷子变“弯折” 【答案】D 【解析】A.一叶障目不见泰山，是光沿直线传播被树叶遮挡形成的，故A不符合题意； B.坐井观天，所见甚小，是光沿直线传播形成的，故B不符合题意； C.“猪八戒”照镜子，是平面镜成像，原理是光的反射，故C不符合题意。 D.插入水中的筷子变“弯折”，是因为水中的筷子反射的光从水中射入空气中时，在水面处发生折射而形成了虚像，故D符合题意。 故选D。 模型07.光的折射——“大漠孤烟直，长河落日圆” ( 技巧： 这类 题的核心就一句话： ‌ 看到的是虚像，位置比实际偏高，太阳实际在下方 （图中乙位置） 。 判断现象‌：大气层密度不均匀，太阳光穿过时发生‌折射‌，不是直线传播，也不是反射。 ‌判断像的性质‌：人眼逆着折射光线的方向看过去，看到的是太阳的‌虚像‌。 ‌判断位置‌：虚像位置比实际位置‌偏高‌，所以看到落日时，太阳实际已经在地平线以下，即图中的‌乙位置‌（甲是看到的虚像）。‌‌ 口诀： 大气不均光折射，虚像偏高实际低。 逆着光线寻源头，落日真身地平西。 提醒： 看图选位置 ‌ ：题目给的图里，甲在上方、乙在下方，记住 “ 看到的在上，实际在下 ” ，直接选乙。 ‌ “ 大漠孤烟直 ” 不考折射 ‌ ：这句体现的是光沿直线传播，和 “ 落日圆 ” 的折射要分开记。 ‌ 延伸小知识 ‌ ：由于上下端折射程度不同，落日有时看起来是扁的，但考试重点还是折射和虚像。 ‌‌ ) 【例7】如图所示，由于不同高度空气的疏密不同，来自地平线以下的太阳光，会发生光的________现象，光会逐渐向地面弯曲，进入人眼。逆着光望去就看见太阳了，所以日出时我们所看到的实际上是太阳的________（选填“实”或“虚”）像。 【答案】折射；虚 【解析】太阳光经过不均匀的大气传播时，会发生光的折射；故我们看到的太阳是由于光的折射而形成的太阳的虚像。 【变式7-1】“大漠孤烟直，长河落日圆”诗人看到的落日并非太阳的实际位置，这是太阳光在不均匀的空气中传播时发生________形成的，此时我们看到的是太阳的________像。 【答案】折射；虚 【解析】当太阳光在不均匀的空气中传播时，其传播方向会发生改变，这种现象叫做光的折射。由于地球周围的大气层上疏下密，太阳光线从真空进入大气层后，折射光线会向地面偏折。我们逆着折射光线的方向看去，就会感觉太阳的位置比实际位置要高，此时看到的太阳是折射光线反向延长线会聚形成的像，并非实际光线会聚而成，所以是虚像。 【变式7-2】诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置（如图所示），而是太阳光经过不均匀的大气层发生了_________现象所成的________（选填“实”或“虚”）像，太阳实际在图中________（选填“甲”或“乙”）位置。（大气层位置越高空气越稀薄） 【答案】折射；虚；乙。 【解析】太阳落山时，太阳的实际位置在地平线下面，但太阳光经过不均匀的大气层时发生了折射，通过折射我们看见了太阳的虚像（即观察到的落日），此时，太阳的实际位置在图中的乙位置。 故答案为：折射；虚；乙。 【变式7-3】古诗中有“大漠孤烟直，长河落日圆”的壮美诗句，诗人观察到的落日并非太阳的实际位置，而是光线经过不均匀的大气时发生了________而成的像，太阳实际在图中的________位置（选填“甲”或“乙”），人眼所看到的太阳是________（选填“实”或“虚”）像。如果没有大气，白天时间将变________（选填：“长”或“短”）。若室内淋沐池上方离水面6m处有一盏灯，从池边看到灯在水中的倒影正好贴在池底上，则池中水的实际深度应________6m（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】折射；乙；虚；短；大于 【解析】当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射；由于大气分布不均匀，下部空气密度大，上部空气密度小，落日发出的光在不均匀的空气中传播时发生折射，折射光线不断向下偏折，我们逆着折射光线看去所看到的落日位置比实际位置高，太阳实际在图中的乙位置；我们看到的“落日”是由于光的折射而形成的太阳的虚像；若没有大气层，由于光在真空中沿直线传播，太阳在地平线以下，处在地球上的人看不到太阳，则日出时间将推迟，白天时间将变短。 由于水面是平面镜，灯离水面6m，水中灯的像离水面也是6m，而人看到的池底是折射形成的虚像，比真实的池底偏高，由题意可知池底的像离水面6m，所以池底离水面的距离大于6m。 模型08.光的折射——海市蜃楼 ( 技巧： 关于 “ 海市蜃楼 ” 的解题，核心就抓两点： ‌ 一是判断光从哪种空气层射向哪种空气层（光密还是光疏），二是判断成的是虚像 ‌ 。 ‌ 海面 / 湖面（上蜃） ‌ ：下层空气温度低、密度大（光密介质），上层空气温度高、密度小（光疏介质）。 ) ( 远处物体的光从下层光密空气射向上层光疏空气，折射光线 ‌ 偏离法线 ‌ ，不断弯折，最终可能全反射进入人眼。 ‌ 沙漠 / 公路（下蜃） ‌ ：跟海面正好相反，贴近地面的空气温度高、密度小（光疏介质），上层空气温度低、密度大（光密介质）。 光从上层光密空气射向下层光疏空气，同样偏离法线，发生全反射，人眼看到的是物体的倒影。 ‌‌ 口诀： ‌ 空气疏密温不同， ‌ 光线弯曲路难直。 ‌ ‌ 全反折回入人眼， ‌‌ 虚像悬空蜃楼奇。 提醒： 沙漠和海面的温度分布相反 ‌ ，画图时别搞混，这是最常见的丢分点。 ‌ “ 光的反射 ” 和 “ 光的折射 ” 要分清 ‌ ：海市蜃楼本质是折射，但光线在空气层间也可能发生全反射（属于反射），答题时注意表述完整。 ‌ 别把虚像说成实像 ‌ ：虚像不能用光屏承接，是 “ 看起来在那 ” 的像。 ‌‌ ) 【例8】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。 【变式8-1】唐朝诗人李白在《渡荆门送别》诗中有“云生结海楼”的写景名句，其中“海楼”指海市蜃楼，其产生的主要原因是（　　） A.小孔成像 B.光的折射 C.平面镜成像 D.凹面镜成像 【答案】B 【解析】B.海市蜃楼是光在不均匀介质中发生的折射现象，故B符合题意； A.小孔成像是光的直线传播现象，故A不符合题意； C.平面镜成像是光的反射现象，故C不符合题意；     D.凹面镜成像是光的反射现象，故D不符合题意。 故选B。 【变式8-2】下列光现象属于光的折射现象的是（　　） A.（1）（3） B.（2）（3） C.（3）（4） D.（2）（4） 【答案】D 【解析】（1）透过树丛的光束：因为光在同种均匀介质中沿直线传播，穿过树叶缝隙形成光束； （2）折断的筷子：筷子在水中的部分反射的光从水斜射入空气时发生折射，导致我们看到筷子“折断”； （3）水中的倒影：属于平面镜成像，水面相当于平面镜，反射景物的光形成倒影； （4）海市蜃楼：是光的折射现象，由于空气密度不均匀，光在其中发生折射，形成虚像； 所以，属于光的折射现象的是（2）和（4），故D符合题意。 故选D。 【变式8-3】 “海市蜃楼”在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有记载，下列光现象中与“海市蜃楼”形成原理相同的是（ ） A.手在墙上形成手影 B.钢勺在水面处“折断” C.景物在镜中成像 D.山在水中形成“倒影” 【答案】B 【解析】海市蜃楼由光的折射形成。 A.手影由光的直线传播形成的影子，故A错误； B.钢勺在水面处“折断”由光的折射形成，故B正确； CD.景物在镜中成像与山在水中形成“倒影”均由光的反射形成，故CD错误。 故选B。 模型09.光的折射——相关角的大小关系 ( 技巧： 光的折射角度关系题，核心就一句话： ‌ 反射角永远等于入射角，折射角总是 “ 空气里的角大 ” ‌ 。 反射角 = 入射角 ‌ ：这是反射定律，跟介质无关，永远成立。 ‌ 折射角看介质 ‌ ：光从空气斜射入水 / 玻璃时，折射角 < 入射角；从水 / 玻璃斜射入空气时，折射角 > 入射角。垂直入射时，折射角 = 入射角 = 0° 。 ) ( ‌ 空气中角最大 ‌ ：在空气和其他介质的分界面上，不管光从哪边射过来，空气中的那个角总是更大的。 ‌ 先找法线 ‌ ：过入射点作界面的垂线（用虚线画）。入射角、反射角、折射角都是各自光线与 ‌ 法线 ‌ 的夹角，不是与界面的夹角。 ‌判断光线 ‌ ：反射光线和入射光线在界面同侧，折射光线和入射光线在法线两侧。 ‌比大小 ‌ ：反射角直接等于入射角；折射角就看光是从空气进入介质，还是从介质进入空气，记住“空气角大”。 ‌算角度 ‌ ：题目给的角度如果是光线与界面的夹角，要先换算成与法线的夹角（互余关系）。比如光线与界面夹角30°，入射角就是60°。 ‌‌‌ 口诀： 反射角等入射角，折射随介变大小。 空气之中角度大， 垂直入射 向 不 变 。 提醒： 题目说 “ 入射光线与镜面夹角 60°” ，这不是入射角！入射角是光线与法线的夹角，应该是 30° ，反射角也是 30° 。 ‌‌ ) 【例9】一束光从水斜射入空气中，入射角为45°，则折射角可能是（　　） A.0° B.30° C.45° D.60° 【答案】D 【解析】当光从水斜射入空气时，折射角大于入射角。入射角为45°，因此折射角应大于45°，因此可能是60°，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 【变式9-1】如图所示，一束光从空气斜射到某液面上时发生反射和折射，入射光线与液面成30°角，反射光线与折射光线的夹角为83°。则折射角的大小为_________，反射角的大小为_________。 【答案】37°；60° 【解析】入射光线与液面的夹角为30°，则入射角为90°-30°=60°，由于反射角等于入射角，因此反射角也为60°；反射光线与折射光线的夹角为83°，反射角为60°，则折射角为180°-60°-83°=37°。 