資源簡介

2.2 光的折射
一、學習目標
1.了解光的折射規律
2.能通過介質（玻璃、空氣、水）來判斷折射角和入射角的關系
3.了解光路可逆，清楚看到一個物體是因為光線的進入而不是射出
4.能簡單的作出光的折射圖
二、知識點默寫
光從一種介質進入另一種介質傳播時產生的 現象，叫做光的折射。
光從空氣斜向射入水或玻璃中時， 光線偏向法線方向；光從水或玻璃射入空氣中時，折射光線 法線方向；折射光線與入射光線、法線在同一平面上；當光 入射時，進入第二種介質的光線方向不發生改變。
光從一種介質進入另一種介質時，有時不僅有折射現象，而且還有 現象存在。
從岸上看水里的物體和從水里看岸上的物體，看到的都不是物體本身，而是升高了的 。
光垂直射向介質表面時（折射光線、法線和入射光線在同一直線上），傳播方向 ，但光的傳播速度
不同介質對光的折射程度是 。氣體>液體>固體(折射角度）
在光的折射現象中，光路是 。
在相同的條件下，折射角隨入射角的增大（減小）而 （ ）。
當光線從其他介質斜射入空氣時，折射角 入射角。（以上兩條總結為：誰快誰大。即為光線在哪種物質中傳播的速度快，那么不管那是折射角還是入射角都是較大的角，在 中的角度總是最大的）。
三、例題解析
考點一 通過角度區分折射光線、反射光線和入射光線
[例題1]如圖所示，光線從空氣中斜射到玻璃的界面上發生的現象，則入射光線是________，折射角是________，玻璃在界面的________邊。（填“左”或“右”）
[解析]根據圖片可知，∠MOC=90°-30°=60°；因為∠MOC=∠MOB，所以OB和OC是反射和入射光線，
而剩余的OA是折射光線；那么折射角∠AON=30°；根據折射光線和入射光線分居法線兩側，所以CO是入射光線，那么入射角∠MOC=60°；因為折射角小于入射角，所以光是從空氣射入玻璃中，那么玻璃在界面的左側。
[答案] CO；30°；左
考點二 平面鏡虛像和折射虛像的對比
[例題2]游泳池池邊有一位運動員甲，可通過水面看到路燈的倒影。水下有一運動員乙正在潛水，可通過水面看到岸上的路燈。當運動員甲從A地走到B地，運動員乙從C地潛到D地，有關他們所看到燈的敘述正確的是（?? ）
?甲看到燈的位置在變化，乙看到燈的位置不變???
乙看到燈的位置在變化，甲看到燈的位置不變
C.?兩人看到的燈的位置都不變??????????????????????????
?D.?兩人看到燈的位置都在變化
[解析]根據平面鏡成像特點：像與物關于平面鏡對稱，作出路燈的像，連線用虛線；在空氣中看去，光好像是從像點發出，連接人的眼睛與像點，與水面的交點即為入射點，同理做出運動員甲從A地走到B地時，看到路燈的光路圖，如圖所示：
由此可知，甲看到燈的位置不變。
根據光從水中斜射入空氣中時折射角大于入射角的規律，做出運動員乙在C點看到路燈的位置在E點，運動員乙從C地潛到D地，看到路燈的位置在F點，如圖所示：
由此可知，乙看到燈的位置在變化
[答案]B
考點三 生活相關的理解
[例題3]如圖所示，水井中的青蛙潛入井底O點“坐井觀天”，則青蛙通過井口觀察范圍正確光路圖是(??? )
A.??????B.????C.?D.?
[解析]青蛙從井底看天空，那么光線從空氣斜射入水中，此時折射角小于入射角，靠攏法線偏折，如下圖所示：
[答案]A
鞏固練習
1.以下描述中與光的折射現象有關的是(?? )
A.?形影相隨，親密無間???????????????????????????????????????????B.?海市蜃樓，虛無縹緲
C.?鏡中生花，脫離實際???????????????????????????????????????????D.?水中撈月，一無所得
2.噴水魚因特殊的捕食方式而得名，能噴出一股水柱，準確擊落空中的昆蟲作為食物。下列各圖中能正確表示噴水魚看到昆蟲像的光路圖的是(?? )
A.?????B.??C.??????D.?
3.如圖所示，將一支鉛筆放入水中，看起來鉛筆發生了彎折。這是因為(?? )
A.?光在空氣和水的分界面發生了鏡面反射???????????????B.?光在空氣和水的分界面發生了漫反射
C.?光從空氣射入水中，傳播方向不變??????????????????????D.?光從水中射入空氣中，傳播方向改變
題3圖 題4圖
4.如圖所示，在燒杯正中心上方固定一手電筒光源，光線向下投射到空燒杯底部形成一個圓形光斑（圖中虛線所示），此時圓形光斑的面積大小為S0。現在往燒杯中勻速注水，隨燒杯內液面高度 H 的增加，圓形光斑面積S 變化情況描述正確的大致圖像是（??? ）

A.?????????????????????????????????????????B.?
C.???????????????????????????????????????D.?
5.岸上的人看到平靜的水面下一不動的魚。若他用一束強光照亮這條魚，則應瞄準( ???)

