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4.4 光的折射
重点知识：
知识点一：折射现象
1.概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。
2.折射角：折射光线和法线间的夹角。
知识点二：光的折射规律
在光的折射中，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射光线和折射光线分居法线的两侧。光从空气斜射入水或其他介质时，折射角小于入射角；光从水或其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射角随入射角的增大而增大；当光从空气垂直射入水或其他介质中时，传播方向不变，折射角、反射角和入射角都等于0°。
知识点三：生活中的折射现象
水中的鱼的位置看起来比实际位置浅一些；由于光的折射，池水看起来比实际的浅一些；
水中的人看岸上的景物的位置比实际位置远 些；透过厚玻璃看钢笔，笔杆好像弯折了；斜放在水中的筷子好像向下弯折了。
重点知识解读
一、重点认识光的折射规律
在光的折射中，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射光线和折射光线分居法线的两侧。光从空气斜射入水或其他介质时，折射角小于入射角；光从水或其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射角随入射角的增大而增大；当光从空气垂直射入水或其他介质中时，传播方向不变，折射角、反射角和入射角都等于0°；
斜射时，总是空气中的角大；
当光射到两介质的分界面时，反射、折射同时发生；
（4）光的折射中光路是可逆的。
二、解释生活中的折射现象是难点
用光的折射规律解释生活中的折射现象，必须对规律内容熟练把握，同时必须会做出折射光路图。一般情况，给定的物体，经过折射后，物体的像是浅了还是深了，这类问题解答方法就是根据规律作出光路进行分析。所以科学准确作出折射光路图是十分重要的步骤。同时要知道人眼睛看到物体的像是虚像。
知识点一：折射现象
【例题1】如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是（　　）
A．山在水中形成“倒影” B．景物在观后镜中成像
C．月食现象的形成 D．钢勺好像在水面处“折断”
【答案】D．
【解析】判断光的折射现象，要对折射的定义理解清楚，光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中时，传播方向一般会发生改变，这是光的折射，生活中光在不均匀介质中不沿直线传播的现象也是光的折射．
A．平静的水面相当于平面镜，倒影是平面镜成的像，这是利用光的反射原理，故A错误．
B．观后镜是凸面镜，属于光的反射，故B错误；
知识点二：光的折射规律
【例题2】光从玻璃射向空气中，在玻璃与空气的交界面上发生折射和反射，以下符合实际情况的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A.图中描述的是光从玻璃斜射入空气中的情境，反射光线的方向错误，不符合反射定律；折射角小于入射角，不符合折射定律，故A图不正确。
B.图中描述的是光从空气斜射入玻璃中的情境，反射光线的方向错误，不符合反射定律；折射角大于入射角，符合折射定律，故B图不正确。
C.图中描述的是光从空气斜射入玻璃中的情境，反射角等于入射角，符合反射定律；折射角等于入射角，不符合折射定律，故C图不正确。
D.图中描述的是光从空气斜射入玻璃中的情境，反射角等于入射角，符合反射定律；折射角大于入射角，符合折射定律，故D图正确。
知识点三：生活中的折射现象
【例题3】面对清澈见底、看起来不过齐腰深的池水，不会游泳的人千万不要贸然下去，因为人们看到的池水深度和它的实际深度并不相同，下面四幅图能正确解释此现象的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】A.人们看到的池水深度和它的实际深度并不相同，是因为光线从水中斜射入空气中，折射光线进入人的眼睛，而图中表示的是光从空气斜射入水里，当光从空气斜射入水里或其它透明介质中时，折射角小于入射角，而图中是折射角大于入射角，故A错误；
BC.池底反射出的光，在水面处发生了折射，折射角大于入射角，人认为光是沿直线传播的，所以逆着折射光线看上去，看到的是变浅的池底的虚像，
即池水的实际深度比看到的池底要深，而图中池底的位置在看到的池底虚像的上方，故B错误，故C正确。
人们看到的池水深度和它的实际深度并不相同，是因为光线从水中斜射入空气中，折射光线进入人的眼睛，而图中表示的是光从空气斜射入水里，故D错误。
基础训练题
一、单选题
1．下列现象不是光的直线传播造成的是（　　）
A．清澈的水潭实际上很深，而看起来却很浅
B．炎热的夏天，树荫下会有很多的圆光斑
C．在古代，有很多的计时仪器，其中就有日晷计时
D．“天狗”吃月
2．海市蜃楼是一种罕见的光学现象，它的形成是由于（　　）
A．光的折射 B．光的反射