【变式9-2】如图所示，一束光从空气中与界面成30°的夹角射入某透明介质，已知反射光线与折射光线的夹角为90°，下列说法正确的是（　　） A.入射角为30° B.反射角为30° C.折射角为30° D.反射光线与入射光线的夹角为90° 【答案】C 【解析】A.入射光线与界面成30°的夹角，入射角是入射光线与法线的夹角，法线与界面垂直，因此入射角为90°-30°=60°，故A错误； B.根据光的反射定律，反射角等于入射角，入射角为60°，因此反射角为60°，故B错误； C.已知反射光线与折射光线的夹角为90°，结合几何关系可得：折射角为180°-90°-60°=30°，故C正确； D.反射光线与入射光线的夹角等于反射角与入射角之和，即60°+60°=120°，故D错误。 故选C。 【变式9-3】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，下列判断正确的是（　　） A.该图是光线由空气斜射入玻璃的光路图 B.折射光线与反射光线夹角为105° C.EO是入射光线，入射角等于60° D.AB为界面，界面右面为空气 【答案】BD 【解析】A.根据反射角等于入射角，法线与镜面垂直、入射光线与反射光线、折射光线分居法线两侧得，CD为法线、AB为界面，EO为入射光线、OF为反射光线、OC为折射光线，则入射角小于折射角，则光线由玻璃斜射入空气的光路图，故A错误； B.由图得，折射光线与反射光线夹角为： (90°-30°)+(90°-45°)=105° 故B正确； C.EO为入射光线，入射角为： 90°-60°=30° 故C错误； D.AB为界面，界面右面的折射角大于入射角，则界面右面为空气，故D正确。 故选BD。 模型10.光的折射——作光路图 ( 技巧： 定入射点、画界面 ‌ ：先明确两种介质的分界面（如水面、玻璃面），找到入射光线与界面的交点，即入射点。 作法线 ‌ ：过入射点用 ‌ 虚线 ‌ 作垂直于界面的法线，标注垂直符号，法线是判断角度的唯一基准。 辨介质、判偏折方向 ‌ ： 光从空气斜射入水/ 玻璃等光密介质：折射光线向法线偏折，折射角 < 入射角； 光从水/ 玻璃等光密介质斜射入空气：折射光线远离法线偏折，折射角 > 入射角； 光垂直入射界面：传播方向不变，入射角、折射角均为0°。 画光线、标箭头 ‌ ：实际光线（入射、折射光线）用 ‌ 实线 ‌ 绘制，沿光的传播方向标注箭头；折射光线与入射光线分居法线两侧，光路不能断开。 特殊场景补全 ‌ ：若涉及虚像（如岸上看水中鱼、水中看岸上物体），需将折射光线反向延长（用虚线），反向延长线的交点即为虚像位置。 口诀： 先画法线垂直面 ‌ ， 空大密小角辨全 ‌ ， 三线分居两侧边 ‌ ， 箭向顺光虚实严 ‌ 。 提醒： 三线位置颠倒 ‌ ：折射光线与入射光线画在法线同侧，完全违背 “ 分居法线两侧 ” 的折射规律，直接判定光路错误。 角度关系搞反 ‌ ：光从空气斜射入水 / 玻璃时，误将折射角画成大于入射角；或从光密介质射入空气时，折射角画得比入射角小，忽略 “ 空气中的角始终最大 ” 的核心规律。 垂直入射乱偏折 ‌ ：光线垂直射向介质界面时，错误画出偏折的折射光线，实际上此时传播方向完全不变，入射角、折射角均为 0° 。 介质分布错位 ‌ ：折射光线和入射光线画在同一种介质中，折射光线没有进入另一侧介质，不符合光从一种介质进入另一种介质的折射本质。 ) 【例10】“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射入水中的情景如图，图中AO为入射光线，________为折射光线；保持入射点O不动，在竖直平面内，顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置，反射角将________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】OC；变小 【解析】光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播路径会发生偏折，则图中AO为入射光线，OC为折射光线。 保持入射点O不动，在竖直平面内，顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置，入射角变小，则反射角也变小。 【变式10-1】射水鱼用射水的方法捕捉水面上方的小昆虫，下图中关于射水鱼看见水面上方的小昆虫的光路图正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】空中昆虫反射的光斜射入水中时，发生折射，折射角小于入射角，折射光线进入鱼的眼睛，鱼认为光沿直线传播，鱼看到的昆虫是折射光线反向延长线相交形成的虚像，比昆虫的实际位置高，所以鱼看到的是变高了的昆虫的虚像。 故选B。 【变式10-2】小宇将一枚硬币放在碗底，然后后退至眼睛恰好看不到硬币的位置，如图甲所示，请另一位同学向碗中缓缓注水（硬币的位置未移动），当水面上升到一定高度时，小宇就能再次看到碗中的硬币，如图乙所示。图丙中能反映小宇的眼睛所在位置的范围是（ ） A.范围①或范围⑦ B.范围②或范围⑥ C.范围③或范围⑤ D.范围④ 【答案】B 【解析】当水面上升到一定高度时，小宇就能再次看到碗中的硬币，这是因为光照射到硬币上发生了反射，反射光线由水斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，折射光线向水面偏折，折射光线进入人的眼睛，看到了硬币，看到的硬币实际是光的折射形成的虚像，光路图如图所示： 由图可知，图丙中能反映小宇的眼睛所在位置的范围是范围②或范围⑥，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 【变式10-3】承德避暑山庄湖景如画，如图甲所示。小玉同学在岸边，通过平静的湖面，既可看到建筑物的倒影，又可看到水中的鲤鱼。图乙中，A点代表建筑物的顶点，B点代表小玉看到的鱼，C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出： （1）A点在水中的像A′； （2）小玉看到A′的光路；     （3）鱼的大致位置B′并完成看到B′的光路图。 【答案】见下图。 【解析】（1）作出建筑物的顶点A关于水面的对称点A′，即为建筑物的顶点A在水中的像A′。 （2）连接A′和小玉的眼睛C的连线，交水面于O，OC为反射光线，连接AO为入射光线，即为小玉看到A′的光路。     （3）水中的鱼反射的光线斜射入空气中时，折射角大于入射角；折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线看过去，看到鱼的虚像在鱼的实际位置的上方；连接BC交水面于O′，过点O′作法线，O′C为折射光线，根据折射角大于入射角作出入射光线B′O′，即为看到B′的光路图，鱼的大致位置B′在B的正下方，如图所示： 模型11.光的折射——判断物体的位置 ( 技巧： 光的折射判断物体位置，核心就两句话： ‌ 空气中的角永远最大，看到水中的像总是偏高 ‌ 。 空气角大 ‌ ：不管光从空气进水里，还是从水里进空气，空气那一侧的角（入射角或折射角）一定比水里的角大。 ‌ 折射虚高 ‌ ：从岸上看水里的物体，看到的是虚像，位置比真实物体要高、要浅。 ‌‌ 光从 ‌ 水中斜射入空气 ‌ ，折射光线 ‌ 远离法线 ‌ 偏折。 光从 ‌ 空气斜射入水中 ‌ ，折射光线 ‌ 靠近法线 ‌ 偏折。 ‌‌ 所以人眼看到的折射光线反向延长，交点落在物体的 ‌ 上方 ‌ ，这就是 “ 虚高 ” 的由来。 ‌‌ 口诀： 空气角大法线旁， ‌‌ 岸上看鱼像变浅。 ‌ ‌ 水下观物位偏高， ‌‌ 逆向延长定虚像。 提醒： 人看到的光斑位置，不是光实际照到的位置。人眼看到的是虚像，虚像一定偏高，所以光斑看起来会比实际位置高。 ‌‌ 先画法线再判断 ‌ ：法线是过入射点垂直于界面的虚线，入射角和折射角都是光线与法线的夹角，不是与界面的夹角。 ‌ “ 空气角最大 ” 原则 ‌ ：不管光从哪个方向射，空气那一侧的角（入射角或折射角）永远比水 / 玻璃里的大。 ‌ 入射角变，折射角跟着变 ‌ ：入射角增大，折射角也增大，但变化幅度不相等，画图时要注意对应关系。 ‌ 分清 “ 叉鱼 ” 和 “ 照鱼 ” ‌ ：叉鱼走直线，要叉向看到的下方；激光照射会发生折射，要正对看到的像照，这是最容易错的点。 ‌‌ ) 【例11】某同学在碗中放一枚硬币，慢慢蹲下，当低至某一观察位置时，就看不到硬币了，如图甲所示。然后慢慢往碗中倒水，在同一观察位置就又能看到碗中的硬币了，如图乙所示。这是光的________现象，后来看到的是硬币的________（选填“实”或“虚”）像。 【答案】折射；虚 【解析】加水后，硬币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，折射光线偏离法线，折射光进入了眼睛，人逆着折射光线的方向看到硬币的像，眼睛看到的实际上是升高了的硬币的虚像，如图所示： 【变式11-1】《康熙几暇格物编•蒙气》中记载：“置钱碗底，远视若无，及盛满水时，则钱随水光而显见矣。”描述的是光的_________（选填“反射”或“折射”）现象。当看到钱在水中的像时，像的位置比物体的实际位置________（选填“高”或“低”） 【答案】折射；高 【解析】碗中没有水时，碗底的钱反射出的光被碗的侧壁挡住，此时看不见钱；倒入水后，钱反射的光从水中斜射入空气中时，在水面发生折射，此时折射角大于入射角，折射光线偏离法线，人眼逆着折射光线看去，看到的是变高的钱的虚像。 【变式11-2】如图是小明参观海洋馆时的情景，小明看到的鲨鱼比实际的鲨鱼的位置更________（填“高一些”或“低一些”）。汽车上的观后镜是________镜。 