第15课 光的折射（原卷版）

第15课光的折射001预习导学一、光的折射现象1、光的折射：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。2、基本概念：概念定义图示入射光线照射到两种介质分界面的光线AO折射光线光进入另一种介质被折射后的光线OB法线过入射点且垂直于分界面的直线入射角入射光线与法线的夹角折射角折射光线与法线的夹角3、日常现象：（1）筷子“弯折”；（2）池水变浅；（3）海市蜃楼。要点：1、光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在两种不同的介质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。如下图所示：2、在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。3、光从一种介质垂直射入另一种介质时，它的传播方向不会发生改变。二、折射的特点1、光的折射特点：（1）折射光线与入射光线、法线在同一平面上；（三线一面）（2）折射光线和入射光线分别位于法线两侧；（两线分居）（3）入射角增大（或减小）时，折射角也随着增大（或减小）；

（4）光垂直照射时，折射角等于零。2、两角关系：

（1）入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°；

（2）光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角；

（3）光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。（4）注意无论是折射角还是入射角，在空气中的角总是较大的。要点：1、光斜射到两种介质的分界面时，光的传播方向发生了偏折；但是光垂直照射到两种介质的交界面时，入射角为零度，折射角为零度，光还是沿直线传播。2、光的折射看到的是物体的虚像。002考点分类考点1：光的折射的概念及现象1．光的折射（1）光从一种介质入另一种介质中时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。在折射时光路是的。（2）光的折射规律：当光从一种介质斜射入另一种介质中时，折射光线与入射光线、法线在平面内；折射光线和入射光线分居两侧；入射角增大时，折射角随之。光从空气斜射入水或其他透明介质中时折射角于入射角；当光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角于入射角；当光线垂直射向介质表面时，传播方向。2．下列关于光的折射的说法中正确的是（

）A．光从一种介质进入另一种介质时传播方向一定改变B．折射角就是折射光线与镜面的夹角C．发生光的折射时，折射角总是大于入射角D．入射角增大时，折射角也随着增大3．下列现象中不属于光的折射的是（）A．看到的鱼在实际鱼的上方B．月食的形成C．在水面处折断的勺子D．海市蜃楼4．泰州天德湖的水中常能看到“鱼在天上飞，鸟在水中游”的美境奇观，这水中画面的“鱼”是由于光的形成的像，“鸟”是由于光的形成的像．5．将铅笔插在盛有清水的透明玻璃杯中，发现铅笔好象在水面折断了，如图。这一现象属于光的现象；我们能从不同方向看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上时，发生了的缘故。6．光从空气射入水中时，传播方向发生了，这种现象叫做光的折射。光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向方向偏折，折射角入射角。当入射角增大时，折射角也。当光从空气垂直射入水或其他介质时，传播方向。在折射现象中，光路。考点2：不同介质中入射角与折射角的关系7．当光从玻璃中射入空气中时（）A．传播方向一定会发生改变 B．折射角一定大于入射角C．入射角增大时折射角随之增大 D．入射角增大时折射角随之减小8．光从空气斜射入水中，现与界面的夹角为30度，折射角大小为（）A．等于0° B．小于60° C．等于60° D．大于60°9．一束单色光从空气斜射向平行玻璃砖并穿过，其光路如图所示，下列关系说法不正确的是（）A．∠1＞∠2 B．∠1=∠5 C．∠1=∠4 D．∠3＞∠410．如图所示，光在玻璃和空气的界面CD上同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（）A．入射角为60°，界面CD右侧是空气B．折射角为45°，界面CD右侧是玻璃C．入射角为30°，界面CD左侧是玻璃D．折射角为60°，界面CD左侧是空气考点3：光的折射的应用11．光的折射现象及其应用：生活中与光的折射有关的例子：水中的鱼的位置看起来比实际位置一些；由于光的折射，池水看起来比实际的一些；水中的人看岸上的景物的位置比实际位置些；透过厚玻璃看钢笔，笔杆好像了；斜放在水中的筷子好像向弯折了；12．小明给弟弟变了个魔术，他将装有一枚硬币的碗放在弟弟面前，如图所示，弟弟在A处看不到硬币，这是因为传播。小明向碗中缓缓注水后，弟弟能看到硬币了，这是由光由传到时产生的折射现象，弟弟看到的是硬币的（选填“实”或“虚”）像。然后小明将一只铅笔放入碗中，人从侧面斜着看铅笔，发现“水中铅笔”看起来向（选填“上”或“下”）“弯折”了。13．2020年4月24日，江西福建多省地区的人们看到太阳周围出现了一圈彩色的光带，这种现象叫做日晕，如图（a），这是太阳光在不均匀的大气层中发生形成的；2020年6月21日，重庆大部分地区都观测到了日环食，如图（b），日环食是由于光形成的，请同学们再列举一个生活中与日环食形成原因相同的例子：。

