分层作业：4.4 光的折射（解析版）

学而优教有方第4节光的折射一、光的折射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。【答案】斜射可逆同一法线增大小大不改变【详解】（1）当光从空气斜射到水或玻璃中时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。而且在折射时光路是可逆的。（2）光的折射规律：光折射时，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别位于法线的两侧；折射光线靠近法线，折射角小于入射角，入射角增大时，折射角增大。光从空气斜射入水或其他透明介质中时折射角小于入射角；当光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；当光垂直射到水或玻璃的表面时，在水和玻璃中的传播方向不变。2.下列光现象：①手影游戏；②海市蜃楼；③小孔成像；④池水变“浅”，（选填序号）是由于光的直线传播产生的，（选填序号）是由于光的折射产生的。【答案】①③②④【详解】①手影是光的直线传播形成的，光传播到不透明的物体时，被物体挡住，就形成了影子；②海市蜃楼是光在不均匀介质中发生折射形成的；③小孔成像是光的直线传播形成的；④池水变“浅”是光由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是比真实位置要浅的虚像；故由于光的直线传播产生的是①③，由于光的折射产生的是②④。3．如图所示，入射光线PO斜射人到空气和水的交界面上，虚线OB与光线PO在同一直线上，则入射光线PO的折射光线将沿着方向射出。（选填“OA”“OB”或“OC”）【答案】OC【详解】光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，所以，入射光线PO的折射光线将沿着OC方向射出。4.作图题：如图所示，一束光从空气斜射入玻璃，请画出折射光线。

【答案】见右图。

【详解】图中已画出法线，光从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角，折射光线与入射光线分居法线两侧，据此在法线左侧的玻璃中画出折射光线，如图所示。

