第15課 光的折射（原卷版）

第15課光的折射001預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)一、光的折射現(xiàn)象1、光的折射：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫光的折射。2、基本概念：概念定義圖示入射光線照射到兩種介質(zhì)分界面的光線AO折射光線光進入另一種介質(zhì)被折射后的光線OB法線過入射點且垂直于分界面的直線入射角入射光線與法線的夾角折射角折射光線與法線的夾角3、日?，F(xiàn)象：（1）筷子“彎折”；（2）池水變淺；（3）海市蜃樓。要點：1、光的折射與光的反射一樣都是發(fā)生在兩種介質(zhì)的交界處，只是反射光返回原介質(zhì)中，而折射光則進入到另一種介質(zhì)中，由于光在兩種不同的介質(zhì)里傳播速度不同，故在兩種介質(zhì)的交界處傳播方向發(fā)生變化，這就是光的折射。如下圖所示：2、在兩種介質(zhì)的交界處，既發(fā)生折射，同時也發(fā)生反射。3、光從一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)時，它的傳播方向不會發(fā)生改變。二、折射的特點1、光的折射特點：（1）折射光線與入射光線、法線在同一平面上；（三線一面）（2）折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)；（兩線分居）（3）入射角增大（或減?。r，折射角也隨著增大（或減?。?；

（4）光垂直照射時，折射角等于零。2、兩角關(guān)系：

（1）入射光線垂直界面入射時，折射角等于入射角等于0°；

（2）光從空氣斜射入水等介質(zhì)中時，折射角小于入射角；

（3）光從水等介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角大于入射角。（4）注意無論是折射角還是入射角，在空氣中的角總是較大的。要點：1、光斜射到兩種介質(zhì)的分界面時，光的傳播方向發(fā)生了偏折；但是光垂直照射到兩種介質(zhì)的交界面時，入射角為零度，折射角為零度，光還是沿直線傳播。2、光的折射看到的是物體的虛像。002考點分類考點1：光的折射的概念及現(xiàn)象1．光的折射（1）光從一種介質(zhì)入另一種介質(zhì)中時，傳播方向一般會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做光的折射。在折射時光路是的。（2）光的折射規(guī)律：當光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中時，折射光線與入射光線、法線在平面內(nèi)；折射光線和入射光線分居兩側(cè)；入射角增大時，折射角隨之。光從空氣斜射入水或其他透明介質(zhì)中時折射角于入射角；當光從水或其他透明介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角于入射角；當光線垂直射向介質(zhì)表面時，傳播方向。2．下列關(guān)于光的折射的說法中正確的是（

）A．光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時傳播方向一定改變B．折射角就是折射光線與鏡面的夾角C．發(fā)生光的折射時，折射角總是大于入射角D．入射角增大時，折射角也隨著增大3．下列現(xiàn)象中不屬于光的折射的是（）A．看到的魚在實際魚的上方B．月食的形成C．在水面處折斷的勺子D．海市蜃樓4．泰州天德湖的水中常能看到“魚在天上飛，鳥在水中游”的美境奇觀，這水中畫面的“魚”是由于光的形成的像，“鳥”是由于光的形成的像．5．將鉛筆插在盛有清水的透明玻璃杯中，發(fā)現(xiàn)鉛筆好象在水面折斷了，如圖。這一現(xiàn)象屬于光的現(xiàn)象；我們能從不同方向看到本身不發(fā)光的物體，是由于光射到物體上時，發(fā)生了的緣故。6．光從空氣射入水中時，傳播方向發(fā)生了，這種現(xiàn)象叫做光的折射。光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)時，折射光線向方向偏折，折射角入射角。當入射角增大時，折射角也。當光從空氣垂直射入水或其他介質(zhì)時，傳播方向。在折射現(xiàn)象中，光路?？键c2：不同介質(zhì)中入射角與折射角的關(guān)系7．當光從玻璃中射入空氣中時（）A．傳播方向一定會發(fā)生改變 B．折射角一定大于入射角C．入射角增大時折射角隨之增大 D．入射角增大時折射角隨之減小8．光從空氣斜射入水中，現(xiàn)與界面的夾角為30度，折射角大小為（）A．等于0° B．小于60° C．等于60° D．大于60°9．一束單色光從空氣斜射向平行玻璃磚并穿過，其光路如圖所示，下列關(guān)系說法不正確的是（）A．∠1＞∠2 B．∠1=∠5 C．∠1=∠4 D．∠3＞∠410．如圖所示，光在玻璃和空氣的界面CD上同時發(fā)生了反射和折射，以下說法正確的是（）A．入射角為60°，界面CD右側(cè)是空氣B．折射角為45°，界面CD右側(cè)是玻璃C．入射角為30°，界面CD左側(cè)是玻璃D．折射角為60°，界面CD左側(cè)是空氣考點3：光的折射的應(yīng)用11．光的折射現(xiàn)象及其應(yīng)用：生活中與光的折射有關(guān)的例子：水中的魚的位置看起來比實際位置一些；由于光的折射，池水看起來比實際的一些；水中的人看岸上的景物的位置比實際位置些；透過厚玻璃看鋼筆，筆桿好像了；斜放在水中的筷子好像向彎折了；12．小明給弟弟變了個魔術(shù)，他將裝有一枚硬幣的碗放在弟弟面前，如圖所示，弟弟在A處看不到硬幣，這是因為傳播。小明向碗中緩緩注水后，弟弟能看到硬幣了，這是由光由傳到時產(chǎn)生的折射現(xiàn)象，弟弟看到的是硬幣的（選填“實”或“虛”）像。然后小明將一只鉛筆放入碗中，人從側(cè)面斜著看鉛筆，發(fā)現(xiàn)“水中鉛筆”看起來向（選填“上”或“下”）“彎折”了。13．2020年4月24日，江西福建多省地區(qū)的人們看到太陽周圍出現(xiàn)了一圈彩色的光帶，這種現(xiàn)象叫做日暈，如圖（a），這是太陽光在不均勻的大氣層中發(fā)生形成的；2020年6月21日，重慶大部分地區(qū)都觀測到了日環(huán)食，如圖（b），日環(huán)食是由于光形成的，請同學(xué)們再列舉一個生活中與日環(huán)食形成原因相同的例子：。