14．如图所示的是海市蜃楼现象，站在地面上的人之所以能看到地平线下的船，是因为光在不均匀的空气中发生（选填“反射”或“折射”），地面上的人看到的船实际上是船形成的（选填“实”或“虚”）像。15．我国宋代诗人梅尧臣用“晨登日观峰，海水黄金熔。浴出车轮光，随天行无踪”来形容在泰山上观日出的壮观景象。由于地球周围大气层对太阳光的折射，当看见太阳刚从云海升起时，太阳实际的位置位于云海（选填“上方”或“下方”）。假设地球表面不存在大气层，那么人们观看到日出的时刻与实际存在大气层的情况相比将（选填“提前”或“延后”）。考点4：光的折射实验题16．探究光折射时折射角与入射角的关系，如图所示，使一束光从甲介质斜射入乙介质，测量并记录入射角和折射角大小；改变光束射向O点的角度，进行多次实验，数据如下表所示：实验次数1234入射角10°20°30°40°折射角15.1°30.7°48.6°73.8°

（1）光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角入射角；折射角随着入射角的增大而；（2）做完第4次实验后，同学们又使一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好为40°，这说明在折射现象中，。17．小华利用如图所示的实验装置，做“探究光的反射规律和光的折射特点”的实验：她用激光笔发出一束光从空气射向水面，多次改变入射光的方向，将实验数据记录在表中。∠AON/°0153045607580∠CON/°0153045607580∠BOM/°011223240.546.547.5（1）通过数据发现：当激光与水面成15°入射时，折射角度数为；在反射现象中反射角入射角（选填“>”，“＜”或“=”）；在从空气斜射入水中时，折射角入射角（选填“>”，“＜”或“=”）；（2）当入射角增大时，反射角（选填“增大”，“减小”或“不变”）；可从不同方向看到圆盘上的光线，是因为光束中的部分光在圆盘上发生了反射；（3）当激光笔从水下沿BO入射时，折射光线应沿方向射出；（4）把一枚硬币放入杯底，看到硬币的位置比它实际的位置要偏（选填“高”或“低”）。