【答案】高一些；凸面 【解析】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，人眼逆着折射光线看到的虚像在实际物体上方，故看到的水中物体位置比实际更高。凸面镜对光有发散作用，可扩大视野，因此汽车观后镜采用凸面镜。 【变式11-3】如图是夜鹭在水面猎食的情景，从水中捕猎是一项需要经验的技术活，因为捕猎者看到水中鱼的位置比实际位置________（选填“深”或“浅”）；若水深2m，当夜鹭距离水面2.5m时，它与自己在水中的倒影的距离为________m。 【答案】浅；5 【解析】水中鱼反射的光从水中斜射入空气中时，会发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，看到的是鱼的虚像，虚像的位置比鱼的实际位置更浅。 水面相当于平面镜，根据平面镜成像特点，像与物到镜面（水面）的距离相等。夜鹭距离水面2.5m，那么它的像到水面的距离也为2.5m，因此夜鹭和自己水中倒影的距离是2.5m+2.5m=5m，水深不影响平面镜成像的物像间距。 模型12.光的折射——光斑位置的变化 ( 技巧： 光斑位置变化这类题，核心就抓两件事： ‌ “ 空气角大 ” 和 “ 折射光线平行移动 ” ‌ 。 空气角大 ‌ ：不管光从空气进水里，还是从水里进空气， ‌ 空气那一侧的角（入射角或折射角）永远更大 ‌ 。 ‌ 入射角不变，折射角也不变 ‌ ：题目里激光笔或入射光方向是固定的，水面升降时入射角大小不变，所以折射角也不变。 ‌ 折射光线平行移动 ‌ ：入射角不变，折射角就不变，因此不同水位下的折射光线是 ‌ 互相平行 ‌ 的。水面上升，入射点平移，折射光线也跟着平移，光斑就跟着动。 ‌‌ 水面低时（部分水） ‌ ：光从水射入空气发生折射，折射光线偏离原方向，光斑位置会 ‌ 下移 ‌ 。 ‌ 水面高时（全浸没） ‌ ：光在水和空气中都沿直线传播，但人眼看到的是射灯的 ‌ 虚像 ‌ ，位置在真实光源的 ‌ 上方 ‌ 。 ‌‌ 口诀： 斜射入水靠法线， ‌‌ 折射角小光路偏。 ‌ ‌ 水位升高入射移， ‌‌ 光斑左移记心间。 提醒： 搞反偏折方向 ‌ ：光从空气进水里，折射光线是往法线方向 “ 靠 ” 的，不是往外 “ 甩 ” 。方向画反，光斑位置全错。 ‌ 忽略入射点随水面变化 ‌ ：加水后水面升高，光线打到水面的入射点也在变，光斑位置会跟着动。只想着折射角大小、忘了入射点移动，最容易错。 ‌ 误以为折射角会一直变 ‌ ：如果入射光线方向不变，水面升高或降低时，入射角其实不变， 折射角也不变，折射光线是平行的。 ‌‌ ) 【例12】如图所示，一固定光源向水池发出一束激光，在水面同时发生了反射和折射现象，并在光电屏和池底分别留下光斑P和Q，据图分析可知（　　） A.反射角为50° B.反射角为80° C.若水面上升，光斑P将向右移 D.若水面下降，光斑Q将向右移 【答案】D 【解析】AB.已知入射光线和反射面的夹角为50°，所以入射角大小为90°-50°=40°根据光的反射定律知：反射角与入射角相等，所以该光线的反射角为40°，故AB不符合题意；C.若水面上升，入射点向左移动，入射角与反射角大小均不变，因此光斑P将向左移，故C不符合题意；D.若水面下降，入射点向右移动，入射角与折射角大小均不变，因此光斑P将向右移，故D符合题意。故选D。 【变式12-1】用如图所示的装置探究“光的折射特点”。让光束沿AO方向射入杯中时，此时入射角________（选填“大于”、“小于”或“等于”）折射角；当入射角增大时，折射角________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑，保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑将会向________（选填“左”或“右”）移动。画出光线AO的大致传播路径________。 【答案】大于；增大；左；图见解析 【解析】让光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后折射光线会向法线方向偏折，此时折射角小于入射角；由光的折射规律可知，当入射角增大时，折射角也随之增大。 当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑，保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，入射点左移，但入射角和折射角均不变，故可观察到杯底的光斑向左移动，如图所示： 【变式12-2】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。 【变式12-3】水池的池壁垂直于水平池底，水池上方支架（AB）装有一激光器，水池中没有水时，激光器发出的光线a正好射到池底和池壁的交点上，且与池底的夹角为45°，如图甲所示。往池中注水，并待水面平静时，如图乙所示，激光被反射到池壁上，使池壁上出现一个光点S，同时池底也出现光点（图中均没有画出） （1）图乙中，光点S位于池壁上6dm刻度处：它在水中的像S'在________（选填“0”、“1”、“2”、“3”）的刻度处； （2）光点S从6dm平稳下降至3dm的过程中，水面________（选填“上升”或“下降”）了_______dm；此过程中它的像S'在池壁刻度线处________（选填“上升”、“静止”或“下降”）；打在池底的光斑（未画出）会向________（选填“左”或“右”）移动。 【答案】（1）0；（2）下降；1.5；静止；右 【解析】（1）平面镜成像特点中像距等于物距，图乙中水面在3dm处，光点在6dm处，物距为3dm，像距也为3dm，则光点在水中的像在0刻度处。 （2）反射角与入射角恒为45°，光点S从6dm平稳下降至3dm的过程中，两次反射光线平行，由此可知水面下降1.5dm； 由于光点S位于池壁上6dm刻度处想已经在池壁0处了，平面镜所成的是虚像，因此光点下降过程中我们看到其像仍旧在0。 两次折射光线平行，由于水面下降入射点右移动，因此打在池底的光斑也会右移动。 模型13.光的折射——水面高度变化的光路图 ( 技巧： 先记住最核心的一点： ‌ 水面升高只改变入射点的位置，不改变入射角，所以折射角也不变，光斑沿原折射光线的方向平移 ‌ 。 画原始光路 ‌ ：先按初始水面画出法线、入射光线和折射光线，标出入射角和折射角。 ‌ 平移入射点 ‌ ：水面升高后，入射点沿界面向上（或向一侧）移动，但入射光线的方向没变，所以入射角不变。 ‌ 画新折射光线 ‌ ：过新的入射点，画一条与原来折射光线平行（方向相同）的光线，这就是水面升高后的折射光线。 ‌ 找光斑位置 ‌ ：新折射光线与杯底（或光屏）的交点，就是新的光斑位置。对比原来的光斑，判断移动方向。 ‌‌ 口诀： 斜光入水偏法线， ‌‌ 水位上升折点移。 ‌ ‌ 新法右推光路变， ‌‌ 池底光斑向右行。 提醒： 入射角不变 ‌ ：水面升降只改变入射点，不改变入射光线的方向，所以入射角、折射角都不变。 ‌ 画图规范 ‌ ：法线用虚线并标垂直符号，实际光线用实线并标箭头，反向延长线用虚线。 ‌ 看清从哪到哪 ‌ ：光从空气到水，折射角小于入射角；光从水到空气，折射角大于入射角。口诀是 “ 空气角大 ” 。 ‌ 虚像偏高 ‌ ：从岸上看水中的物体，看到的虚像比实际位置浅（偏高）；从水中看岸上的物体，虚像也比实际位置高。 ‌‌ ) 【例13】小凤在演示光的折射实验时，在一圆柱形敞口容器左侧某一高度斜射入一束激光后，发现容器底部产生一个光斑O，如图所示。若她保持水面高度和入射点不变，使激光入射角减小，折射角会________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若她保持激光笔位置和激光入射角不变，使水面________（选填“上升”、“下降”或“不变”），会观察到光斑向右移动。 【答案】减小；下降 【解析】由光的折射规律知，折射角随入射角减小而减小，当入射角减小时，折射角也随之减小。 由于光从空气中斜射入水中折射率不变，光斑向右移动时，折射光线平行于原折射光线，则折射点降低，所以应使水面下降。 【变式13-1】将透明的薄壁（厚度忽略不计）方形水槽水平放置，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，在侧壁上A处得到一个光点。 （1）向水槽中注水，水面达到如图所示位置时，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了________现象，此时折射角_________入射角（选填“大于”或“小于”）； （2）为使B处的光点移至C处，应使水槽中的水量________（选填“增加”或“减少”），若BC间距离为3cm，则水面高度的变化量Δh_______3cm（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【答案】（1）折射；大于；（2）增加；＞ 【解析】（1）水槽中未加水时，由于光的直线传播，激光射到侧壁上的A点；当水槽中加水时，光点下移至B处，这是由于光在水面处发生光的折射现象引起的。 当光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角。 （2）当水槽中的水量增加或减少时，入射光线不变，法线与水面始终垂直，则入射角和折射角都不变，要使B处的光点向上移到C处，由下图可知应使水槽中的水量增加。[4]若BC间距离为3cm，因两次折射光线是平行的，如下图所示，则可知水面高度的变化量Δh大于3cm。 【变式13-2】如图甲，把玻璃杯放在有字的卡片上，杯内注一大半水，小明由杯口向下观察，发现杯内文字比杯外文字看上去变近了，其原因是光发生了_________；继续加水，看到杯内文字_________（向上/向下/不）移动；请在图乙中画出能说明这一现象的光学原理的一条入射光线及对应的折射光线，要求以O点为入射点_________。 