14．如圖所示的是海市蜃樓現(xiàn)象，站在地面上的人之所以能看到地平線下的船，是因為光在不均勻的空氣中發(fā)生（選填“反射”或“折射”），地面上的人看到的船實際上是船形成的（選填“實”或“虛”）像。15．我國宋代詩人梅堯臣用“晨登日觀峰，海水黃金熔。浴出車輪光，隨天行無蹤”來形容在泰山上觀日出的壯觀景象。由于地球周圍大氣層對太陽光的折射，當看見太陽剛從云海升起時，太陽實際的位置位于云海（選填“上方”或“下方”）。假設(shè)地球表面不存在大氣層，那么人們觀看到日出的時刻與實際存在大氣層的情況相比將（選填“提前”或“延后”）?？键c4：光的折射實驗題16．探究光折射時折射角與入射角的關(guān)系，如圖所示，使一束光從甲介質(zhì)斜射入乙介質(zhì)，測量并記錄入射角和折射角大?。桓淖児馐湎騉點的角度，進行多次實驗，數(shù)據(jù)如下表所示：實驗次數(shù)1234入射角10°20°30°40°折射角15.1°30.7°48.6°73.8°

（1）光從甲介質(zhì)斜射入乙介質(zhì)發(fā)生折射時，折射角入射角；折射角隨著入射角的增大而；（2）做完第4次實驗后，同學(xué)們又使一束光從乙介質(zhì)中以73.8°的入射角射入甲介質(zhì)，測得折射角恰好為40°，這說明在折射現(xiàn)象中，。17．小華利用如圖所示的實驗裝置，做“探究光的反射規(guī)律和光的折射特點”的實驗：她用激光筆發(fā)出一束光從空氣射向水面，多次改變?nèi)肷涔獾姆较颍瑢嶒灁?shù)據(jù)記錄在表中?！螦ON/°0153045607580∠CON/°0153045607580∠BOM/°011223240.546.547.5（1）通過數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：當激光與水面成15°入射時，折射角度數(shù)為；在反射現(xiàn)象中反射角入射角（選填“>”，“＜”或“=”）；在從空氣斜射入水中時，折射角入射角（選填“>”，“＜”或“=”）；（2）當入射角增大時，反射角（選填“增大”，“減小”或“不變”）；可從不同方向看到圓盤上的光線，是因為光束中的部分光在圓盤上發(fā)生了反射；（3）當激光筆從水下沿BO入射時，折射光線應(yīng)沿方向射出；（4）把一枚硬幣放入杯底，看到硬幣的位置比它實際的位置要偏（選填“高”或“低”）。