A.?看到的魚??????????B.?看到的魚的下方?????????????C.?看到魚的上方???????????D.?看到的魚的前方
6.科學家發現一種特殊的負折射材料。所謂“負折射”，是指當光線在界面發生折射時，折射光線與入射光線始終位于法線同一側。則當有一束光線射到負折射材料上時，正確的折射光路是(??? )

??????B.???????C.?????D.?
7.科學老師把海波溶于水，倒在長方形玻璃缸內。兩天后，玻璃缸內液體密度呈上疏下密的不均勻分布(如圖所示)。一位同學用激光筆從玻璃缸的外側將光線斜向上射入缸中，請問缸中的光路圖表示正確的是(??? )

A.??????B.?C.??????????????????D.?
8.光從空氣射向水面的過程中，下列光路正確的是(??? )
A.?B.?C.???D.?
9.太陽光穿過地球大氣層時會發生折射。如果沒有這層大氣,會出現（?? ）
A.?日出會提前,日落會延遲???????????????????????????????????????B.?日出和日落都會提前
C.?日出會延遲,日落會提前???????????????????????????????????????D.?日出和日落都會延遲
10.如圖所示，一容器內盛有水，容器的下方有一閥門k，一束與水平方向成40°角的入射光由空氣射入水中，在容器底部形成光斑。打開閥門讓水從小孔慢慢流出，在水流出的過程中，觀察到的光斑的移動方向（?? ）
A.?向左移動????????????????????B.?向右移動????????????????C.?不移動?????????????????????????????D.?無法判斷

題10圖 題11圖
11.如圖所示，OA是光從水中斜射入空氣中時的一條反射光線，OA與水面夾角為60°。下列關于入射角α、折射角β的說法中正確的是（? ???）
A.?α=60°、β＞60°????????????B.?α=30°、β＞30°????????????C.?α=60°、β＜60°?????????????D.?α=30°、β＜30°
12.某校新建一個噴水池，在池底中央安裝一只射燈。池內無水時，射燈發出的一束光照在池壁上，在S點形成一個亮斑，如圖所示。現往池內注水，水面升至a位置時，站在池旁的人看到亮斑的位置在P點；如果水面升至b位置時，人看到亮斑的位置在Q點，則（?? ）
A.?P點在S點的下方，Q點和S點重合???????B.?P點在S點的上方，Q點在S點的下方
C.?P點在S點的上方，Q點在S點的上方??D.?P點在S點的下方，Q點在S點的上方
13.一束光線由空氣斜射入水中，如果入射角逐漸增大，則折射角(??????? )
A.?逐漸增大，且總小于入射角????????????????????????????????B.?逐漸增大，且總大于入射角
C.?逐漸減小，且總大于入射角????????????????????????????????D.?逐漸減小，且總小于入射角
14.李白的詩句“舉杯邀明月，對飲成三人”中的“三人”，除他自己外，一個是他的影子，一個是他在酒杯中的像，它們形成的原因分別是光的(?? )
A.?折射、反射??????B.?直線傳播、反射??????????C.?反射、折射???????????D.?直線傳播、折射
15.如圖所示，把銅錢放在碗底B處后加適量水，從A處恰好看到銅錢的像在E處，用激光筆從A點向________(用圖中字母表示)處照射，可照亮銅錢。加滿水，從A處看到像的位置將________(填“變高“變低”或“不變”)。
小紅的爺爺在岸上看到水中有一條魚在云朵里游泳，看到的魚是________?(選填“光的折射”或“光的反射”)所成的像，看到的白云是________(選填“虛像”或“實像”)，若小紅爺爺拿著魚叉準備叉魚，他應該將魚叉對準所看到的________(選填“魚”“魚上方”或“魚下方”)叉去，根據光路可逆原理，在魚的視覺中，人的像比人實際位置________(選填“高”或“矮”)。
答案
知識點默寫
偏折
折射 偏離 垂直
反射
虛像
不變 改變
不同的
可逆的
增大 減小
大于 真空
鞏固練習
1. B 2. A 3. D 4. D 5. A
6. B 7. A 8. B 9. C 10. B
11. B 12. A 13. A 14. B
15. E；變高
16. 光的折射；虛像；魚下方；高
鞏固練習解析
1. B
【解析】A.形影相隨，親密無間，其中影子是由光沿直線傳播形成，故A不合題意；
B.海市蜃樓，虛無縹緲，其中海市蜃樓是光的折射現象形成的，故B符合題意；?
C.鏡中生花，脫離實際，平面鏡成像是光的反射現象形成的，故C不合題意；?
D.水中撈月，一無所得，“水中月”就是光的反射現象形成的，故D不合題意。
2. A
【解析】噴水魚從水里看空氣里的昆蟲，那么光線從空氣射入水中，故C、D錯誤；
當光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，故A正確，而B錯誤。
3. D
【解析】將一支鉛筆放入水中后，水中的鉛筆發出的光線從水里斜射入空氣中時，發生光的折射現象，即傳播方向發生改變。這些折射光線射入眼睛后，眼睛看到的鉛筆的位置就會發生改變，好像彎折了，故D正確，而A、B、C錯誤。
4. D
【解析】當光從空氣中斜射到水中時，折射角小于入射角，如下圖所示：