C．光的直线传播 D．光的镜面反射
3．下列关于光现象及其形成原因的说法，错误的是（　　）
A．黑板反光——光的漫反射 B．水中倒影——光的反射
C．树下光斑——光沿直线传播 D．雨后彩虹——光的折射
4．下列光现象中，与“日光下澈，影布石上”中“影”的形成原因相同的是（　　）
A．正午树荫下圆形的光斑 B．影院银幕上播放的影片
C．平静湖面下拱桥的倒影 D．海面半空中的海市蜃楼
5．古诗词是中国文化的瑰宝，对下列古诗词中蕴含的物理知识，解释正确的是（　　）
A．“举杯邀明月”中的“明月”是光源
B．“起舞弄清影”中的“影”是光的直线传播形成的
C．“掬水月在手”中的“月在手”是光的折射现象
D．“疏影横斜水清浅”中的“水清浅”是光的反射现象
6．下列四幅图片中，其中一幅所反映的光学原理与其它三幅不同的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
7．小红周末帮妈妈洗衣服，如图是她家的可折叠洗衣机，在机械洗涤时同时进行超声波清洗。超声波的频率比人耳能听到的声音频 （选填“高”或“低”）。洗衣机桶内注入水后，小红往洗衣机桶内观看，感觉洗衣桶变“矮”了，这是光的 的现象。
8．日食、月食现象是由于光的 形成的；潜望镜是利用光的 制成的；斜插入水中的筷子看起来 弯折了（选填“向上”或“向下”），这是由于光从 斜射入 中发生了 现象。
9．如图所示，光在水和空气的界面CD同时发生反射和折射，入射角为 度，折射角为 度，界面CD上面的介质是 。
10．诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们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 （选填“反射”或“折射”）所成的像，太阳实际在图中 （选填“甲”或“乙”）的位置，人眼所看到的太阳是 （选填“实”或“虚”）像。在特殊的日子会看到日食现象，此时，地球、月球、太阳三者位置关系， 位于中间。
11．小翠同学漫步在风光旖旎的雾江平湖畔，同时看到了水中的矫健雄鹰和欢快鱼群，她看到水中的鹰是由于光的 形成的，水中的鱼是由于光的 形成的，水中的“鱼”比其实际位置要 （填“浅”或“深”）一些。
12．常说“眼见为实，耳听为虚”， 但是我们眼见的未必就是真实的，比如诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们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），太阳实际在图中 （选填 “甲”或“乙”）的位置，因为诗人看到的是太阳光经过不均匀的大气层发生了 所成的像。
三、作图题
13．小明在清澈的河边散步，看到水中的B处有一块“鹅卵石”，如图所示，若A是其眼睛位置，请在图中作出小明从A处看到鹅暖石的大致光路图。
14．画出图中光从空气斜射入水中的大致折射光路并标出折射角r；
四、实验题
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 1 2 3 4 5
入射角 20° 30° 45° 60° 75°
折射角 13° 19° 28° 35° 40°
（1）实验中，圆盘除了能读出入射角和折射角大小外，还可以利用光的 ，显示出光路；
（2）分析实验数据，请你将光在发生折射时，折射角和入射角的关系补写完整：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角小于入射角，且 。
能力提升训练题
一、单选题
1．下列关于光现象及其形成原因的说法，错误的是（　　）
A．黑板反光——光的漫反射 B．水中倒影——光的反射
C．树下光斑——光沿直线传播 D．雨后彩虹——光的折射
2．如图所示，一束激光由空气射入装有水的容器中，折射后射在容器底部的B点，利用注射器将容器中的水取走一部分，其他条件不变，则激光射在容器底部的位置（　　）
A．仍在B点 B．A、B两点之间
C．B、C两点之间 D．C、D两点之间
3．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
4．如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生反射和折射现象，下列说法正确的是（　　）

A．EO是入射光线，入射角等于60°
B．CD是法线，FO是折射光线
C．是折射角，折射角等于45°
D．AB是界面，AB右侧是空气
5．我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼。西汉刘安所著的《淮南子万毕术》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”。下列现象与“水晶饼”利用太阳光生火原理相同的是（　　）
A． 汽车后视镜中的像 B． 皮影戏
C． 桥在水中的倒影 D． 水里的“折筷”
6．如图所示为一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过的光路．关于四个角的大小关系，下列判断正确的是（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