18．某小組選用了圖甲中光源、水、水槽、可折轉(zhuǎn)的光屏（帶刻度）等器材，用于完成探究“光從空氣射入水中時的折射規(guī)律”。

（1）使用可折轉(zhuǎn)的光屏，是為了觀察折射光線和入射光線是否；（2）光從空氣射入水中，入射點為O點，不斷改變?nèi)肷浣牵x出刻度盤上對應(yīng)的折射角，將實驗結(jié)果畫在圖丙中，其中1和、2和……4和分別表示各次入射光線和對應(yīng)的折射光線的位置，并記錄了表一的數(shù)據(jù)。由此可得出，光從空氣斜射入水中時，折射角隨入射角的增大而，且折射角（大于/等于/小于）入射角：表一中“？”處的數(shù)據(jù)是；表一序號1234入射角6040200折射角402915？表二序號123入射角152940折射角20？60（3）接下來繼續(xù)探究光從水中射入空中的折射情況，記錄了表二的數(shù)據(jù)。表二中“？”處的數(shù)據(jù)模不清，請綜合分析兩個表格中的數(shù)據(jù)，判斷出這個數(shù)據(jù)應(yīng)該是。考點5：從水面看向水中、從水中看向水面19．如圖中能正確描述人看到水中A點的魚的光路圖是（）A． B．C． D．20．如圖所示，小貓沒有捉到魚感到很困惑，這是（）A．由于光從水中斜射入空氣中時發(fā)生折射，小貓看到的魚的位置變淺了B．由于光的反射，小貓看到的魚的位置變深了C．由于光從空氣中斜射入水中時發(fā)生折射，小貓看到的魚的位置變淺了D．由于光沿直線傳播，小貓看到的魚的位置變淺了21．在南美原始森林的河流里有一種射水魚，它在水中看到水面上方的昆蟲等獵物后，便向獵物射水。關(guān)于這個情景，請你在圖中找出正確的光路圖表示獵物反射的光線是如何進入魚的眼睛的（）A． B．C． D．22．如圖所示，水池底部有一個小射燈，當池中無水時，岸上的人觀察到池壁上點S被照亮；當池中水面到達a時，人眼觀察到池壁上點P被照亮；當池中注滿水（即水面升高到b）時，人眼觀察到池壁上點Q被照亮。則（）A．點S在點Q下方、且在點P上方B．點S與點Q是同一個點C．點P在點S上方D．點S在點P下方，且在點Q上方考點6：光斑移動問題23．如圖所示，一束光線斜射入容器中，在容器的底部形成一個光斑。當往容器中加入水后，光斑向（選填“左”或“右”）移動。在加水的過程中，入射角，折射角（此兩空均選填“變大”、“不變”或“變小”）。24．為了探究“光折射時的特點”，如圖所示：(1)讓光束沿AO射入杯中時，光束進入水中后折射光線會向（選填“遠離法線”“靠近法線”）方向偏折；當入射角增大時，折射角。若讓光束逆著折射光線射入，則光束將沿方向射出；(2)當一束光射入杯中時，會在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不變，逐漸往杯中加水，觀察到杯底的光斑向（選填“左”或“右”）移動；(3)把一枚硬幣放入杯底，看到硬幣的位置比它實際的位置要偏（選填“高”或“低”）。25．如圖，固定在水面上方的光源S發(fā)出一束光線經(jīng)水面反射后在光屏上有一個光斑A，經(jīng)水面折射后在水底有一個光斑B。已知光束與水面的夾角為40°，S′是光源經(jīng)水面反射所成的像。下列說法正確的是（）A．反射角的大小為40°B．當水面升高時，反射角和折射角都將變大C．當水面升高時，光斑A和光斑B都將向右移動D．當水面升高時，S′到水面的距離變小003強化訓(xùn)練一、單選題1．下列現(xiàn)象中，與筷子在水面處“折斷”原理相同的是（）A．海市蜃樓 B．日食現(xiàn)象C．屏幕上呈現(xiàn)人的影子 D．橋在水中形成的倒影2．當光從玻璃斜射入空氣中時，入射角為30°，則折射角可能是（）A．0° B．15° C．30° D．50°3．從水中看岸上的樹，如圖所示的四幅光路圖中，哪一幅圖能正確的說明這一現(xiàn)象（）A． B．C． D．4．魚兒在清澈的河水里游動，有經(jīng)驗的漁民看到魚后，可以用魚叉將魚叉到，下列說法不正確的是（）A．漁民看到水中的魚比實際位置淺是因為人眼發(fā)出的光從空氣射入水中發(fā)生折射造成的B．漁民看到的魚是光的折射形成的虛像C．漁民能看到水中的魚是因為水中的魚反射的光經(jīng)折射后，進入了人的眼睛D．漁民應(yīng)該用魚叉瞄準魚的下方位置，才能將魚叉到5．一束光垂直照射在水面上，發(fā)生反射和折射，下列說法中正確的是（