5.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【详解】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。6．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1′、2和2′…4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置．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（选填“大于”、“等于”“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于度．【答案】在同一平面内增大小于0【详解】（1）将光屏的半部分向前后翻折，就不会看到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到折射光线，说明入射光线、折射光线、法线共面．这说明使用可折转的光屛，是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内．（2）由图丙可以看出，当入射角逐渐减小，则折射角逐渐减小，入射角增大时，折射角也随着增大；即：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小，且折射角小于入射角．当光从空气垂直射到水面时，传播方向不变，此时入射角等于0度，折射角等于0度．二、生活中的折射现象7.2014年2月6日，厦门鼓浪屿出现“海市蜃楼”奇观，一座“仙山”悬浮在空中，山脉清晰，如图．这一奇观是由于光的现象形成，所看到的“仙山”是像（选填“实”或“虚”）．【答案】折射虚【详解】“海市蜃楼”奇观，是由于光经过不均匀的大气层时，发生折射形成的，人们看到的“仙山”是光的折射形成的虚像．8.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因为从水下发射的光发生了，所看的是鱼的像（填实像或虚像），光是从（选填“空气中射到水中或”或“水中射到空气中”）。【答案】折射虚水中射到空气中【详解】鱼实际位于C点，它反射的光由水斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，折射光线向水面偏折射向B点，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的“鱼”位于D点。9.潜水时，水面下的潜水员与岸上的另一个人彼此能观察到对方其中表示水中潜水员观察到岸上人的光路是，表示岸上人观察到水中潜水员的光路是（选填“甲、乙、丙、丁”）。【答案】丁乙【详解】潜水员在水中看岸上的人，所以入射光线应该来自岸上的人，根据光的折射规律，光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，故潜水员观察到岸上人的光路是丁。人观察到水中潜水员时，是潜水员反射的光线从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，故岸上人观察到水中潜水员的光路是乙。第9题图第10题图10．小明在家为弟弟表演了一个“变硬币”的魔术，如图所示，将不透明的杯子放在弟弟面前，弟弟看到杯中“无”硬币，是由于光的_____（选填“直线传播”、“反射”或“折射”，下同），然后缓慢向杯中注入水，弟弟惊讶地看到了“硬币”。弟弟看到的“硬币”是由于光的_____形成的_____（选填“实”或“虚”）像，像的位置比实际硬币的位置_____（选填“深”或“浅”）。【答案】直线传播，折射，虚，浅。【详解】因为光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，弟弟在A处看不到硬币，是由于杯的边缘部分挡住了来自硬币的光线，光线进入不到眼睛，所以眼睛看不到硬币。当杯中缓缓注水后，来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射，当折射光线进入人眼时，人眼逆着折射光线看去，看到的便是由于光的折射而形成的虚像。硬币反射的光线从水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，折射角小于入射角，折射光线远离法线方向，人眼逆着折射光线看去，像的位置比实际硬币的位置浅。11．如图所示，一只水鸟M站在浅水中觅食，该情景恰好解释了李白诗中“对影成三人”的由来。以下说法正确的是（）A．N是光的反射形成的像B．P是光的折射形成的像C．P与M的大小一定相同D．N与M的大小一定相同【答案】C【详解】A．N是光的直线传播形成的鸟的影子，属于光的直线传播现象，故A错误；B．P是水面反射形成的鸟的虚像，属于光的反射现象，故B错误；C．P是水面反射形成的鸟的虚像，因为反射面相当于平面镜，根据平面镜成像特点可知P与M的大小一定相同，故C正确；D．N是光的直线传播形成的鸟的影子，光源到物体的距离和物体到水面的距离会影响影子大小，故影子大小可能和物体大小不同，P是水面反射形成的鸟的虚像，根据平面镜成像特点可知像与物体的大小一定相同，故D错误。故选C。12．唐代储光羲的《钓鱼湾》中有“潭清疑水浅，荷动知鱼散”的诗句。下列图示现象中体现的光学现象原理与“潭清疑水浅”的原理相同的是（）A．皮影戏 B．水中“倒影”C．海市蜃楼 D．道路广角镜【答案】C【详解】潭清疑水浅，指人看到水底形成的像，像的位置比物体的实际位置要浅，是光的折射现象；A．皮影戏是光的直线传播造成的，故A不符合题意；B．水中“倒影”，都是平面镜成像，是光的反射形成的，故B不符合题意；C．海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象，故C符合题意；D．道路广角镜是凸面镜，所成的像属于光的反射现象，故D不符合题意。故选C。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【详解】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。14．在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水球，形成的气泡球与水球的球心都在O点，一束光线从空气射入水球的光路如图所示，其中球心O与入射点O1的连线为法线．则进入气泡球的折射光线可能为（填序号）。【答案】①【详解】光从水中斜射入空气中，会发生折射，折射角大于入射角，对于球体而言，入射点与球心所在的直线即法线，入射光线和折射光线分别位于法线两侧，就图而言，OO2所在的直线即法线，如右图所示，则进入气泡球的折射光线可能为①。15．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。【答案】45°小于增大【详解】（1）图是探究光的反射规律的实验装置，入射角为入射光线与法线的夹角，此时入射角的大小为45°。（2）由表格数据和图示知道，光从空气斜射到玻璃表面时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角增大，即折射角随着入射角的增大而增大。16．（2024·山东烟台·中考真题）蓝蓝的天上白云飘，站在湖边的小明看到清澈的水中鱼儿在云中游动，下列说法正确的是（）A．看到的水中的鱼是实像 B．看到的水中的云是实像C．看到的水中的云是由于光的折射形成的 D．看到的水中的鱼是由于光的折射形成的【答案】D【详解】当光遇到水面时会发生反射，此时水面相当于一平面镜，所以看见水中的“云”是由光的反射现象形成的云的虚像；鱼生活在水里，鱼反射的光线由水中斜射入空气时，在水面上发生折射，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，就会觉得鱼变高了，所以看到了鱼的虚像，故D正确，ABC错误。故选D。17．（2023·四川绵阳·中考真题）如图所示，是一束光从空气以一定角度射到水面某点后，在水中和空气中的径迹。若这束光沿水中径迹从水中射到水面同一点，光路图可能的是（）A BC D【答案】A【详解】光从水中斜射入空气中时，反射光线仍在水中，折射光线向远离法线的方向偏折，折射角大于入射角，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。18．作图题。（1）（2024·广安·中考真题）如图所示，请作出这束光从三棱镜斜面射出的折射光线的大致方向。【答案】见右图。【详解】光从三棱镜斜射入空气中时，折射光线和入射光线位于法线两侧，折射角大于入射角，如图所示。（2）（2024·盐城·中考真题）如图所示，为人眼看到A的像，补全来自A点进入人眼的光路图。【答案】见右图。【详解】A到O为入射光线，O到人眼为折射光线，如图所示。19．（2022·辽宁·中考真题）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。【详解】（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