【答案】折射；向上 【解析】把玻璃杯放在有字的卡片上，杯内注一大半水，小明由杯口向下观察，发现杯内文字比杯外文字看上去变近了，其原因是光发生了折射，光从水中斜射入空气中时，折射光线向远离法线的方向偏折，折射角大于入射角，人逆着折射光线看去，看到的虚像位置比实际位置高，所以人看到的“文字”是变高的虚像。 继续加水，看到杯内文字向上移动，因为加水后，水面向上移动，根据光的折射规律可知，像也随之向上移动，S第一次成像的位置在S1，水面上升后，第二次成像的位置在S2，因此继续加水，看到杯内“文字”向上移动。如图所示： 根据光的折射规律可知，光从水中斜射入空气中时，折射光线向远离法线的方向偏折，折射角大于入射角，如图所示： 【变式13-3】沙坪坝三峡广场亲水乐园的池底安装了射灯。池内装满水，其中一盏射灯发出的一束光线照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示。现将池中水放出，水面降至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点（图中未画出），P点应在___________（选填“S点上方”、“S点”或“S点下方”）；若水面降至b位置时，射灯发出的光照在___________（选填“S点上方”、“S点”或“S点下方”）。 【答案】S点上方；S点下方。 【解析】（1）将池中水放出，水面降至a位置时，光线先在水中沿直线传播，射到S点，然后在水池侧壁发生反射，反射角等于入射角，反射光线再从水中斜射入空气里发生折射，折射角大于入射角；P点是折射光线的延长线在池壁的交点。P点如下图所示： ， （2）若水面降至b位置时，发生折射，根据折射定律，光从水斜射入空气中时，入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角大于入射角，Q点如下图所示： 。 答案：S点上方；S点下方。 模型14.探究不同物质对光的偏折能力 ( 技巧： 这类题核心就一句话： ‌ 偏折能力越强，折射角越小，光斑离入射点越近 ‌ 。 控制变量法 ‌ ：比较水和油谁偏折更强时，必须保持 ‌ 入射角相同、液体体积相同 ‌ ，只改变液体种类。选图时找 “ 只有液体不同，其他全一样 ” 的两组。 ‌ 光斑记录法 ‌ ：先让光斜射入空水槽记录光斑位置，再分别倒入不同液体记录光斑。 ‌ 光斑离入射点越近，说明偏折越厉害 ‌ 。 ‌ 判断偏折强弱 ‌ ：光从空气斜射入液体，偏折能力强的液体让光线更靠近法线，折射角更小，光斑位置更靠近入射点正下方。 ‌‌ ​ 口诀： 光速快处角偏大， ‌‌ 光速慢处靠法线。 ‌ ‌ 紫光大折红光小， ‌‌ 空气角总胜水玻。 提醒： 看到 “ 光斑位置 ” 题，先判断哪个光斑离入射点更近 —— 近的那个介质偏折本领更大，别被图上的弯弯绕绕带偏。 没控制液体深度相同 ‌ ：光斑位置不仅受偏折本领影响，还和液体深度直接相关。深度不同，光斑本来就会移动，结论就不准了。 ‌ 入射角没保持一致 ‌ ：要比较水和油谁偏折得更厉害，必须让光以 ‌ 同一个角度 ‌ 斜射入两种液体。入射角变了，折射角也跟着变，没法比。 ‌ 搞反了光斑距离和偏折本领的关系 ‌ ：光斑离原位置越远，说明折射光线偏得越厉害，也就是偏折本领 ‌ 越强 ‌ ，别记反了。 ‌‌ ) 【例14】下表是光在几种不同均匀介质中的传播速度，图所示是不同的均匀介质以及光传播的光路图。 介质 玻璃 冰 水 酒精 空气 光速(×108m/s) 1.87 2.29 2.25 2.26 3.00 （1）在表格给定的几种介质中，光传播速度最小的介质是_________。 （2）通过分析表格数据，_________（选填“能“或”不能”）得出结论：光在固体中传播速度最小，在气体中传播速度最大。 （3）图甲是光在几种介质中传播的光路图，结合表格数据，可得出结论：光从一种介质斜射入另一种介质时，在界面处会发生_________，在传播速度较小的介质内，光线与法线的夹角_________（选填“较大”或“较小”）。 （4）如图乙所示，画出入射光线对应的折射光线大致位置。 （5）如图丙所示，一束光从A点出发，要射中B点，则入射点应在0点的________侧。（选填“左”或“右”） （6）如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏上的AB范围内观察到一条彩色光带，这个现象称为____________；从图中可以看出，三棱镜对B处光的偏折作用更强，偏折程度最强的色光的颜色是________色。 【答案】（1）玻璃；（2）不能；（3）折射；较小；（4）图见解析；（5）左；（6）光的色散；紫 【解析】（1）由表格数据可知，在玻璃、冰、水、酒精、空气中，光在玻璃中的传播速度为1.87×108m/s，是给定几种介质中最小的。 （2）因为表格中的固体有玻璃和冰，液体有水和酒精，气体只有空气，仅通过这几种介质的数据，不具有普遍性，不能得出光在固体中传播速度最小，在气体中传播速度最大的结论。 （3）由图甲可知，光从一种介质斜射入另一种介质时，在界面处会发生折射现象；对比表格中光在不同介质中的传播速度，光在传播速度较小的介质内，光线与法线的夹角较小。 （4）由表格数据可知，光在酒精中的传播速度大于在玻璃中的传播速度，根据光的折射规律，光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质时，折射角小于入射角，据此画出入射光线对应的折射光线大致位置，据此作图。 （5）由表格数据可知，光在冰中的传播速度大于在玻璃中的传播速度，光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质时，折射角小于入射角，所以一束光从A点出发要射中B点，入射点应在O点的左侧。 （6）一束太阳光通过三棱镜后，在光屏上的AB范围内观察到一条彩色光带，这个现象称为光的色散；从图中可以看出，三棱镜对B处光的偏折作用更强，偏折程度最强的色光为紫光。 【变式14-1】如图甲所示，物理课上老师用漏斗将浓盐水灌注到淡盐水下方，演示光在同种不均匀介质中传播的实验，根据实验现象，小梦猜想光的偏折能力与盐水的浓度可能有关。于是与小组的同学一起设计了如图乙所示的实验进行探究，并记录实验数据如下。 入射角：30° 盐水浓度 5% 10% 15% 20% 25% 光斑到法线的距离/mm 157 153 148 145 143 （1）为使实验现象更加明显，实验时水槽中的盐水应适当________（选填“深”或“浅”）一些。 （2）分析表中数据你可以得到的实验结论是________________________________________________。 （3）溶液种类多样，你可以在此实验的基础上提出一个可探究的物理问题：____________________。 【答案】（1）深；（2）其他条件相同时，盐水的浓度越大，光的偏折能力越强； （3）光的偏折能力与液体的种类是否有关 【解析】（1）盐水适当深一些，光在盐水中传播的路径更长，偏折的现象会更明显，便于观察和记录实验数据。 （2）实验中保持入射角相同，盐水浓度逐渐增大，光斑到法线的距离逐渐减小，说明光的偏折程度逐渐变大，由此可得结论：其他条件相同时，盐水的浓度越大，光的偏折能力越强。 （3）在探究了光的偏折能力与盐水浓度的关系后，还可以改变溶液的种类，控制入射角、浓度等其他条件不变，探究光的偏折能力与液体的种类是否有关，这是一个可探究的物理问题。 【变式14-2】小明注意到光线由空气进入水、玻璃等透明介质时会发生折射现象，他结合物理学习和日常生活中的相关经验，提出猜想：光线由空气进入水、玻璃等透明材料时发生折射的程度可能是不相同。 （1）你认为小明的猜想是__________（选填“有道理”或“无道理”）的。 （2）小明与学校科技小组的同学进行了探究，实验中得到如下数据，表1是光从空气射入水中的测量数据，表2是光从空气射入玻璃的测量数据： 表1 入射角α 15° 30° 45° 60° 折射角γ 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° 表2 入射角α 15° 30° 45° 60° 折射角γ 9.9° 19.5° 28.1° 35.3° 对表1和表2的数据进行对比分析，得出的结论是___________________________________________。 【答案】（1）有道理；（2）在入射角相同的情况下，光由空气斜射入不同的透明介质时，发生折射的程度是不同的。 【解析】（1）小明注意到光线由空气进入水、玻璃等透明介质时会发生折射现象，且水和玻璃对光线的折射程度是不同的，所以小明的猜想是有道理的； （2）对表1、表2的数据进行对比分析可知，在入射角相同的情况下，不同介质对光线的折射程度是不同的。 故答案为：（1）有道理；（2）在入射角相同的情况下，光由空气斜射入不同的透明介质时，发生折射的程度是不同的。 【变式14-3】小明利用激光笔、光具盘等研究光的折射规律，如图（甲）、（乙）所示是小明实验过程中的两个情景。 （1）如图（甲）所示，小明在研究光从_________斜射入_________时的折射规律（均选填“玻璃”或“空气”），此时折射角_________入射角（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）通过分析比较图中折射角与入射角的大小关系可知：光在空气和玻璃之间传播发生折射时，空气一侧的折射角或入射角角度总是_________（选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃一侧的角度。 （3）在此基础上，小明进一步探究光从空气斜射入各种透明介质时折射角的大小与哪些因素有关。