）A．從入射光線到反射光線，光的傳播方向不變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．順時針旋入射光使得入射角為30°，則反射角、折射角也變至30°6．如圖為光在空氣和玻璃的分界面?zhèn)鞑サ氖疽鈭D，其中實線分別表示入射光線、反射光線和折射光線，下列說法正確的是（）A．是折射光線 B．是反射光線C．反射角是 D．空氣在的下側(cè)7．如圖，一柱形玻璃容器里盛有適量的水，靜置在水平桌面上的規(guī)則木板AB上，一束光線豎直向下照射在水面上，若在A端下方墊一個小正方體C，使木板傾斜適當?shù)慕嵌群螅ㄋ匆绯觯?，則（

）A．反射光線將沿逆時針方向適當旋轉(zhuǎn) B．反射光線將沿順時針方向適當旋轉(zhuǎn)C．折射光線將沿逆時針方向適當旋轉(zhuǎn) D．反射和折射光線的方向都不會旋轉(zhuǎn)8．如圖，兩塊完全相同的直角三角形玻璃磚A和B放置在同一水平面內(nèi)，斜邊平行且相距一定距離。一條光線從空氣中垂直于玻璃磚A的直角邊射入從玻璃磚B的直角邊射出，射出后的位置和方向可能是圖中的（）A．光線a B．光線b C．光線c D．光線d9．如圖所示，一束光照射到一個空的燒杯的底部，形成的光圈用虛線表示，若往燒杯中注滿水，燒杯底部的光圈會變?yōu)锳． B． C． D．10．如圖所示，一束方向不變的光線從右方斜射向水面。這時反射角是β，折射角是γ。若把水槽左端稍墊高一點，等水面重新平靜后，反射角是β′，折射角是γ′。則A．β′<β

γ′<γ B．β′=β

γ′=γC．β′<β

γ′>γ D．β′>β

γ′>γ11．兩塊完全相同的平行玻璃磚相互垂直放置。如圖一束單色光從左側(cè)水平射入左側(cè)玻璃磚從右側(cè)射出，則出射光線與入射光線（）

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．如圖所示，一固定光源向水池發(fā)出一束激光，在水面同時發(fā)生了反射和折射現(xiàn)象，并在光電屏和池底分別留下光斑P和Q，據(jù)圖分析可知（）A．反射角為50°B．反射角為40°C．若水面上升，光斑P將向右移D．若水面下降，光斑Q將向左移二、填空題13．光從空氣射入水中時，傳播方向發(fā)生了，這種現(xiàn)象叫做光的折射。光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)時，折射光線向方向偏折，折射角入射角。當入射角增大時，折射角也。當光從空氣垂直射入水或其他介質(zhì)時，傳播方向。在折射現(xiàn)象中，光路。14．小明從河邊走過，他見到河水中有白云、樹木、房屋、魚、水草，其中屬于虛像的有，屬于折射成像的有．15．圖中的A、B兩架飛機，一架是實際飛機，一架是從潛水艇上觀察到的該飛機的像，則：（填字母）是實際飛機，這是因為光從射向發(fā)生了折射。（填“水里”或“空氣”）16．如圖所示，一束光從空氣射到半圓形玻璃磚上的O點，發(fā)生反射和折射。其中反射光線是，折射角的大小為；折射光的亮度與入射光的亮度不一樣，其主要原因是。17．一束光線與界面成30°角從A介質(zhì)射入B介質(zhì)，反射光線恰好與折射光線垂直，則入射角為，折射角為．若A、B介質(zhì)中，一個是空氣，一個是水，則介質(zhì)是空氣（選填“A”或“B”）．18．如圖所示，把一枚硬幣固定在空杯的底部，后退直到看不到硬幣的最右端A點。保持眼睛和杯子的位置不變，逐漸向杯中加水，硬幣上表面中間一點（B點）和最左端C點能先后被看到。(1)看到的水中硬幣是一個變（選填“淺”或“深”）的虛像。(2)圖中畫出了剛看到C點時光的傳播示意圖，入射角是αC；如果剛看到B點時的入射角是αB，則αBαC（選填“>”、“<”或“=”）。19．如圖所示，有一束光線從空氣射入某種透明介質(zhì)，在分界面處發(fā)生反射和折射，其中AE⊥CG，∠4=∠5，則為入射光線，為折射光線，為界面，空氣在界面的側(cè)。(填“上”“下”“左”或“右”側(cè))20．進一步探究：小宇從《物理手冊》中查到光從玻璃射向空氣中的一些數(shù)據(jù)：入射角i折射角r反射的能量4.7%6.8%36%47%100%100%（1）當入射角時，不發(fā)生折射現(xiàn)象.圖象中的圖線反映了上述實驗中的兩角關(guān)系.（2）判斷：如果光從空氣射向玻璃，則反射的能量可以達到100%..三、作圖題21．如圖所示，一束光從空氣斜射入玻璃，請畫出折射光線。