18．某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。

（1）使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否；（2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和、2和……4和分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置，并记录了表一的数据。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而，且折射角（大于/等于/小于）入射角：表一中“？”处的数据是；表一序号1234入射角6040200折射角402915？表二序号123入射角152940折射角20？60（3）接下来继续探究光从水中射入空中的折射情况，记录了表二的数据。表二中“？”处的数据模不清，请综合分析两个表格中的数据，判断出这个数据应该是。考点5：从水面看向水中、从水中看向水面19．如图中能正确描述人看到水中A点的鱼的光路图是（）A． B．C． D．20．如图所示，小猫没有捉到鱼感到很困惑，这是（）A．由于光从水中斜射入空气中时发生折射，小猫看到的鱼的位置变浅了B．由于光的反射，小猫看到的鱼的位置变深了C．由于光从空气中斜射入水中时发生折射，小猫看到的鱼的位置变浅了D．由于光沿直线传播，小猫看到的鱼的位置变浅了21．在南美原始森林的河流里有一种射水鱼，它在水中看到水面上方的昆虫等猎物后，便向猎物射水。关于这个情景，请你在图中找出正确的光路图表示猎物反射的光线是如何进入鱼的眼睛的（）A． B．C． D．22．如图所示，水池底部有一个小射灯，当池中无水时，岸上的人观察到池壁上点S被照亮；当池中水面到达a时，人眼观察到池壁上点P被照亮；当池中注满水（即水面升高到b）时，人眼观察到池壁上点Q被照亮。则（）A．点S在点Q下方、且在点P上方B．点S与点Q是同一个点C．点P在点S上方D．点S在点P下方，且在点Q上方考点6：光斑移动问题23．如图所示，一束光线斜射入容器中，在容器的底部形成一个光斑。当往容器中加入水后，光斑向（选填“左”或“右”）移动。在加水的过程中，入射角，折射角（此两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。24．为了探究“光折射时的特点”，如图所示：(1)让光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后折射光线会向（选填“远离法线”“靠近法线”）方向偏折；当入射角增大时，折射角。若让光束逆着折射光线射入，则光束将沿方向射出；(2)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，观察到杯底的光斑向（选填“左”或“右”）移动；(3)把一枚硬币放入杯底，看到硬币的位置比它实际的位置要偏（选填“高”或“低”）。25．如图，固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A，经水面折射后在水底有一个光斑B。已知光束与水面的夹角为40°，S′是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（）A．反射角的大小为40°B．当水面升高时，反射角和折射角都将变大C．当水面升高时，光斑A和光斑B都将向右移动D．当水面升高时，S′到水面的距离变小003强化训练一、单选题1．下列现象中，与筷子在水面处“折断”原理相同的是（）A．海市蜃楼 B．日食现象C．屏幕上呈现人的影子 D．桥在水中形成的倒影2．当光从玻璃斜射入空气中时，入射角为30°，则折射角可能是（）A．0° B．15° C．30° D．50°3．从水中看岸上的树，如图所示的四幅光路图中，哪一幅图能正确的说明这一现象（）A． B．C． D．4．鱼儿在清澈的河水里游动，有经验的渔民看到鱼后，可以用鱼叉将鱼叉到，下列说法不正确的是（）A．渔民看到水中的鱼比实际位置浅是因为人眼发出的光从空气射入水中发生折射造成的B．渔民看到的鱼是光的折射形成的虚像C．渔民能看到水中的鱼是因为水中的鱼反射的光经折射后，进入了人的眼睛D．渔民应该用鱼叉瞄准鱼的下方位置，才能将鱼叉到5．一束光垂直照射在水面上，发生反射和折射，下列说法中正确的是（

）A．从入射光线到反射光线，光的传播方向不变B．入射角、反射角、折射角都是0°C．入射角、反射角、折射角都是90°D．顺时针旋入射光使得入射角为30°，则反射角、折射角也变至30°6．如图为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图，其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线，下列说法正确的是（）A．是折射光线 B．是反射光线C．反射角是 D．空气在的下侧7．如图，一柱形玻璃容器里盛有适量的水，静置在水平桌面上的规则木板AB上，一束光线竖直向下照射在水面上，若在A端下方垫一个小正方体C，使木板倾斜适当的角度后（水未溢出），则（

）A．反射光线将沿逆时针方向适当旋转 B．反射光线将沿顺时针方向适当旋转C．折射光线将沿逆时针方向适当旋转 D．反射和折射光线的方向都不会旋转8．如图，两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入从玻璃砖B的直角边射出，射出后的位置和方向可能是图中的（）A．光线a B．光线b C．光线c D．光线d9．如图所示，一束光照射到一个空的烧杯的底部，形成的光圈用虚线表示，若往烧杯中注满水，烧杯底部的光圈会变为A． B． C． D．10．如图所示，一束方向不变的光线从右方斜射向水面。这时反射角是β，折射角是γ。若把水槽左端稍垫高一点，等水面重新平静后，反射角是β′，折射角是γ′。则A．β′<β