7．如图所示，OA、OB和OC是射到空气和玻璃界面上的入射线、反射线和折射线三条光线，则反射角为 度，折射角为 度，界面的 边是玻璃。
8．当光传播到空气和水的分界面上时，入射角为30°，折射角为45°，那么反射角为 ，光是 （选填“从空气射向水”或“从水射向空气”）。
9．中国空间站的建造和运营对人类太空研究具有重大意义，空间站大约90分钟就绕地球一圈，以空间站为参照物，考场中的小明是 （填“运动”或“静止”）的；翟志刚在空间站出舱作业时（真空环境），他看到的星星 （填“会”或“不会”）一闪一闪的“眨眼睛”。
10．一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，下列关系说法正确的是 。
①．∠1＞∠2 ②．∠1=∠5 ③．∠1=∠4 ④．∠3＞∠4
11．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。
12．如图所示为光从空气射向玻璃时发生折射的光路图，由图可知，折射光线是 ，界面的 侧是空气。
三、作图题
13．图中OA′是入射光线AO的折射光线，请画出入射光线OB的折射光线OB′大致位置。
14．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。
四、实验题
15．如图是“探究光的反射规律”的实验装置，其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏，并能沿ON折转，ON垂直于CD。
实验次数 1 2 3 4 5 6
入射角 60° 50° 40° 30° 20° 0°
反射角 60° 50° 40° 60° 20° 0°
（1）实验时，将光屏竖立放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点，可在光屏上看到反射光，如图甲，将光屏右半部分向后折转任意角度，光屏上都 （填“能”或“不能”）看不到反射光，如图乙，说明 ；
（2）某同学的实验数据如上表，其中有一组数据测错了，这组数据是第 次实验的数据，原因可能是将反射光线与 的夹角当成了反射角；
（3）将入射光线EO向法线靠近时，看到反射光线OF （填“靠近”或“远离”）法线；
（4）实验过程共进行了6次，这样做的目的是 ；
（5）由上表中实验数据分析得到的规律： ；
（6）若将一束光贴着光屏沿FO射到O点，光将沿图中的 方向射出，因为在光的反射现象中光路是 的；
（7）为使实验效果更明显，整个实验过程应在较 （填“亮”或“暗”）的环境中进行；
（8）如果光屏没有与平面镜垂直放置，当光贴着光屏入射时， （填“能”或“不能”）在光屏上看到反射光线，此时入射光线、反射光线 （填“在”或“不在”）同一平面内。
16．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，小明将一束激光射至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 （向左移动/向右移动/不动），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 （会/不会）发生偏折，实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些 ；
（2）如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 ，如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，调整激光笔使入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之 （增大/减小/不变）。当光沿着NO方向射入时会沿 方向射出，此时折射角为 度。
基础训练题答案
1．A
【知识点】小孔成像、从水面看向水中、影子的形成原理、日食和月食的形成
【详解】A．清澈的水潭实际上很深，而看起来却很浅，是由于光从空气中斜射入水中发生折射形成的，故A符合题意；
B．炎热的夏天，树荫下会有很多的圆光斑，是小孔成像所形成的太阳的像，属于光的直线传播，故B不符合题意；
C．日晷属于光的直线传播，故C不符合题意；
D．月食，属于光的直线传播，故D不符合题意。
故选A。
2．A
【知识点】光的折射的概念和现象
【详解】海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播时，发生了偏折形成的，属于光的折射现象。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．A
【知识点】本影、半影和伪本影、光的反射的概念、光的折射的概念和现象
【详解】A．黑板反光是由于黑板表面比较光滑，光在这里发生了镜面反射，故A错误，A符合题意；
B．水中倒影属平面镜成像，是由光的反射形成的，故B正确，B不符合题意；