他先让光从空气斜射入玻璃，分别测出折射角和入射角的大小，记录在表1中。然后他又让光从空气斜射入水中，重复实验，将数据记录在表2中。 表1：光从空气斜射入水 实验序号 1 2 3 入射角 30° 45° 60° 折射角 22° 32° 41° 表2：光从空气斜射入玻璃 实验序号 1 2 3 入射角 30° 45° 60° 折射角 19° 28° 35° 分析比较表1和表2中的数据可知：当光从空气斜射入玻璃或水中，入射角相同时，光从空气斜射入玻璃的折射角_________光从空气斜射入水的折射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）。这说明：玻璃对光的折射本领比水________（选填“强”或“弱”）。 （4）请在图中，画出这束从空气斜射向水面的入射光线AO的折射光线OC的大致位置。 【答案】（1）空气；玻璃；小于；（2）大于；（3）小于；强；（4）图见解析 【解析】（1）图甲中明显可以观察光线先经过空气，再经过玻璃，且折射角小于入射角。 （2）图乙先经过玻璃，再经过空气，此时折射角大于入射角，说明空气一侧的折射角或入射角角度总是大于玻璃一侧的角度。 （3）根据两表的数据对比，入射角相同时，光从空气斜射入玻璃中的折射角总是小于斜射入水中的折射角。 玻璃的折射角更小，说明其对光的折射本领更强。 （4）光束从空气斜射入水中，折射角小于入射角，因此画出折射光线与法线的夹角小于入射光线与法线的夹角。故如下图所示： 模型15.根据光路图区分入射、反射和折射光线 ( 技巧： 拿到光路图， ‌ 先找分界面和法线，再看光线位置关系 ‌ ，这是区分三类光线最核心的思路。 ‌‌ 找入射点与法线 ‌ ：先找到光线射到界面上的那一点（入射点），过这点作界面的垂线就是法线（虚线）。法线是判断所有角度的基准。 ‌ 确定入射光线 ‌ ： ‌ 射向界面、与法线在界面同侧的那条光线就是入射光线 ‌ 。它 “ 来 ” 自光源或上一介质。 ‌ 确定反射光线 ‌ ： ‌ 在同一介质中，与入射光线分居法线两侧、且 “ 离开 ” 界面的那条光线 ‌ 。反射光线与入射光线关于法线对称（反射角 = 入射角）。 ‌ 确定折射光线 ‌ ： ‌ 进入另一种介质、方向发生偏折 的那条光线 ‌ 。它和入射光线也分居法线两侧，但和入射光线在两种不同介质里。 ‌‌ 口诀： 界面两侧辨光路，同侧反射异侧折。 法线居中分两半，空气角大记心间。 提醒： 一个常错点是：作图时 ‌ 法线必须画虚线，且要标垂直符号 ‌ ；每条实际光线都要有箭头，且方向不能画反。反射和折射综合题中，先画法线，再按 “ 反射角 = 入射角 ” 和 “ 空气角大 ” 分别画出两条光线，顺序就不会乱。 ‌‌ 如果只给图、没标箭头，可以先假设某条是入射光线，再验证它能否同时满足反射和折射规律，不行就换一条试，直到全部满足为止。 ‌‌ ) 【例15】如图所示，光线从空气中斜射到玻璃的界面上发生的现象，则折射角是_______°（填度数），玻璃在界面的_______边。 【答案】30；左 【解析】图中∠BOM=∠COM=60°，根据光的反射定律，反射角等于入射角且入射光线和反射光线分居法线的两侧，根据光的折射定律，入射光线和折射光线分居法线的两侧可得，CO是入射光线，OB是反射光线，OA是折射光线，法线是MN，界面是M′N′，折射光线与法线的夹角为折射角，则折射角∠AON=30°，小于入射角60°，由光的折射规律可知，当光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角。则界面的左侧为玻璃，右侧为空气。 【变式15-1】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________，MM′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，NN′为法线，MM′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CO，反射光线为OB，折射光线为OA。 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MM′右边是玻璃。 【变式15-2】如图所示是一束光从空气斜射入玻璃时的光路图，其中光线OB是________光线，反射角是_________°，界面是_________，界面的_________（选填“上”“下”“左”或“右”）边是空气。 【答案】折射；60；MM′；左 【解析】由图可知，∠AOM′=30°，则∠AON=90°-30°=60° 所以∠AON=∠CON=60°，根据反射角等于入射角可知，NN′为法线，MM′为界面； 折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OB一定为折射光线，AO为入射光线，OC为反射光线；∠AON是入射角，∠CON是反射角，∠BON′是折射角，折射角为∠BON′=90°-60°=30° 根据折射角小于入射角可知，界面MM′的左边是空气，右边是玻璃。 【变式15-3】如图所示，一束光在空气和玻璃的分界面上同时发生反射和折射，则：________是入射光，折射角等于_________°，光从__________________（空气进入玻璃/玻璃进入空气）。 【答案】CO；22.5；空气进入玻璃 【解析】法线是入射光线和反射光线夹角平分线。入射光线和折射光线在法线异侧，反射光线和折射光线在法线同侧。 若反射光线和入射光线分别是OA和OC两者之一，作∠AOC的角平分线MN，则MN为法线，因为OA和OB在法线同侧，OC和OB在法线异侧，所以CO为入射光线，OA为反射光线，OB为折射光线。如下： 入射角为： 则折射角为： ∠BON=180°-90°-67.5°=22.5° 若反射光线和入射光线分别是OB和OC两者之一，作∠BOC的角平分线MN，则MN为法线，因为OA和OB在法线同侧，OC和OA在法线异侧，所以CO为入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线。如下： 入射角为： 则折射角为： ∠MOA=180°-90°-67.5°=22.5° 若反射光线和入射光线分别是OA和OB两者之一，作∠BOA的角平分线MN，则MN为法线，此时OC与法线重合，所以不符合题意，舍去。 综上可知，两种符合题意的情况中，CO均为入射光线，折射角均为22.5°。折射角均小于入射角，所以光从空气进入玻璃。 模型16.光的折射规律的应用 ( 技巧： 找界面、定法线 ‌ ： 若题目给出光线图，先找图中两个相等的邻角（反射角 = 入射角），这两个角的公共角平分线就是 ‌ 法线 ‌ （用虚线表示），与法线垂直的直线就是两种介质的分界面。 辨光线、定方向 ‌ ： 反射光线与入射光线在界面的同侧，折射光线与入射光线在界面的两侧；光线箭头指向入射点的是入射光线，从入射点射出的分别是反射光线、折射光线。 算角度、避陷阱 ‌ ： 入射角、反射角、折射角都是 ‌ 对应光线与法线的夹角 ‌ ，不是光线与界面的夹角；若题目给出光线与界面的夹角，需用 90° 减去该夹角，才是真正的入射角 / 折射角。 判介质、用规律 ‌ ： 牢记核心结论： ‌ 斜射时，空气中的光线与法线的夹角始终更大（ “ 空气角大 ” ） ‌ 。比较入射角和折射角的大小，角度更大的一侧是空气，另一侧是水 / 玻璃等其他介质。 口诀： 三线共面法线中，两线分居两侧通。 空气角大记心中，垂直入射方向同。 提醒： 不要认为 “ 光从一种介质进入另一种介质就一定会偏折 ” ：垂直入射时传播方向不变，不发生偏折； 不要认为 “ 折射角一定小于入射角 ” ：只有光从空气斜射入其他介质时折射角才更小，光从其他介质斜射入空气时折射角更大； 折射形成的虚像位置始终比实际物体位置偏高，无论是从岸上看水中，还是从水中看岸上； 折射现象和反射现象可以同时发生：光斜射到两种介质分界面时，通常会同时发生反射和折射，不要遗漏其中一种。 ) 【例16】下图中属于光的折射现象的是（ ） A.图甲中水杯内“弯折”的筷子 B.图乙中树荫下的“光斑” C.图丙中镜子里的像 D.图丁中阳光下水壶的影子 【答案】A 【解析】A.水中筷子“变弯”了，是水中的筷子反射的光线由水斜射入空气中时，发生光的折射形成的，故A符合题意； B.树荫下的光斑，是太阳经过树叶间的缝隙（小孔）形成的像，即小孔成像，是由光的直线传播形成的，故B不符合题意； C.镜子里的像，是光的反射形成的，是平面镜成像现象，故C不符合题意； D.阳光下水壶的影子，是由于光的直线传播形成的，故D不符合题意。故选A。 【变式16-1】拍摄BBC自然历史系列《蓝色星球Ⅱ》的工作人员听说在塞舌尔海岸附近人们看到了巨大的特瓦利鱼在捕猎海鸟。如图是在平静的海面上，一条特瓦利鱼突然跃出海面捕食乌燕鸥的情景。特瓦利鱼在水中看到水面上方的乌燕鸥的实质是（　　） A.乌燕鸥的虚像，像在乌燕鸥的上方 B.乌燕鸥的虚像，像在乌燕鸥的下方 C.乌燕鸥的实像，像在鸟燕鸥的上方 D.乌燕鸥的实像，像在乌燕鸥的下方 【答案】A 【解析】特瓦利鱼在水中看见水面上方的乌燕鸥，是乌燕鸥反射的光斜射到水面时发生折射，由于折射角小于入射角，折射光线进入特瓦利鱼眼睛，特瓦利鱼逆着光的方向看到的是乌燕鸥变高了的虚像。故特瓦利鱼在水中看到水面上方的乌燕鸥的实质是乌燕鸥的虚像，像在乌燕鸥的上方；故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式16-2】如图所示，为水位测量仪的示意图，A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出一束与水平面成45°角且方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，同时容器底部会出现一个经水面折射形成的光斑C（C点未画出），B、C两点位置会随水位变化而发生变化。