γ′<γ B．β′=β

γ′=γC．β′<β

γ′>γ D．β′>β

γ′>γ11．两块完全相同的平行玻璃砖相互垂直放置。如图一束单色光从左侧水平射入左侧玻璃砖从右侧射出，则出射光线与入射光线（）

A．平行 B．不平行向上偏折 C．不平行向下偏折 D．都有可能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40°C．若水面上升，光斑P将向右移D．若水面下降，光斑Q将向左移二、填空题13．光从空气射入水中时，传播方向发生了，这种现象叫做光的折射。光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向方向偏折，折射角入射角。当入射角增大时，折射角也。当光从空气垂直射入水或其他介质时，传播方向。在折射现象中，光路。14．小明从河边走过，他见到河水中有白云、树木、房屋、鱼、水草，其中属于虚像的有，属于折射成像的有．15．图中的A、B两架飞机，一架是实际飞机，一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，则：（填字母）是实际飞机，这是因为光从射向发生了折射。（填“水里”或“空气”）16．如图所示，一束光从空气射到半圆形玻璃砖上的O点，发生反射和折射。其中反射光线是，折射角的大小为；折射光的亮度与入射光的亮度不一样，其主要原因是。17．一束光线与界面成30°角从A介质射入B介质，反射光线恰好与折射光线垂直，则入射角为，折射角为．若A、B介质中，一个是空气，一个是水，则介质是空气（选填“A”或“B”）．18．如图所示，把一枚硬币固定在空杯的底部，后退直到看不到硬币的最右端A点。保持眼睛和杯子的位置不变，逐渐向杯中加水，硬币上表面中间一点（B点）和最左端C点能先后被看到。(1)看到的水中硬币是一个变（选填“浅”或“深”）的虚像。(2)图中画出了刚看到C点时光的传播示意图，入射角是αC；如果刚看到B点时的入射角是αB，则αBαC（选填“>”、“<”或“=”）。19．如图所示，有一束光线从空气射入某种透明介质，在分界面处发生反射和折射，其中AE⊥CG，∠4=∠5，则为入射光线，为折射光线，为界面，空气在界面的侧。(填“上”“下”“左”或“右”侧)20．进一步探究：小宇从《物理手册》中查到光从玻璃射向空气中的一些数据：入射角i折射角r反射的能量4.7%6.8%36%47%100%100%（1）当入射角时，不发生折射现象.图象中的图线反映了上述实验中的两角关系.（2）判断：如果光从空气射向玻璃，则反射的能量可以达到100%..三、作图题21．如图所示，一束光从空气斜射入玻璃，请画出折射光线。

22．一束激光照射在玻璃砖的左侧，请大致画出这束光穿过玻璃砖的光路。（要求画出法线）

23．如所示，由池底发光点S发出的一束光线经光滑池壁反射后，再经水面发生折射射入空气中，请你在图中画出其相应的光路图。

四、实验题24．小雅在做“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，分析表中数据，可得出结论：入射角α0°15°30°45°60°反射角β0°15°30°45°60°折射角γ0°11°22.1°35.4°40.9°（1）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（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。25．某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。实验次数12345入射角折射角（1）做第三次实验时，忘了记录入射角的数据，结合图可知，此时的入射角为；（2）分析实验数据可知：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角入射角，折射角随入射角增大而。26．图是“探究光的折射规律”的实验光路；（1）如图，将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察到光屏上无折射光线，得出结论：折射光线、入射光线与法线；（2）改变入射角的大小，观察折射光线和折射角的变化情况，记录如下：入射角i10°20°30°40°50°60°70°80°85°折射角r8°15°22°29°35°41°45°47°48°折射光线亮度亮→暗分析实验数据发现：光从空气斜射入水时，折射角入射角，折射角随入射角增大而；（3）由表格数据猜想，随着入射角的增大，反射光线的亮度变化情况为。27．小华在研究光的折射现象时，发现折射角会随着入射角的增大而增大，但增加的角度并不相等，谁的增加量更大呢？小华想通过实验对这一问题进行研究，实验步骤如下：①将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，使二者的圆心重合，如图甲所示；②将一束激光射向圆心O，激光在O处发生折射；③读出入射角和折射角的大小，并记录在表格中；实验次数1234入射角0°30°45°60°折射角0°21°30°38°④逐渐增大入射角，重复②③步骤数次；⑤对记录的数据进行处理，得出结论。（1）甲图中光线的入射角大小为；（2）分析表格中的数据，可以发现角增加量更大。光垂直入射时，光的传播路径（选填“不改变”或“偏转”）；（3）根据表中数据推测，图乙中光线从玻璃射向空气时折射角为。28．小华偶然间整直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。（1）他想光斜射时才发生偏折，才会出现“池底变浅”的现象,那么光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？上述过程在科学探究中做（选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”）。（2）①联想到“平面镜成像”找像位置的方法，于是他按如图所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上，标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体（观察盒上的条形码）。当看到物体