22．一束激光照射在玻璃磚的左側(cè)，請大致畫出這束光穿過玻璃磚的光路。（要求畫出法線）

23．如所示，由池底發(fā)光點S發(fā)出的一束光線經(jīng)光滑池壁反射后，再經(jīng)水面發(fā)生折射射入空氣中，請你在圖中畫出其相應(yīng)的光路圖。

四、實驗題24．小雅在做“探究光的折射特點”的實驗時，如圖是光從空氣射入水中時的光路。通過實驗得到如下數(shù)據(jù)，分析表中數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：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）光從空氣斜射到水面時，將同時發(fā)生和折射現(xiàn)象；（2）光從空氣斜射到水面時，折射角（選填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。25．某同學(xué)做“探究光的折射規(guī)律”實驗，她把半圓形玻璃磚固定在圓盤中心，讓激光束沿圓盤半徑入射到玻璃磚圓心處，激光束經(jīng)玻璃磚折射后從半圓弧邊射出（如圖所示）。旋轉(zhuǎn)圓盤，多次改變激光束入射角度，觀察折射光線方向并記錄數(shù)據(jù)，如下表所示。實驗次數(shù)12345入射角折射角（1）做第三次實驗時，忘了記錄入射角的數(shù)據(jù)，結(jié)合圖可知，此時的入射角為；（2）分析實驗數(shù)據(jù)可知：當光從空氣斜射到玻璃表面時，折射角入射角，折射角隨入射角增大而。26．圖是“探究光的折射規(guī)律”的實驗光路；（1）如圖，將有折射光線的半個光屏向后折轉(zhuǎn)一個角度，觀察到光屏上無折射光線，得出結(jié)論：折射光線、入射光線與法線；（2）改變?nèi)肷浣堑拇笮?，觀察折射光線和折射角的變化情況，記錄如下：入射角i10°20°30°40°50°60°70°80°85°折射角r8°15°22°29°35°41°45°47°48°折射光線亮度亮→暗分析實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：光從空氣斜射入水時，折射角入射角，折射角隨入射角增大而；（3）由表格數(shù)據(jù)猜想，隨著入射角的增大，反射光線的亮度變化情況為。27．小華在研究光的折射現(xiàn)象時，發(fā)現(xiàn)折射角會隨著入射角的增大而增大，但增加的角度并不相等，誰的增加量更大呢？小華想通過實驗對這一問題進行研究，實驗步驟如下：①將半圓形玻璃磚放在標有角度的圓盤上，使二者的圓心重合，如圖甲所示；②將一束激光射向圓心O，激光在O處發(fā)生折射；③讀出入射角和折射角的大小，并記錄在表格中；實驗次數(shù)1234入射角0°30°45°60°折射角0°21°30°38°④逐漸增大入射角，重復(fù)②③步驟數(shù)次；⑤對記錄的數(shù)據(jù)進行處理，得出結(jié)論。（1）甲圖中光線的入射角大小為；（2）分析表格中的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)角增加量更大。光垂直入射時，光的傳播路徑（選填“不改變”或“偏轉(zhuǎn)”）；（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)推測，圖乙中光線從玻璃射向空氣時折射角為。28．小華偶然間整直向下看到放在玻璃磚下面的字發(fā)生了錯位。（1）他想光斜射時才發(fā)生偏折，才會出現(xiàn)“池底變淺”的現(xiàn)象,那么光在垂直入射時,光線不再偏折,還會有“池底變淺”的現(xiàn)象嗎？上述過程在科學(xué)探究中做（選填“設(shè)計實驗”“提出問題”或“分析論證”）。（2）①聯(lián)想到“平面鏡成像”找像位置的方法，于是他按如圖所示將玻璃磚緊貼物體擺放在水平桌面上的一張白紙上，標記出物體的位置。按照圖乙的方式沿水平方向觀察物體（觀察盒上的條形碼）。當看到物體