若光斑B向右移动，则说明水位在_________（选填“上升”或“下降”），同时光斑C移动距离为s，若水面改变的高度为h，则s________h（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】下降；小于 【详解】从A点发出一束与水平面成45°角且方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，若光斑B向右移动，说明反射光线向右平行移动，根据反射光线与入射光线的交点是反射点，故反射点向右下方移动，则说明水位在下降； 容器底部会出现一个经水面折射形成的光斑C，由于光线从空气中斜射入水中，水中折射角小于入射角，故折射角小于45°，根据三角形知识，折射光线与法线和容器底构成的直角三角形的竖直高度大于水平直角边，由于液面下降后折射光线与原来的折射光线平行，因而水平方向平移的距离小于水平下降的高度，故s<h。 【变式16-3】如图所示，水面下有灯S，a是S发出的光线，b是a射出水面后的折射光线，SO是另外一条射向水面的光线，其对应的折射光线可能是________（选填“1”、“2”），判断的依据是：___________________；图中垂直水面的入射光线c对应的入射角∠i=________，请在图中画出光线c射出水面后的光路。 【答案】1；折射角随入射角的减小而减小；0° 【解析】光从水中斜射入空气中会发生折射，折射角大于入射角，且折射角随入射角的减小而减小；如图所示，a是S发出的光线，b是a射出水面后的折射光线，SO是另外一条射向水面的光线，由图可知，SO光线的入射角小于a光线的入射角，所以SO光线折射后的折射角应该小于b光线的折射角，所以其对应的折射光线可能是1；判断的依据是：折射角随入射角的减小而减小。 光从水中垂直射入空气中，入射角为0°，所以图中垂直水面的入射光线c对应的入射角∠i=0°，经水面后传播方向不变，故光线c射出水面后的光路如下图所示。 1.（2026·广西） “潭清疑水浅”中的“水浅”指水看起来比实际的浅，是因为潭底的像在潭底实际位置的________（选填“上”或“下”）方，这是一种由光的_________而产生的现象。 【答案】上；折射 【解析】光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线的方向看去，会把潭底的虚像感知在实际潭底的上方。 潭底看起来变浅的现象，是由于光在水和空气的界面发生了传播方向的偏折，这属于光的折射现象。 2.（2026·江苏苏州）在拙政园内的池塘边，游人在树荫下欣赏水中游鱼。树荫是由于光的____________形成的，能看到水中的鱼是光的________现象。 【答案】直线传播；折射 【解析】当光被不透明的树叶遮挡时，在地面形成树荫，因此该现象是光的直线传播形成的；水中鱼反射的光从水斜射入空气时发生偏折，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线看到鱼的虚像，这是光的折射现象。 3.（2026·上海）小华同学在游玩时，观察到湖中“鱼在云中游”。 （1）以云为参照物，鱼是______的； （2）湖中的“云”是______的。 A.光的反射所成的实像 B.光的反射所成的虚像 C.光的折射所成的实像 D.光的折射所成的虚像 （3）小华同学有些近视，站在桥上观察湖中的鱼时，可以用_________（选择“A.凸透镜”“B.凹透镜”）改善视力。 【答案】（1）运动；（2）B；（3）B 【解析】（1）以云为参照物，鱼相对于云的位置发生了改变，鱼是运动的。 （2）湖中的“云”是天空中的云经湖面发生光的反射形成的像，所成的像是与物体等大的虚像，故选B。 （3）近视的成因是晶状体曲度过大、折光能力过强，导致远处物体的像成在视网膜前方。凹透镜对光线具有发散作用，能使像后移至视网膜上，从而矫正近视，因此应选B。 4.（2026·北京）某游客在景区看到如图所示的情景，下列说法正确的是（ ） A.树在水中的倒影是由光的折射形成的 B.游客看到的水中鹅卵石的位置比它的实际位置浅 C.树在水中的倒影是实像 D.游客看到的水中的“鱼”是实像 【答案】B 【解析】A.树在水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A错误； B.鹅卵石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，看到的是位置变浅的虚像，故B正确； C.树在水中的倒影属于平面镜成像，成的是正立、等大的虚像，故C错误； D.游客看到水中的“鱼”，是鱼反射的光从水中斜射入空气中发生折射形成的虚像，故D错误。 故选B。 5.（2026·江苏连云港）关于光的折射，下列光路图正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】ABC.光从空气斜射入水中时，根据光的折射规律，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，故AC错误，B正确； D.光从水斜射入空气中时，根据光的折射规律，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角，故D错误。 故选B。 6.（2026·安徽）对下列四幅图片中的光学现象解释正确的是（ ） A.“拱桥倒影”是由光的折射形成的 B.“墙上手影”是由光的反射形成的 C.“演皮影戏”是利用了光的直线传播 D.“手机摄影”是利用光的直线传播成像 【答案】C 【解析】A.“拱桥倒影”属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A错误； B.“墙上手影”是光沿直线传播时，被不透明的手遮挡，在墙上形成暗区，是光的直线传播形成的，故B错误； C.“演皮影戏”是光沿直线传播时，被不透明的皮影遮挡，在墙上形成暗区，是光的直线传播形成的，故C正确； D.“手机摄影”利用的是凸透镜成像，本质是光的折射，故D错误。 故选C。 7.（2026·甘肃武威）琳琳帮爸爸往玻璃杯中添水时发现，浸在水中的茶叶过滤网变“粗”了，黑色光面杯盖在灯光的照射下出现明显光亮区域。已知玻璃杯壁是透明均匀介质，则对上述现象，下列说法正确的是（ ） A.茶叶过滤网变“粗”是因为光在玻璃杯壁中不沿直线传播 B.茶叶过滤网变“粗”是因为发生了光的折射 C.光面杯盖上出现明显光亮区域，是因为发生了漫反射 D.光从玻璃进入水中，传播速度不变 【答案】B 【解析】AB.茶叶过滤网变“粗”是因为杯子和水共同起到了凸透镜的作用，形成了放大的虚像，光从水中射入玻璃再从玻璃射入空气中时发生了折射，光在同种均匀介质中沿直线传播，所以，光在玻璃杯壁中沿直线传播，故A错误，故B正确； C.杯盖是光滑表面，发生的是镜面反射，由于反射光集中，所以形成明显的光亮区域，故C错误； D.光在不同介质中传播速度不同，光从玻璃进入水中，传播速度会发生改变，故D错误。 故选B。 8.（2026·黑龙江齐齐哈尔）课堂上老师给同学们变了一个小魔术：起初茶碗看起来是空的，但是慢慢往碗内倒水时会发现碗中原来还藏着一枚硬币。下列光现象与此原理相同的是（ ） A.激光准直 B.海市蜃楼 C.角楼的倒影 D.日食 【答案】B 【解析】题干中，往空碗倒水后能看到原本藏着的硬币，原理是光的折射：硬币反射的光从水斜射入空气时发生偏折（折射），人眼逆着折射光线可以看到硬币的虚像。对选项逐一分析： A.激光准直原理是光的直线传播，故A不符合题意； B.海市蜃楼是空气密度不均匀，光在不均匀空气中传播时发生折射形成的，原理和题干一致，故B符合题意； C.角楼的倒影属于平面镜成像，原理是光的反射，故C不符合题意； D.日食是光沿直线传播，月球挡住太阳光形成的，原理是光的直线传播，故D不符合题意。 故选B。 9.（2026·辽宁）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】图见解析 【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。 10.（2026·贵州）两位同学在“探究光的折射特点”的实验中，将如图甲所示的装置放在水平桌面上。其中半圆形水槽固定在带有刻度的竖直光具盘上（O点是盘面圆心），激光沿光具盘表面入射即可观察到相关现象。请回答下列问题： （1）类比探究光的_________定律的实验思路，可将光具盘上两个“0”刻度的竖直连线视为________线。向水槽中加水时，为便于读取角度，水面应与________刻度线齐平。两位同学分别让一束激光从光具盘上的某位置射向下方水面，他们的实验现象分别如图乙、丙所示。 （2）一位同学根据光具盘上的刻度，读出图乙中的入射角大小为60°，折射角的大小约为________。（结果保留整数） （3）另一位同学根据图丙，误将入射角的大小读为60°，该读数比入射角的真实值________（选填“大”或“小”），请写出你的判断过程______________________________________________________________。 【答案】（1）反射；法；90；（2）40；（3）小；图丙中入射点O点在两个0刻度线右侧，因此法线在两个0刻度线右侧，故此时不能直接在刻度盘上读出入射角的大小，入射角大于60° 【解析】（1）探究光的折射特点时，其实验设计与探究光的反射定律的实验思路相似，都是通过改变入射角来观察反射角或折射角的变化规律；在光的反射和折射现象中，过入射点且垂直于界面的直线被称为法线，故光具盘上两个“0”刻度的竖直连线视为法线。 为了使入射角和折射角的读数可以直接从光具盘的刻度上读出，需要将水面与光具盘的水平直径对齐，即与90°刻度线齐平。 （2）折射角是折射光线与法线的夹角。