C．树下光斑是光沿直线传播时，通过树叶间的缝隙形成的像，故C正确，C不符合题意；
D．雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小水珠时发生折射形成的，故D正确，D不符合题意。
故选A。
4．A
【知识点】光的折射的概念和现象、影子的形成原理、用光的反射解释倒影、平面镜成像的特点和规律
【详解】由题可知，“日光下澈，影布石上”中“影”是鱼的影子，是由于光沿直线传播形成的。
A．正午树荫下圆形的光斑，是由于光沿直线传播形成的，故A符合题意；
B．影院银幕上播放的影片，是由于光的反射形成的，故B不符合题意；
C．平静湖面下拱桥的倒影，是平面成像的原理，是光的反射形成的，故C不符合题意；
D．海面半空中的海市蜃楼，是由于光的折射形成的，故D不符合题意。
故选A。
5．B
【知识点】从水面看向水中、区别光源与非光源、用光的反射解释倒影、影子的形成原理
【详解】A．月亮本身不会发光，它“发光”是反射的太阳光，故A错误；
B．影子是由于光沿直线传播时在物体后面照射不到的区域，故B正确；
C．“月在手”是天空的月亮由于光的反射在水中形成的虚像，故C错误；
D．由于水中物体的光线从水中射向空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，使水中物体看起来变浅了，故D错误。
故选B。
6．B
【知识点】用光的反射解释倒影、光的折射的概念和现象
【详解】A．水中倒影是光的反射现象，类似于平面镜成像；
B．插入水中的铅笔弯折，是光的折射现象；
C．人照镜子，是平面镜成像，其实质是光的反射；
D．景物在水中的倒影，是平面镜成像，其实质是光的反射。
综上所述，A、C、D是由光的反射形成的，B是由光的折射形成的。
故选B。
7． 高 折射
【知识点】从水面看向水中、超声波和次声波
【详解】人耳能听到的声音频率在20Hz到20000Hz之间，高于20000Hz的是超声波，低于20Hz的是次声波。
洗衣机桶内注入水后，往洗衣机桶内观看，感觉洗衣桶变“矮”了，是因为光线从水斜射入空气中发生了折射。
8． 直线传播 反射 向上 水 空气 折射
【知识点】筷子在水中的弯折、日食和月食的形成、镜面反射
【详解】日食、月食现象形成的原因是，月球或者地球挡住了太阳传播过来的光，其原理是光沿直线传播。
潜望镜是利用两块平行的平面镜，让光经过两次反射进入人眼。因此是利用光的反射制成的。
插入水中的筷子，由于筷子反射的光线从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以看到筷子在水中的部分是向上弯折，此时看到的像是筷子的虚像。
9． 30 42 空气
【知识点】不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系、根据光路图区分入射、反射和折射光线
【详解】如图CD是界面，∠AOC＝60°，则∠BOD＝60°，所以入射角为
而∠COE＝48°，则折射角为
因折射角大于入射角，所以CD的上边是空气，下边是水。
10． 折射 乙 虚 月球
【知识点】日食和月食的形成、光的折射的概念和现象
【详解】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。
当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时，月球挡住了太阳照射在地球上的光线，地球处在月球的影子里，这就形成了日食。
11． 反射 折射 浅
【知识点】用光的反射解释倒影、光的折射条件
【详解】她看到水中的鹰是平面镜成像，是光的反射形成的。
鱼反射的光线经水面发生折射，人眼逆着折射光线看过去，发现了鱼的像，故水中的鱼是由于光的折射形成的。
由于光从水中斜射入空气，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看过去，像比物体高，故水中的“鱼”比其实际位置要浅一些。
12． 乙 折射
【知识点】光的折射的概念和现象、大气对日光的折射
【详解】落山的太阳发出的光线通过大气层时发生折射，我们所看到的太阳实际上是折射后形成的虚像，此时太阳的实际位置在地平线下，即乙的位置。
13．
【知识点】从水面看向水中、光的折射的作图
【详解】由题知，小明从A处看到水中的B处有一块“鹅卵石”，说明鹅卵石的像在B处；连接眼睛A和鹅卵石的像B，与分界面的交点为O，即为折射点，过折射点垂直于水面作出法线；光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角，据此画出入射光线的位置，则鹅卵石的实际位置B′在B的下方，如图所示：
14．
【知识点】作出光在空气和介质中传播的光路图
【详解】过入射点O作垂直于界面的法线，光从空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，据此画出折射光线并标出折射角r，如图所示：
15． 漫反射 折射角随着入射角的增大而增大
【知识点】光的折射的实验现象及结论
【详解】（1）光发生漫反射时，光向四面八方反射，因此实验中，圆盘除了能读出入射角和折射角大小外，还可以利用光的漫反射来显示出光路。