5. A
【解析】 岸上的人看到平靜的水面下一不動的魚，說明水里的魚發出的光線經過折射后射入了人的眼睛。根據光路的可逆性可知，人的眼睛發出的光線經過水面的折射后也能射入魚的眼睛，即魚肯定能看到人的存在。發出強光的電筒就相當于眼睛，因此只要將強光瞄準看到的魚，既能照亮它。
6. B
【解析】在負折射材料中先畫出法線，法線與折射面垂直，再根據信息“ 所謂“負折射”，是指當光線在界面發生折射時，折射光線與入射光線始終位于法線同一側 ”可知，A、C、D都有光線在法線的兩側，是錯誤的，B入射光線與折射光線都在法線的同側，B選項正確。
7. A
【解析】如果水里海波的密度均勻分布，那么光在里面肯定沿直線傳播；實際上里面的海波密度上小下大，當光線斜向上射入時，相當于光不斷的從水中斜射入空氣上，所以會不斷的折射角大于入射角，即光的傳播路徑是向左不斷彎曲的，故A正確，而B、C、D錯誤。
8. B
【解析】光從空氣斜射到水面上時，部分光線發生反射，那么反射光線在法線的右側，且反射角等于入射角；部分光線在水里發生折射，折射光線在法線的右側，且折射角小于入射角，故B正確，而A、C、D錯誤。
9. C
【解析】由于大氣層的折射，日出的時候太陽還在地平面以下的時候，就可以看到日出現象；而傍晚的時候太陽落到地平面以下，我們依然可以看到太陽；如果沒有了大氣，則不會折射，看到日出，只有太陽升到地平面以上才可以，導致日出會延遲；而日落則會提前；
10. B
【解析】當光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，作圖如下：

如上圖所示，觀察到光斑向右移動，故B正確，而A、C、D錯誤。
11. B
【解析】圖中光線是一條反射光線，反射角為90°-60°=30°，由反射角=入射角，可知入射角為 α= 30°，當光線由水射向空氣時，折射角大于入射角，所以 β＞30° ，B選項正確。
12. A
【解析】水池內無水時，光沿直線傳播，光斑成在S點；當水池內水面升至b位置時，從射燈射出的光在水中同樣沿直線傳播，光斑成在Q點，因此S點與Q點重合。當水面上升至a時，從射燈射出的光線在水面發生折射，因為折射角大于入射角，所以這時成的光斑P點在S點的下方，故A正確。
13. A
【解析】根據光的折射規律可知，一束光線由空氣斜射入水中，如果入射角逐漸增大，則折射角逐漸增大，且總小于入射角，故A正確。
14. B
【解析】李白的影子是光沿直線傳播形成的，而他在酒杯中的像，是光的反射形成的，故B正確。
15. E；變高
【解析】（1）從A處恰好看到銅錢的像在E處，說明B點發出的光線經過折射后恰好射入A處的眼睛，人沿折射光線的反向延長線望去，看到像成在E處。根據光路的可逆性，如果用激光筆從A點向E點照射，那么相當于沿折射光線反向射回去，那么肯定能夠照亮銅錢。
（2）加滿水后，從A點看到像的位置將比原來更高。
16. 光的折射；虛像；魚下方；高
【解析】（1）魚在水里，從空氣中看水里的魚，光線要從水射入空氣，因此看到的魚是光的折射所成的像；
（2）看到的白云其實是天空的白云在水里的“倒影”，即光的反射形成的虛像；
（3）因為看到魚的虛像位置比實際的淺，所以要將魚叉對準看到魚的下方叉去；根據光路可逆原理，在魚的視覺中，人的像比人實際位置高。

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