由图乙读取的折射光线与法线的夹角约为40° （3）法线是过入射点且垂直于界面的直线。图丙中入射点O点在两个0刻度线右侧，因此法线在两个0刻度线右侧，此时不能直接在刻度盘上读出入射角的大小，由此造成读数错误。此时入射光线与法线的夹角大于60° 【基础夯实】 1.如图所示，我们可以从各个方向看到筷子，是因为光在筷子表面发生了________反射，而插入水里的筷子似乎在水面处折断，是光的________造成的。 【答案】漫；折射 【解析】我们可以从各个方向看到筷子，是因为光在筷子表面发生了漫反射，反射光线射向四面八方，反射光线能从不同的方向进入眼睛。 插入水里的筷子似乎在水面处折断，是筷子反射的光线从水中进入空气时发生折射，折射角大于入射角形成的，是光的折射现象。 2.如图所示，小明在A处看不到硬币，这是因为光沿________传播。向杯中缓缓注水后，能看到硬币由于光的________而产生的________（选填“实”或“虚”）像。 【答案】直线；折射；虚 【解析】小明在A处看不到硬币，是因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的，杯壁挡住了硬币反射的光线，光线无法进入人眼。 向杯中缓缓注水后，光从水斜射入空气时发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看去，看到的是硬币的虚像。 3.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________是反射光线（用字母表示），界面的_________（选填“上”“下”“左”“右”）边是空气。 【答案】OB；左 【解析】由于反射角等于入射角，根据图像可知，BO、CO与XX′的夹角均为30°，二者关于XX′对称，故XX′为法线，YY′为界面。因折射光线与入射光线分居法线两侧、界面两侧，故OA为折射光线，CO为入射光线，OB为反射光线。由光的折射规律可知，折射角∠AOX=60°大于入射角∠COX′=30°，说明光从玻璃斜射入空气，故界面YY′的左侧是空气。 4.鱼缸中只有一条小鱼，而眼睛从A点可以观察到两条，如图所示一条鱼的位置变浅，另一条鱼变大。前者是由于_________形成的________像（选填“实”或“虚”）；后者是由于鱼缸的________侧部分（选填“左”或“右”）相当于___________（选填“幻灯机”或“放大镜”）而形成的________像（选填“实”或“虚”）。 【答案】折射；虚；右；放大镜；虚 【解析】我们看到一条鱼的位置变浅了，该位置并不是鱼的实际位置，而是由于光从水中斜射入空气中发生折射现象，折射角大于入射角，人眼睛逆着折射光线的方向看去就看见了鱼的虚像。 我们看见另外一条鱼变大，是因为鱼缸右侧即靠近人的眼睛的那一侧相当于一块凸透镜，鱼在凸透镜的一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律可知，此时成正立放大的虚像，并且物体与虚像同在物体一侧，人在另一侧逆着折射光线的方向看过去就看见了虚像，与放大镜的成像原理相同。 5.周末，小科一家到瓯江边游玩。妈妈拍照时，小科正在欣赏美景：对岸树木的倒影、水中的鱼“影”，此时地面上留下了他的身影。关于“影”的形成原理，下列说法不正确的是（ ） A.树木的倒“影”所成的是虚像 B.树木的倒“影”是光的反射 C.水中的鱼“影”是光的反射 D.小科的身“影”是光的直线传播 【答案】C 【解析】AB.树木的倒影属于平面镜成像，由光的反射形成，所成的是虚像，故AB正确； C.水中的鱼“影”是鱼反射的光从水中斜射入空气中发生折射形成的虚像，原理为光的折射，不是光的反射，故C错误； D.小科的身“影”是光沿直线传播时遇到不透明物体，在物体后方形成的暗区，原理为光的直线传播，故D正确。 题目要求选不正确的选项，故选C。 6.如图现象中由于光的折射形成的是（ ） A.弯折的筷子 B.照镜子 C.斑马倒影 D.日全食 【答案】A 【解析】A.水中筷子反射的光从水斜射入空气时，传播方向发生偏折，所以看起来像被弯折了，这属于光的折射现象，故A符合题意； BC.照镜子和斑马倒影均属于平面镜成像，由光的反射形成，故BC不符合题意； D.日全食是由光沿直线传播形成，故D不符合题意。 故选A。 7.景区的人工湖旁，有警示牌写着“水深危险，请勿靠近”，但游客看到的水底显得很浅，容易误判安全距离。下面能正确表示“水底看起来变浅”的光路图是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】水底看起来变浅，是因为水底反射的光线从水底发出，经过空气和水的界面时，发生折射，入射角小于折射角，故A符合题意；BCD不符合题意。故选A。 8.如图所示，液面升降监测装置原理图，点光源S发出一束与水平面成40°角的激光，保持方向不变，下列说法不正确的是（ ） A.反射角的大小为50° B.当液面上升时，反射角不变，光点S′将向左移动 C.无论液面深浅，光的传播方向都改变了100° D.S′比S暗，是因为一部分光线折射进入液体中 【答案】C 【解析】A.入射光线与水平面成40°，法线垂直于水平面，入射角i=90°-40°=50° 由光的反射定律可知反射角r=i=50°，故A正确； B.当液面上升时，入射点沿入射光线向左上方移动，入射角不变则反射角不变，反射光线平行于原反射光线向左平移，光点S′将向左移动，故B正确； C.反射光线与入射光线的夹角α=i+r=50°+50°=100° 反射光传播方向改变的角度β=180°-100°=80° 光折射进入液体时，折射角小于入射角，传播方向改变的角度γ=50°-r折（r折为折射角），显然不等于100°，故C错误； D.光射到液面时同时发生反射和折射，一部分光线折射进入液体中，导致反射光能量减弱，所以光点S′比光源S暗，故D正确。 故选C。 9.小明利用半圆形玻璃砖“探究光折射时的特点”，让光源发出的一束光从空气斜射入玻璃，请你作出反射光线与折射光线。 【答案】图见解析 【解析】反射时，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；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。 10.阅读短文，回答问题。 光的全反射 如图甲所示，当光线从玻璃斜射入空气里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角β大于入射角α。若入射角增大时，折射角也随之增大，当入射角增大到某值时（小于90°），折射角会增大到90°。若继续增大入射角，此时空气中没有折射光射出，光线全部反射回玻璃，这种全反射。 海面上出现的海市蜃楼奇景如图乙所示，就是因为光的在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观。在夏季，白昼海水温度比较低，所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象。由于空气的热胀冷缩，因此空气层下密上疏。景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层，并在上层发生了全反射，光线又折回到下层密的气层中来，经过这样弯曲的线路，最后投入人的眼中。由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的，因此看到的“景物”比实物抬高了许多。 某次探究光的全反射实验中，光从玻璃射向空气时的一些数据如表，请根据上述材料，回答下列问题： 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° / （1）海市蜃楼情景中，人眼看到的空中的“景物”是_______像（选填“实”或“虚”）； （2）分析以上数据可知光从玻璃射向空气在发生全反射之前，折射角随入射角的变化关系是：______________________________； （3）由表格数据可知：图中图线________（选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系； （4）光发生全反射时，入射角________临界角（选填“大于”、“等于”或“小于”）； （5）当光从空气斜射向玻璃时________（选填“能”或“不能”）发生全反射现象。 【答案】虚；折射角随入射角的增大而增大；a；大于；不能 【解析】（1）海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播时，发生的多次折射和全反射的自然景观，人眼看到的“景物”是比物体实际位置高些的虚像。 （2）由表中数据可知，入射角增大时，对应折射角也增大，由此可得出的结论是：折射角随入射角的增大而增大。 （3）由表格数据可知：入射角增大折射角也增大，当入射角大于41.8°时，折射光线已经不存在了，所以选图线a。 （4）由材料“当光从水或玻璃射入空气时，只要入射角大于临界角，光就会发生全反射”可知，光发生全反射时，入射角大于临界角。 （5）根据光路可逆，当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，因此折射光线不能消失，则不能发生全反射现象。 【培优拔高】 1.小红爷爷在岸上看到水中有一条鱼在云朵里游泳，看到“鱼”是___________现象，看到“云朵”是___________现象；若小红拿着激光灯照鱼，他应该对准________射出（选填“鱼”、“鱼上方”或“鱼下方”）。 【答案】光的折射；光的反射；鱼 【解析】“鱼”是水中的鱼反射的光线从水中进入空气发生折射形成的虚像，看到的鱼（虚像）在实际鱼位置的上方。 小红爷爷在岸上看到水中有“云朵”，此处“云朵”是光经过水面（相当于平面镜）反射后形成的虚像，属于光的反射。 