（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。
能力提升训练题答案：
1．A
【知识点】本影、半影和伪本影、光的反射的概念、光的折射的概念和现象
【详解】A．黑板反光是由于黑板表面比较光滑，光在这里发生了镜面反射，故A错误，A符合题意；
B．水中倒影属平面镜成像，是由光的反射形成的，故B正确，B不符合题意；
C．树下光斑是光沿直线传播时，通过树叶间的缝隙形成的像，故C正确，C不符合题意；
D．雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小水珠时发生折射形成的，故D正确，D不符合题意。
故选A。
2．C
【知识点】辨析水面高度变化时，折射光路图的变化情况
【详解】一束激光由空气射入装有水的容器中，折射后射在容器底部的B点，利用注射器将容器中的水取走一部分，导致水面下降，此时激光射入水中的入射点O向下且向右移动，入射角大小不变，因此折射角不变，所以新的折射光线与原来的折射光线平行且折射后射在容器底的位置由B点向右移动。根据折射定律，光由空气斜射入水中，折射角小于入射角，折射光线靠近法线偏折，因此折射后激光会射在容器底部的C点左侧，故激光射在容器底部的位置应在B、C两点之间。
故选C。
3．A
【知识点】从水面看向水中
【详解】看水中的鱼时，鱼反射的光从水中射入空气中时发生折射，人眼逆着射来的光线看去，所以叉鱼时应对准鱼的正下方，故BCD正确，不符合题意，A错误，符合题意。
故选A。
4．D
【知识点】不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系、光的折射的实验现象及结论、入射角、反射角的相关计算
【详解】由图可知，，所以
由此可知
因反射角等于入射角，则可知CD为法线，AB为界面；而折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OG一定为折射光线，EO为入射光线，OF为反射光线，折射角为
此时的折射角大于入射角，所以AB的左侧为玻璃，右侧为空气。综上所述，故D正确，ABC错误。
故选D。
5．D
【知识点】光的折射的概念和现象、影子的形成原理、用光的反射解释倒影
【详解】“水晶饼”中间厚、边缘薄，属于凸透镜，凸透镜使太阳光发生折射，对光线有会聚作用，这是其利用太阳光生火的原理。
A．汽车后视镜中的像，属于凸面镜成像，是由光的反射形成的，故A不符合题意；
B．屏上的皮影是光沿直线传播形成的，故B不符合题意；
C．平静的水面相当于平面镜，桥在水中的倒影属于平面镜成像，平面镜成像原理，属于光的反射现象，故C不符合题意；
D．水里的“折筷”属于光的折射现象，故D符合题意。
故选D。
6．C
【知识点】不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系
【详解】A．光线从空气中斜射入玻璃砖中，折射角小于入射角，则，故A错误；
B．光线从玻璃砖中斜射入空气中，折射角大于入射角，则，故B错误；
C．这束光通过玻璃砖要发生两次折射，第一次是从空气斜射进入玻璃砖，折射光线会向法线偏折，折射角小于入射角；第二次是光由从玻璃砖内部斜射到玻璃砖的下表面，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，因两条法线是平行的，所以第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角，因此光从玻璃砖射出时，折射角等于原先的入射角，即，故C正确；
D．因两条法线是平行的，则由几何知识可知，因为，所以，故D错误。
故选C。
7． 30 60 右
【知识点】不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系
【详解】由图可知，是的角平分线，因此是法线，为界面。
因为CO和BO分居法线两侧，并且在同种介质中，因此CO为入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线；为反射角，大小为
为折射角，大小为60°。
由图可知，入射角小于折射角，所以光是从玻璃斜射入空气中，即界面的右侧为玻璃。
8． 30° 从水射向空气
【知识点】光的折射规律的应用、不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系
【详解】当光传播到空气和水的分界面上时，入射角为30°，根据光的反射定律可知，此时的反射角是30°。
此时折射角是45°，故入射角小于折射角，所以可以判断光线是从水射向空气。
9． 运动 不会
【知识点】光的折射的概念和现象、不同参照物下描述运动
【详解】以空间站为参照物，考场中的小明的位置发生改变，所以小明是运动的。
我们看到一闪一闪的星星是因为光通过大气层发生折射的缘故。太空接近于真空，所以翟志刚在空间站出舱作业时，他看到的星星不会一闪一闪的“眨眼睛”。
10．①②③
【知识点】光的折射规律的应用、光的反射定律
【详解】光的反射现象中，反射角等于入射角，所以∠1=∠5；光线由空气斜射入玻璃时折射角小于入射角，所以∠1＞∠2；光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角，所以∠3<∠4；玻璃砖上下表面平行，则上下两表面的法线平行，由光路的可逆性可知∠1=∠4。故①②③正确。
11． 减小 下降
【知识点】辨析水面高度变化时，折射光路图的变化情况、光的折射规律的应用
【详解】由光的折射规律可知，折射角随入射角减小而减小，所以当入射角减小时，折射角也会随之减小。
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。
12． OB 左
【知识点】不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系、光的反射定律
【详解】根据光的反射定律与光的折射定律可知：反射光线与入射光线在法线的两侧，折射光线与入射光线在法线的两侧，可以判断PQ为法线、入射光线为CO，反射光线为OA，折射光线为OB，由图中的角度关系可知，入射角和反射角均为60°，折射角为30°，因为光从空气中射向玻璃时，入射角大于折射角，因此界面的“左侧”是空气。
13．
【知识点】作出光在空气和介质中传播的光路图
【详解】光从水中斜入空气中时，折射角大于入射角，图中入射光线BO入射角比AO小，所以BO的折射光线OB′的折射角也较小，OB′应画在OA′和OB的延长线之间，如图所示：
14．
【知识点】作出光在空气和介质中传播的光路图
【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，如下图示数：
15． 不能 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 4 镜面 靠近 使实验结论更具普遍性 反射角等于入射角，并且反射角随入射角的增大而增大 OE 可逆 暗 不能 在
【知识点】探究光的反射定律实验装置和实验操作、探究光的反射定律时的实验注意事项、光的折射的实验现象及结论
【详解】（1）实验时，应将光屏垂直放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点，可在光屏上看到反射光，如图甲；将光屏右半部分向后折转任意角度，光屏上都看不到反射光，如图乙，说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
（2）根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射光线与法线的夹角，入射角是入射光线与法线的夹角，其中有一组数据测错了，这组数据是第4次实验的，原因可能是将反射光线与镜面的夹角当成反射角。
（3）将入射光线EO向法线靠近时，入射角变小，则反射角变小，会看到反射光线OF靠近法线。
（4）在本实验中要采用多次实验，其目的是使实验结论更具普遍性。
（5）由上表中实验数据可知，当入射角为60°时，反射角为60°，当入射角为50°时，反射角为50°，当入射角为40°时，反射角为40 ，则反射角等于入射角，并且反射角随入射角的增大而增大。
（6）若将一束光贴着光屏沿FO射到O点，会发现反射光线沿OE方向射出，这表明在光的反射现象中，光路是可逆的。
（7）光线和环境的对比度越大，光线越清晰，所以使光线更加明显，实验应在较暗的环境下进行。
（8）法线在纸板上，法线与镜面垂直，入射光线、法线、反射光线在同一平面内，如果纸板与平面镜不垂直，则法线不在纸板上，入射光沿纸板照射后，反射光线不在纸板上，则我们在纸板上看不到反射光线；但此时入射光线、法线、反射光线在同一平面内。
16． 向左移动 会 烟雾 在同一平面内 减小 ON' 0
【知识点】光的折射的实验装置、光的折射的实验现象及结论
【详解】（1）光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，光线在水面处发生折射，水槽底部光斑的位置将向左移动，说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生改变。
实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他可以在水面上方喷一些烟雾，使光反射漫反射，传播路径变清晰。
（2）只有当光屏在同一平面内时，才能在光屏上看到折射光线，使用可折转的光屏，当光屏不在同一平面内，光屏上看不到折射光线，使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
入射光线和法线的夹角是入射角，折射光线和法线夹角是折射角，入射光线靠拢法线，说明入射角减小，折射光线靠拢法线，说明折射角也减小。
当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，此时光线垂直入射不改变传播方向，则此时入射角和折射角都等于0度。
试卷第1页，共3页

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