小红拿着激光灯照鱼，鱼反射的光线经过水面折射进入人眼，由光路可逆原理可知，他应该对准看到的鱼（像）射出。 2.夏天，小明和同学游净月潭，看见一些现象，他们从物理角度讨论起了下列问题。 阳光下的深水波光粼粼有些刺眼，这是由于光在水面上发生了________反射，走近时小明看见湖水中的鱼在蓝天白云间游弋，看见的鱼是光的________形成的_______像；蓝天是光的_________形成的________像；鸟在距离平静水面2m高处水平飞行，他们看到鸟在水中的“倒影”到水面的距离是_________，小鸟靠近水面时像的大小________（填“变大”“变小”“不变”） 【答案】镜面；折射；虚；反射；虚；2m；不变 【解析】镜面反射的光线集中，平行入射的光线经反射后沿平行方向射出，会使人感到刺眼。 人看到水中的鱼，是鱼反射的光从水中斜射入空气中时发生折射，折射光线进入人眼，所以是光的折射形成的。 光的折射形成的像不是实际光线会聚而成，无法用光屏承接，属于虚像。 看到水中的蓝天，是光线经水面反射后进入人眼，是平面镜成像原理，属于光的反射现象。 平面镜成像所成的像为虚像，不是实际光线会聚形成的，因此蓝天的像为虚像。 根据平面镜成像特点，像与物到平面镜（水面）的距离相等，已知鸟到水面距离为2m，则其“倒影”到水面的距离为2m。 平面镜成像时像与物大小始终相等，小鸟靠近水面时自身大小不变，所以像的大小不变。 3.图示中的倒影正确的是________（填“甲”或“乙”）；感觉水中的倒影会暗一些，主要原因是_________________________________。 【答案】甲；有一部分光折射到水里 【解析】水面相当于平面镜，平面镜成像的特点是“像与物体关于镜面对称”。观察图中景物，甲图的倒影与物体关于水面对称。 水中的倒影是光的反射形成的。光射到水面时，一部分光发生反射形成倒影，还有一部分光会折射进入水中，导致反射光减少，所以感觉倒影会暗一些。 4.孩子在湖边观鱼，这条鱼实际在C点处，但孩子看见鱼是在D点处。则小孩这样看的结果是___________形成的，所看的是鱼的________像（选填“实像”或“虚像”），光是从_______________（选填“空气中射到水中”或“水中射到空气中”），鱼的反射光线折射时_________（选填“靠近”或“偏离”）法线，小孩看到鱼的深度比鱼所在的实际深度________。 【答案】光的折射；虚像；水中射到空气中；偏离；浅 【解析】鱼实际位于C点，鱼反射的光由水斜射入空气时，在水面上发生折射时产生的折射现象；此时折射角大于入射角，折射光线远离法线，折射光线偏离法线；折射光线进入人的眼睛，由于光路可逆，故人眼逆着折射光线的方向看去，看到的“鱼”位于D点；因此小孩看到鱼比实际距离的实际位置浅一些，是鱼的虚像。 5.夏天我们不能到不熟悉的水域游泳，因为在一些看似比较浅的水域，实际远远比预想的要深。关于这种现象形成原因的光路图，下列正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】人看到水底，是因为水底反射的光从水中斜射入空气中进入人眼，光线从水指向空气。根据光的折射规律得折射角大于入射角，所以空气中的折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看去，看到的虚像位置比实际位置高，导致水看起来变浅。 故选B。 6.如图所示，水中的筷子看起来向上偏折。下列光路图中能正确反映该现象的是（     ） A. B. C. D. 【答案】B 【详解】人看到水中的筷子，是筷子反射的光从水中斜射入空气中进入人眼，折射角大于入射角；人眼逆着折射光线看去，会认为光沿直线传播，就会形成比实际筷子位置更高的虚像，看起来筷子向上偏折，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 7.将筷子插入圆柱形的透明玻璃杯中，改变筷子在水杯中的位置和角度，从不同方向观察，可能观察到的现象是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】AB.将筷子斜插入水中，光从水斜射入空气中发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，看到的是筷子在水中部分的虚像，虚像在实际位置的上方，所以筷子看起来向上弯折。圆柱形玻璃杯装满水，从侧面看相当于一个凸透镜，对水中的筷子有放大作用，所以筷子看起来会变粗，而不是变细。故A错误，B正确； C.根据光的折射规律，光从水斜射入空气中时，折射光线会偏离法线，折射角大于入射角，所以看到筷子是向上弯折，而不是向下弯折。故C错误； D.将筷子竖直插入水中，从侧面看时，光线传播方向与界面基本垂直，不会发生弯折现象。但装水的圆柱形玻璃杯侧面相当于一个凸透镜，对水中的筷子有放大作用，所以筷子看起来会变粗，而不是不变，故D错误。 8.光路图在光学设计和教学中都扮演着重要角色，其优点在于能够准确预测和展示光的传播路径，广泛应用于多个领域。下列四幅光路图能正确解释生活中现象的是（　　） A.图甲：岸上的人看见水中的物体 B.图乙：物体通过小孔形成实像 C.图丙：光从室外透过窗户玻璃进入室内 D.图丁：人观察对岸的树木在水中倒影 【答案】B 【分析】本题考查了光的直线传播、光的反射、光的折射的光路图；要注意这几种现象的本质，要学会用所学知识解释有关现象。 【解析】A.图甲中岸上的人看见水中的物体，是水中物体发出的光线从水中斜射入空气时，折射角大于入射角，故A错误； B.图乙中物体通过小孔形成倒立的实像，故B正确； C.光线通过玻璃砖再进入空气发生两次折射，第一次是从空气斜射进入玻璃，折射光线应该靠近法线偏折，折射角小于入射角；第二次是从玻璃斜射进入空气，折射光线应该远离法线偏折，折射角大于入射角，故C错误； D.人观察对岸的树木在水中倒影，应该是由树木射向湖面的光线被反射进入人眼，是光的反射现象，故D错误。 故选B。 9.如图甲所示，射水鱼是一种有着独特捕猎方式的鱼类，它能从口中喷射水柱击落水面上的昆虫。图乙是这一过程的光路示意图，S为停在空中的昆虫，a为来自昆虫S射向水面的一条入射光线。请在图乙中画出光线a进入水中后折射光线的大致方向。 【答案】图见解析 【解析】过入射光线a和水面的交点（入射点），作垂直于水面的虚线，即为法线；在水中法线的另一侧画出折射光线，让折射光线与法线的夹角（折射角）小于入射光线与法线的夹角（入射角），折射光线箭头指向水中方向，据此作图。 10.某小组同学设计了如图甲的实验装置探究光的折射规律，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NOM为两半圆的分界线。 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 折射角β 0° 11.31° 22.1° 35.4° 40.9° （1）将光屏F调至与光屏E在同一平面内，保持入射点O不变，多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验， ①分析表格数据得出的结论是：____________________________（写出一条即可）。 ②当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向_________（选填“改变”或“不改变”）。 （2）该小组同学在玻璃水槽底部用另一支激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，可看到折射光线沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是_________的。 （3）另一小组的小华在做光的折射实验时，将一束光以相同的入射角从空气分别斜射入水和玻璃中，如图乙所示，分析实验现象可知折射角是_________（选填“不同”或“相同”）的，水对光的折射本领_________（选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃对光的折射本领。 （4）如图丙所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人会发现泳池里人的腿变短，能描述此现象的光路是图丁中的________（填序号）。 【答案】（1）光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也随之增大；不改变；（2）可逆的；（3）不同；小于；（4）② 【解析】（1）分析表中实验数据可得结论：当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也随之增大。 当光从空气垂直射入水中时，入射角和折射角都为0°，此时入射光线、折射光线、法线三线重合，光的传播方向不改变。 （2）该小组同学用一束光沿着BO射向水面时，观察到折射光线沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是可逆的。 （3）由图乙可知：第一个图中的折射角为90°-70°=20° 第二个图中的折射角为90°-75°=15° 所以以相同的入射角射向不同介质时，折射角大小不同；由于在水中的折射角要大于在玻璃中的折射角，所以水对光的折射本领小于玻璃对光的折射本领。 （4）如图丙所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人会发现泳池里人的腿变短，此时光线从 水中斜射向空气中，折射角大于入射角，能描述此现象的光路是图丁中②。 第 2 页 共 59 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $