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/ 让教学更有效 高效备课 | 科学学科
核心素养
科学观念：知道光的折射现象，理解光的折射规律，知道在折射中光路是可逆的；能根据光的折射现象的实验结论作出已知入射光线的折射光线的大致方向；能用光的折射规律解释简单的折射现象；通过观察了解太阳光的组成，知道白光是复色光；了解光的三原色；了解红外线、紫外线的应用；了解臭氧层的作用；利用光的色散现象解释生活中相关的简单现象；
科学思维：通过对折射定律的教学，培养学生逻辑思维能力和创新学习方法的能力。通过观察色散等实验，培养学生用实验来展示科学现象、分析实验现象、用科学知识解决实际问题的能力；
探究实践：通过演示实验，培养学生的观察能力,引导学生动手做实验，培养学生的动手能力,并引导学生自己分析、归纳规律，培养学生的分析、归纳能力和概括出物理规律的能力；通过观察了解太阳光的组成，了解白光是复色光；
态度责任：体验探究的过程和方法，培养学生的探究精神；运用发现法教学，提高学生科学探究意识，领会科学探究之路的艰辛。通过实验探究，培养学生实事求是的科学态度；并提升对科学探究的兴趣。
【课前预习】
1. 当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做_______。
2. 光的折射定律：折射光线、入射光线和法线在_______内；折射光线和入射光线分居在_______两侧；当光从空气斜射入水或其他介质时，折射角_______入射角；当光从水或其他介质斜射入空气时，折射角_______入射角；当光垂直于界面入射时，传播方向_______。
3. 生活中_______、_______等现象是光的折射形成的。
4. 渔民叉鱼时，看到的鱼是鱼的_______像（选填“实”或“虚”），这是因为光从_______斜射入_______时发生了折射，所以渔民要叉到鱼，应该向看到的鱼的_______方叉。
5. 光的色散现象表明，白光不是单色光，而是由_______、_______、_______、_______、_______、_______、_______七种色光混合而成的。
6. 光的三原色是_______、_______、_______，这三种色光按不同比例混合，可以产生各种颜色的光。
7. 物体的颜色：透明物体的颜色由它_______的色光决定；不透明物体的颜色由它_______的色光决定。
8. 白色物体能反射_______色光，黑色物体能吸收_______色光。
【课中研学】
探究活动：
1）让一束光从空气斜射入水中，观察这束光的路径。光进入水中，其传播方向会发生变化吗？向哪个方向偏折？
2）让光以不同角度从空气斜射入水中，观察光的路径，能得出什么结论？让光垂直射向水面，进入水中的光的路径又是怎样的？
3）如图1.4 - 14所示，把水换成玻璃砖，重复上面的步骤，观察发生的现象。
视频：光的折射现象
归纳：
一、光的折射
1、光的折射现象：
光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射。
2、光的折射是一种普遍存在的光学现象。
3、光的折射与反射比较：
（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，由于光在在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化；
（2）在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。反射光光速与入射光相同 ，折射光光速与入射光不同。
4、光的折射中，几个基本概念：
一个点：
O为入射点；
三条线：
AO为入射光线；
OC为折射光线；
NN′为法线；
两个角：
α为入射角：入射光线与法线之间的夹角；
γ为折射角：折射光线与法线之间的夹角。
二、光的折射规律
1、光的折射规律：
当光从空气斜射入水中或其他介质（光密介质）中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水或其他介质中时，折射光的方向不变。这个规律称为光的折射规律。
2、光路是可逆的：
如果让光逆着折射光的方向从水中或其他介质中斜射入空气，进入空气中的折射光逆着原来入射光的方向射出。也就是说，在折射现象中，光路也是可逆的。
讨论交流：
如果有一束光从水中斜射入空气，那么折射光将怎样偏离？请比较折射角与入射角的大小。
3、生活中光的折射现象举例：
（1）从空气中看水中物体时，物体位置升高：
从上方看水或玻璃等透明介质中的物体，我们感到物体的位置要比实际的位置高一些，这是光的折射引起的。
（2）从水中看水面上方物体时，物体位置升高：
从水中看水面上方的物体体，我们感到物体的位置要比实际的位置高一些，这是也光的折射引起的。
探究实践：利用水流模拟演示光纤原理
目标 会利用水流模拟演示光在光纤中的传播。
器材 矿泉水瓶，吸管，激光笔等。
过程
1）在矿泉水瓶侧壁打一小孔，插入一小段吸管，接口处用热熔胶或橡皮泥密封；然后在瓶内装满水，盖上瓶盖，放置于浅水槽内，如图 1.4-16甲所示。
2） 如图1.4-16乙所示，在较暗的环境中，让激光笔照射到吸管对侧位置，使光恰能穿过吸管，在吸管一侧的光屏处形成光斑。
3）如图1.4-16丙所示，在较暗的环境中，打开矿泉水瓶的瓶盖，让水从吸管流出，水弯曲地流到地面，观察激光笔发出光的传播路径，以及红色光斑的位置变化。
问题讨论：
1）哪些方法可以使实验现象更明显？
2）当光通过弯曲的水流时，光线为什么也会随之弯曲？
科学阅读：海市蜃楼
探究活动：
让一束太阳光照射到三棱镜上，这束光通过三棱镜后会产生什么现象？
现象：
说明：
1、光的色散现象：
太阳光通过三棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象称为光的色散现象。
（1）太阳光是白光，白光是由多种色光混合而成的，是复色光；
（2）太阳光经过三棱镜色散后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的单色光；
（3）单色光不会再发生色散。
2、最先发现者是牛顿：
牛顿的三棱镜实验：让太阳光穿过一条狭缝，射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带，彩色光带中的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的，这就是光的色散现象。
3、可见光谱：
三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照一定的顺序排列，形成太阳光的可见光谱。
实践活动：
在盛有水的脸盆里斜着放一面镜子，然后试着用镜子把太阳光反射到纸上。不断地调整镜子的角度，在某一个角度上可以观察到彩色的光。
讨论交流：
彩虹是一种自然现象，常常出现在夏天的雨后。
猜一猜：彩虹是怎样形成的？
3、光的三原色：
（1）红绿蓝是光的三原色：
人们发现，红、绿、蓝三种色光混合能够产生各种色彩，因此把红、绿、蓝三种色光叫作光的三原色。
红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可形成不同的颜色。
（2）光的三原色的应用：
彩色电视机就是用红色、绿色、蓝色来产生各种颜色。
图1.4-23显示的是放大后的彩色电视机屏幕图像。随着每种色光亮度的变化，电视机便产生各种颜色的光。
科学阅读：植物叶的颜色
二、看不见的光
1、红外线和紫外线：
光的红外线和紫外线都是光谱的一部分；都属于不可见光。
2、红外线的特性：
（1）红外线具有热效应：
在光的色散实验中，如果将温度计放在彩色光带的红光外侧时，温度计的示数会上升更快。
（2）太阳的热主要是通过红外线的形式传送到地球上的。
（3）自然界的所有物体都在不停地向外辐射红外线。物体的温度越高，辐射的红外线就越强。
（3）红外线的应用举例：
①红外线遥控器：
利用红外线遥控器调节电视机播放的节目。
②红外线仪器识别不同温度：
红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪等都利用红外线的强弱来识别不同温度的物体。
③红外线治疗仪：
红外线治疗仪是一种利用红外线辐射能够渗透皮肤并产生热效应的特性，以达到促进血液循环、缓解肌肉酸痛、减轻炎症等治疗效果的医疗
设备。
3、紫外线：
（1）紫外线具有较强能量，可用于杀死微生物，常被人们用来消毒灭菌。
（2）照射适量的紫外线，有助于人体健康；但照射过量的紫外线，会使人皮肤变黑或灼伤皮肤，诱发皮肤癌。
（3）自然界中的紫外线主要来源于太阳。
（4）臭氧可吸收紫外线：
在距地面20～25 km的大气中，集中了地球上大多数的臭氧，形成臭氧层。臭氧层吸收了来自太阳的大部分紫外线，使地球上的生物免受大量紫外线的照射。
（5）紫外外线能使荧光物质发光：
把人民币放在验钞机上，我们会看到人民币上有在日光下看不见的文字。
这是因为人民币上有用荧光物质印的字，验钞机发出的紫外线，使荧光物质发光，从而使我们看到它。
【课堂总结】
【课堂练习】
1．（2025八上·慈溪月考）水池的侧壁A 点处安装一盏射灯，B点是它在水中像的位置，射灯发出一束光经水面折射后在池底C点形成光斑。下列水位位置及大致光路图正确的是（　　）
A． B． C． D．
2．（2025八上·慈溪月考）下列成语中，属于描述光的折射现象的是 （　　）
A．坐井观天 B．形影相依 C．波光粼粼 D．海市蜃楼
3．（2025八上·瑞安月考）泳池中一束光从水底斜射向水面，在水面发生折射，如图所示。不改变灯光的位置和角度，随着泳池匀速放水，水面下降过程中(水深始终在光源上方)，折射角的变化趋势正确的是（　　）
A． B． C． D．
（3题图） （4题图）
4．（2025八上·杭州月考）如图所示，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜右侧的白色光屏上，观察到不同颜色的光。
（1） 此现象叫光的　 　。
（2）此实验说明白光　 　(填“是”或“不是”)单色光。
（3）小明将温度计的玻璃泡放在A 处，发现温度计的示数上升较快，说明A处有一种看不见的光。请写出它在生活中的应用　 　。(一种即可)
5．（2025八上·杭州月考）小江在探究“光在不同介质之间的折射规律”时，用到的器材及实验装置如图甲所示，他先探究了光由空气进入玻璃的情形，并将得到的实验数据记录在表中：
入射角i 0° 15° 30° 45° 60° 75° 90°
折射角r ★ 9.8° 19.7° 28.3° 35.3° 40.6° 41.8°
（1）表格中“★“处的数据是 　 　。
（2）根据表格中的实验数据可以得出的结论是 　 　。
（3）调整玻璃砖与激光笔的位置，使光线由玻璃进入空气，当入射角为30°时，根据光路可逆的特点，分析可知此时折射角γ的大小大致在____。
A．30°与45°之间 B．45°与60°之间 C．60°与75°之间
（4）小江实验时发现，当光从玻璃射向空气，且入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，他查阅资料得知这种现象叫做光的全反射，发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于等于临界角时，光线只发生反射，不发生折射。现有一个三棱镜由上述玻璃制成。一束光垂直于三棱镜的一个面射入。如图乙所示，则关于这束光经过三棱镜后的光路图。其中正确的是　 　 。
【课后练习】
1．（2025八上·瑞安月考）小瑞在瑞祥公园游玩时看到很多美景，下列能反映出他看到水中游鱼的光路图是（　　）
A． B． C． D．
2．（2025八上·杭州开学考）如图所示，将一束光照射到一个空烧杯的底部，此时杯底被照亮的范围用虚线圈出。若往烧杯中注满烧杯底部被光照亮的范围和原来相比会变为（　　）
A． B． C． D．
3．（2025八上·杭州开学考）许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述，也与物理知识有着紧密联系，下列诗词中涉及的物理知识正确的是 （　　）
A．“天在清溪底”，“天”是由光的反射形成的虚像
B．“潭清疑水浅”，“水浅”是由于光的反射形成的
C．“池水映明月”，“明月”是由光的折射形成的虚像
D．“绿树阴浓夏日长”，“阴浓”是由光的反射形成的虚像
4．将一长方体玻璃砖沿对角线切开，并将两部分分开一段距离放置，如图所示。四条光线沿图示位置射入，能得到右边出射光线的只可能是(　　)
A．光线a B．光线b C．光线c D．光线d
5．如图所示，在光具座上自左向右依次竖直放置凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦距为 f，此时两个透镜之间的距离为L。在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，据此可判断凹透镜的焦距为（　　）
A．f B．L C．f+L D．f-L
6．（2025八上·义乌开学考）如图表示太阳光经三棱镜折射的色散实验，图中①②分别表示红外线和紫外线所在区域。下列说法不正确的是 （　　）
A．太阳光是由多种色光混合而成的复色光
B．太阳光经三棱镜折射后，紫光的偏折程度小于红光
C．①区域的光具有热效应
D．②区域的光无法用肉眼观察
7．（2021八上·温岭月考）如图所示，把由同种玻璃制成的正方体玻璃砖A和半球形玻璃砖B放在报纸上，若正方体的边长和半球的半径相同，则从正上方沿图中虚线(中心线)方向往下看中心线对准的文字（　　）
A．A和B中看到的都比实际的高
B．A中看到的比实际的高，B中看到的比实际的低
C．A中看到的比实际的高，B中看到的与实际的一样高
D．A和B中看到的都与实际一样高
8．（2021八上·温岭月考）如图所示，只含红光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，如果被分成OA、OB、OC三光束沿图示方向射出，则（　　）
A．OA为红光，OB为紫光 B．OA为紫光，OB为红光
C．OA为红光，OC为复色光 D．OA为紫光，OC为红光
9．据媒体报道，某研究人员用三束单色激光照射特制的“扩散器”，使三束激光均匀混合，从而得到所需的色光，而且光色可调。利用该技术有望制造出更好的照明设备。对于此技术，下列判断中错误的是(　　)
A．用这种方法得到的白光是由多种色光混合而成的
B．用这种方法得到的白光是单一色光
C．要得到白光，三束激光的颜色应分别是红、绿、蓝
D．改变三束入射激光的强度比例，可以得到任何颜色的光
10．下列有关光的色散的说法，正确的是 （　　）
A．单色的红光通过棱镜后也会发生色散现象
B．光的色散的原理是光通过介质后发生了偏折，其中紫光偏折最小
C．白光色散后不可能再合成为白光
D．彩虹的形成是因为太阳光通过了充满水汽的空气
11．（2025八上·杭州开学考）请用学过的光学知识回答下列问题。
（1）如图是人类首次拍到猩猩使用工具捕猎的情景。为了捉到一条鱼，猩猩用矛拼命地刺向水里却没有成功，这主要是由于光的　 　现象。
（2）如图所示，是一束光在空气和水两种介质的界面处同时发生反射和折射的光路图，O为入射点，折射角为　 　度，界面的　 　(选填“上”、“下”、“左”或“右”)边是水。
12．（2023八上·余杭开学考）将一束方向不变的激光射向水槽，当液面在实线位置时底部形成一光斑，其折射光路如23题图所示。若水面下降到虚线位置，光斑将向　 　(填”左”或”右”)移，折射角将　 　；如果将水槽的右底部慢慢抬起，反射角将　 　(后两空均填”增大”“不变”或”减小”)。
13．（2025八上·杭州月考）小科在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图甲所示，该现象为全反射。小科查阅到光从玻璃射向空气时的一些数据如表所示。
入射角i/° 0 10 20 30 40 41.2 41.8 42
折射角γ/° 0 15.2 30.9 48.6 74.6 81 90 　
反射能量/% 5 7 26 43 77 84 100 100
（1）分析以上数据可知，光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的增大而　 　。
（2）由表格数据可知，图乙中能反映上述实验中的入射角与折射角之间的关系的是图线　 　(选填“a”或“b”)，理由是　 　。
（3）当光从空气斜射向玻璃时，不能发生全反射现象，原因是折射角　 　(选填“>”“=”或“<”)入射角。
（4）利用这个原理，工程师制造出了光纤，结合题目信息写出光纤的优点：　 　。
14．在“探究光从空气斜射入水和油中时，哪种液体对光的折射本领强”的实验中，小明提出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置(如图甲所示)，接着分别倒入适量的水和油(如图乙所示)，再用光分别斜射入水和油中，记录对应的光斑位置，再通过分析得出实验结论。
（1）如图乙所示，小明已经完成了在水中的实验，要实现探究目标，请画出小明在油中进行实验的示意图。
（2）实验时，同学们在水槽底部贴上一把自制的纸质刻度尺，这样做的目的是　 　。
（3）某小组的同学根据正确的实验方案进行实验，所记录的两次光斑的相对位置如图丙所示，经分析可知：在空水槽的实验中光斑的位置应该在水 和油实验中 光斑的　 　(填“左侧”“中间”或“右侧”)；光从空气斜射入水和油中时，　 　对光的偏折本领较大。
15．如图所示，激光笔发出的一束光从空气中的A 点斜射到烧杯(未画出)内水面上的O点，经反射后在足够长的刻度尺上形成一光点 B。
（1）图中折射光线在刻度尺上也形成一个光点 C(图中未画出)，则B、C两光点到界面的距离大小关系是：SBD　 　(填“>”“<”或“=”)SCD。
（2）调整水面高度后，使光斑出现在烧杯底，逐渐往杯中加水，光斑将会如何移动 　 (填“向左移动”或“向右移动”)。
16．如图所示，让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上，用光屏接收从三棱镜的另一侧出射的光线。
（1）将光屏放在　 　(填“亮处”或“暗处”)，你会发现光屏上面呈现的彩色光带更清晰。
（2）如果彩色光带较亮，而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那么你可以适当　 　(填“增大”或“减小”)光屏与三棱镜间的距离
（3）一个长方形水槽中装有一定量的水，小明将一块平面镜斜插入水槽中，使太阳光照射到水下的平面镜上，并反射到白色墙壁或白纸上，也可以看到彩色光带，此时平面镜上方的水类似于　 　(填写光学元件名称)，轻轻敲击水槽，使水面发生微小振动，墙面上的彩色条纹将　 　(填“消失”“不变”或“振动”)。
17．小明在实验室探究光的反射定律和折射规律：
（1）他将一束光射到白板上时，只能在白板上看到一个亮点，不能看到光的传播路径。请帮小明想出一种在空气中显现光的传播路径的方法：　 　。实验时可从不同方向看到白板上的亮点，是因为射到白板上的光在白板上发生了　 　(填“镜面”或“漫”)反射。
（2）实验中，小明将光从空气射入水中，得到的实验数据如表所示。通过分析实验数据，你能发现哪些规律 　 　(写出两条)。
入射角/° 0 15 30 45 60
反射角/° 0 15 30 45 60
折射角/° 0 11 22 32 40
（3）当光从水中射入空气时，若入射角为22°，则光在空气中的折射角为　 　。
（4）小明想利用紫光来探究光的反射定律，他利用三棱镜和遮光板将太阳光中的紫光分离出来，如图所示，三种遮挡方法中，最有可能得到紫光的是　 　(填“①”“②”或“③”)。
18．如图所示，当光沿某个方向从半圆形玻璃砖射向空气时，折射光线消失而反射光线却变得更亮。老师告诉他这是光的全反射现象，该同学查阅资料并在老师的指导下展开探究实验，实验数据记录如表所示。
入射角α/° 0 10 20 30 40 41.2 41.8 42
折射角β/° 0 15.2 30.9 48.6 74.6 81 90 /
反射能量占入射能量的百分比/% 5 7 26 43 77 84 100 100
（1）该同学不断增大入射角的目的是　 　。
（2）根据题意和表格数据分析，发生全反射现象需要的条件是　 　(写出两点)。
（3）根据光的折射规律，当光从空气斜射向玻璃时，不能发生全反射现象，其原因可能是　 　。
19．（探究新题生活情境）雨后空中残留着许多雨滴，在阳光的照耀下就有可能看到虹和霓，如图甲所示。虹是由阳光射入小水珠，经一次反射和两次折射而被分散为各色光形成的，光的传播路径在图乙中用实线表示。霓是由阳光射入小水珠，经两次反射和两次折射而被分散为各色光形成的，光的传播路径在图乙中用虚线表示。因为霓比虹多一次反射，出射光比较弱，所以霓的光带色彩不如虹鲜明。
（1）判断霓在虹的上方还是下方。
（2）分别判断虹和霓的最外沿是红色还是紫色。
20．（2025八上·杭州开学考）如图一束光从空气斜射入平行玻璃砖(入射角为50°)后，再折射入空气；
（1）图甲、乙两图中，符合光的折射规律的是图 　 　(填“甲”或“乙”)。
（2）光从玻璃斜射入空气中的折射角 　 　50°(填“大于”、“小于”或“等于”)。
（3）把一块长方体玻璃砖压在有“科学”两字的书上，则“科学”两字是 ____。
A．变浅的虚像 B．变浅的实像 C．变深的虚像 D．变深的虚像
21．小明用如图所示的装置探究光的折射规律，当激光笔射出的光从空气中斜射入半圆形玻璃砖时，他不断增大入射角，发现折射角始终小于入射角，于是小明得出“光从一种物质斜射入另一种物质时，入射角总是大于折射角”的结论。请你只利用图中装置设计实验证明小明的结论是错误的，并写出实验步骤和实验现象。
22．光“跑”得很快，而且很“聪明”。科学家费马在1662年发现了“最短时间原理”：即光从A 点到达B 点所经过的路径肯定比任何其他路径所用的时间短。
（1）光在不同介质中传播的快慢是不同的，在真空中的传播最快，可达3×108　 　(填速度单位)，在空气中次之，在水中会更慢。
（2）在同种均匀物质中，光速相同，而两点之间线段最短，因此光从一个点射到另一个点时总是沿着　 　传播的。
（3）传说一位古罗马将军提出了一个有名的“将军饮马”问题：如图甲所示，将军从军营A 出发先到河边饮马，再去同侧的 B 地开会，若途中速度不变，应该怎样走才能用时最短 请你根据“最短时间原理”画出将军的行走路线。
（4）大自然的进化十分神奇，据说蚂蚁、狗等动物也掌握了最短时间原理。如图乙所示，狗在岸上的A 处，发现主人在河面B 处呼救，狗会本能地选择用时最少的路线去救主人(设狗在岸上和水中均匀速且在岸上速度大)，则狗前进的大致路线是A→ 　 　(填“O1”“O2”“O3”“O4”或“O5”)→B。
23．（2020八上·温州开学考）绿水青山就是金山银山。暑假期间，小永同学随家长一起游览了楠溪江的青山绿水，感受了 大自然的魅力。在游玩过程中他发现了一个奇怪的现象：溪水远观是蓝绿色，但是当他用矿泉水瓶舀起半瓶水后，发现溪水仍然是无色透明的。而且他还发现楠溪江的溪水越是清澈的地方，蓝 绿色越明显；溪水越深的地方越容易呈现蓝色，而较浅的流域则容易呈现绿色。
【材料一】太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成，这七种颜色的光，波长各不相同（如下表），从红光到紫光，波长逐渐变短，长波的穿透能力最强，最容易被其他物质吸收。
颜色 红 橙 黄 绿 蓝、靛 紫
波长范围（nm） 770～622 622～597 597～577 577～492 492～455 455～350
【材料二】不同物质会吸收不同波长的单色光，水分子对不同波长的光吸收能力各不相同，即 水具有选择吸收性。水对波长较长的光吸收显著，对波长较短的吸收不明显。
【材料三】浮游绿色植物是指在水中以浮游生活的微小植物，通常浮游植物就是指浮游藻类。 楠溪江干流浮游植物共有 6 门 68 种，其中硅藻 39 种，为主要优势种。总体而言，楠溪江干流浮游植物丰富，其生活区域一般在浅层溪水区域。
【材料四】图乙是不同波长条件下人眼视觉上对光的灵敏程度的大小变化关系，其中灵敏度最 大值定义为 1，当灵敏度小于 0.2 时，人眼无视力感觉。
结合以上信息，综合运用所学知识，对小永游玩过程中发现的现象作出解释。
24．“海市蜃楼”是一种光学自然现象，下图甲、乙是夏天炎热路面上形成此现象的图解。
资料1：光在不均匀物质中传播时会发生弯折；
资料2：一般情况下，光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时，会偏离法线而改变传播方向；
资料3：夏天，酷热的路面使得路面上方空气的温度升高，越靠近路面的空气越热，密度越小；
（1）图甲中，你看到的是虚像还是实像 　 　
（2）对图甲成因的解释：近路面空气比路上方空气温度高，密度小，远处物体射出的光进入密度不断 变小的空气时，发生连续折射，折射角会逐渐　 　，进入人的眼睛，而人总以为光是沿直线传擢 的，所以在人的前方会出现“海市蜃楼现象”；图丙是海面上出现的“海市蜃楼现象”，据图甲的成因可推断近海面处空气的密度　 　。
25．三棱镜是种重要的光学元件，光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢？小金用红光以一定角度斜射到三棱镜上，光路如图1所示。改变斜射角度，光路如图2、图3所示。回答下列问题：
（1）分析图1、2或3可知，当光线从玻璃中斜射向空气中时，折射角　 　入射角；
（2）经过两次折射后，红光均向三棱镜的　 　（选填“顶角A”或“底面BC”）偏折；
（3）了解了小金的探究后，老师建议小金把凸透镜分割成两部分进行思考，如图4所示。小金经过分析和综合，理解了凸透镜对光具有　 　作用的原因；
（4）小金还利用三棱镜进行了光的色散实验，得到红上紫下的彩色光带。为什么是红上紫下而不是紫上红下排列？小金经过思考，发现其原因是不同色光的折射角度不同造成的。从相同角度斜射入玻璃时，　 　（选填“红光”或“紫光”）的折射角会更大一些。
26．如图所示，某人看到水池A处有一条鱼，而鱼的实际位置在B处，请画出人眼看到鱼的完整光路图。
27．一束光自水池底部射出，在岸边的天花板上的A 点处形成一个光斑，如图所示，在图中画出折射光线和法线。若水池发生深浅变化，这一束光在天花板上形成的光斑从 A 点移动到B 点，在图中根据光路折射规律画出变化后的水面(图中虚线为原来水面位置)。
28．如图是经平面镜反射后的反射光线，请画出射向平面镜的入射光线和进入空气中的折射光线。
29．小文将一块玻璃砖竖立在桌面上，让小明站在玻璃砖右侧进行观察。当小文将一枚硬币缓慢移至玻璃砖左侧某一位置时，小明惊奇地发现，硬币“进入”了玻璃砖内。如图所示，A'点是 A 点的像。请在图中画出从A 点发出的一条光线，经过玻璃砖进入眼睛的完整光路。
30．如图甲所示，潜水员在潜水时，抬头看到水面上有一只飞翔的小鸟。A 点为小鸟实际的位置，B点为潜水员眼睛的位置，请在图乙中画出反映这一过程的光路图，并画出潜水员所看到的“小鸟”的大致位置。
参考答案
课前预习
1. 光的折射
2. 同一平面、法线、小于、大于、不变
3. 筷子在水中“折断”、海市蜃楼
4. 虚、水、空气、下
5. 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
6. 红、绿、蓝
7. 透过、反射
8. 所有、所有
课中研学
任务点一：
探究活动：
1）现象：光从空气中斜射入水中时，一部分反射回到空气中，另一部分进入水中，且传播方向发生偏折，水中的光线向下偏折了（向法线方向靠近）。
2）现象：光以不同角度从空气中斜射入水中时，一部分反射回到空气中，另一部分进入水中，且光在水中的传播路径都发生改变，都向靠近法线方向偏折。
而当光垂直射向水面时，水中的光线传播方向没有发生偏折（传播方向不变）。
2、光路是可逆的：
讨论交流：光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角；而当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角；当入射角为零时，无论是从水中斜射入空气还是从空气斜射入水中，光线都没有偏折，折射角为零。
问题讨论：
1） 为了使水的折射实验现象更加明显，可以采取以下几种方法：
①使用高对比度的背景；②增加光源强度；③使用激光笔；④控制水体波动；⑤使用高度透明容器，等。
2）当光通过弯曲的水流时，光线会随之弯曲，这是因为光在不同介质中传播时会发生折射。具体来说，光从一种介质进入另一种介质时，其传播速度会发生变化，从而导致光线的路径发生偏折。在弯曲的水流中，由于水的密度和折射率在不同位置上存在差异，光线在穿过这些区域时会不断调整其传播方向，最终形成弯曲的路径。
任务点二：
探究活动：
现象：阳光经过三棱镜后，形成一条彩色光带；这条光带按红橙黄绿蓝靛紫顺序排列。
说明：这就是光的色散现象。
3、可见光谱：
实践活动：
解释：这是因为太阳光在水中发生折射，分解成七种颜色的光，再通过镜子反射出去的缘故。
猜一猜：彩虹是由于阳光射到空中接近球形的小水滴，造成色散及反射而成。当阳光照射到水滴上时，它同时以不同的角度入射，并在水滴中以不同的角度反射。其中40到42度的反射最强，产生了我们看到的彩虹。
课堂练习
1．【答案】A
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】入射角、折射角和反射角指的是光线与法线之间的夹角。
【解答】光从A点射出，经水面反射成像在B为位置，由平面镜成像规律可知，B与A关于水面对称；光经水面折射后进入水中，水中的折射角小于空气中的入射角，可知水中的折射光线更靠近法线。
故答案为：A。
2．【答案】D
【知识点】光的直线传播及应用；光的反射；光的折射现象及应用
【解析】【分析】光斜射入不同介质中或在不均匀介质中传播时会发生折射。
【解答】A、坐井观天原理是光的直线传播，故A错误；
B、形影相依原理是光的直线传播，故B错误；
C、波光粼粼原理是光的反射，故C错误；
D、海市蜃楼是由空气密度不均匀导致光线折射形成的虚像，原理是光的折射，故D正确。
故答案为：D。
3．【答案】D
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】折射角随入射角的变化而变化，同理，若入射角不变，则折射角也不变。
【解答】水面下降，入射光线位置不变，可知入射角不变，由光的折射定律可知，折射角不变。
故答案为：D。
4．【答案】（1）色散
（2）不是
（3）红外线取暖器、红外线遥控器、红外线测温仪等
【知识点】光的色散；紫外线、红外线
【解析】【分析】（1）光的色散属于光的折射。
（2）白光能分解成多种色光，可知白光是复色光。
（3）红外线具有热效应，可用于红外线取暖器、红外线遥控器、红外线测温仪等。
【解答】（1）当白光通过三棱镜时，由于不同颜色的光折射率不同，白光被分解成不同颜色的光带（如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫），这种现象称为光的色散。
（2）白光是由多种颜色的光混合而成的复色光，不是单一波长的单色光。
（3）A处是红光外侧的区域，存在红外线，它具有显著的热效应。生活中常见的应用包括红外线取暖器、红外线遥控器、红外线测温仪等。
5．【答案】（1）0°
（2）折射角随入射角的增大而增大；当光由空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角
（3）B
（4）C
【知识点】光的折射规律；作光的折射光路图
【解析】【分析】（1）当光垂直界面入射时，传播方向不变，折射角、入射角都等于0°；
（2）由表格数据可知，折射角随入射角的增大而增大；同时可比较折射角和入射角的大小关系；
（3）根据光路的可逆性分析判断即可解决；
（4）当光从一种透明介质垂直射入另一种透明介质时，传播方向不变；当光从其他透明介质斜射入空气时，若入射角大于或等于临界角，则会发生全反射现象；若入射角小于临界角，则会发生折射，且折射角大于入射角。
【解答】（1）光线从空气中射入水中，当光线垂直射入时，折射角等于0°；
（2）由表中数据可知，折射角随入射角的增大而增大；当光由空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角；
（3）若要验证光的折射中光路是可逆的，需要将光沿原来的折射光线的方向由玻璃砖射向空气中，若折射光线沿原来的入射光线的方向射出，便可验证光折射时，光路是可逆的。由表格可知，当光以30°的入射角从玻璃砖射向空气中时，折射角大致在45°与60°之间，故选：B；
（4）一束光垂直于等腰直角三棱镜的一个直角面射入，入射角等于0°，则折射角等于0°，到达斜边面上的入射角等于45°（大于41.8°）而发生全反射，没有折射光线射出，故ABD错误，C正确。
课后练习
1．【答案】C
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】光斜射入不同介质时，会发生折射，岸上看水中的物体，看到的是位置在实际物体上方的虚像。
【解答】AB、看到水中的鱼，说明有光线进入眼睛，故AB错误；
CD、空气中的折射角更大，即折射光线更偏离法线，故C正确，D错误。
故答案为：C。
2．【答案】B
【知识点】光的折射规律；光的折射现象及应用
【解析】【分析】光的折射定律：光从空气斜射入其它透明介质时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，折射光线靠近法线偏折，折射角小于入射角；通过最左边和最右边的两条折射光线我们可以想象出光圈的变化。
【解答】当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，下图为最左边和最右边折射光线的光路：
从图中可以看出，折射光线在原来光线的内侧，由此可以联想到周围光线都是如此，故B图为正确图形。
故答案为：B。
3．【答案】A
【知识点】光的直线传播及应用；光的折射规律
【解析】【分析】（1）由于光沿直线传播，光射到不透明的物体上在不透明物体后面形成一个光线射不到的黑色区域，就是影子；
（2）光在传播的过程中遇到障碍，就会发生光的反射，水中的倒影就是光的反射，我们能够看到不发光的物体也是由于光的反射；
（3）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射。
【解答】A、“天在清溪底”指的是天空在水里的倒影，是平面镜成像现象，是光的反射形成的虚像，故A符合题意；
B、“潭清疑水浅”指的是水底看起来比实际要浅一些，这是由于光的折射形成的虚像，故B不符合题意；
C、“池水映明月”指的是月亮在水里的倒影，是平面镜成像现象，是光的反射形成的虚像，故C不符合题意；
D、“绿树阴浓夏日长”指的是在浓密的绿树荫下，夏日的白昼变得格外漫长，“阴浓”是由光的直线传播形成的影子，故D不符合题意。
故答案为：A。
4．【答案】C
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】已知玻璃砖切开，分开一段距离，则切面中间是空气，光线从最左边射入，从最右边射出，经过了四次折射，空气→玻璃→空气→玻璃→空气，按要求光路图，就可以得到答案；注意完成光路时可以从最右边的射出光线入手，依次找出相应的入射光线。
【解答】已知出射光线与最右边玻璃面垂直，因此入射光线方向与出射光线方向相同；然后根据光从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角画出入射光线，再利用光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角画出入射光线；因为∠2=∠1，所以∠4=∠3，因此在左侧玻璃中的光线与最左侧玻璃面垂直，即最左侧的入射光线垂直于左侧的玻璃面，如解图所示，并且在光线b的下方，故入射光线只可能是光线c。
故选C。
5．【答案】D
【知识点】作光的折射光路图；透镜及其特点与分类；透镜的光路图
【解析】【分析】凹透镜对光有发散作用，凸透镜对光有会聚作用，通过平面镜反射沿原来光路返回时入射角为零。
【解答】由凸透镜射出的光经平面镜反射后能沿原来的光路返回，说.明该光束为垂直于平面镜的平行光，则射向凸透镜的光线均经过凸透镜左侧的焦点。当凸透镜的焦点位于凸透镜与凹透镜之间时，因为从凹透镜出来的光线为发散光线，所以不可能经过凸透镜焦点；当凸透镜焦点位于凹透镜左边时，则从凹透镜出来的光线的反向延长线可能经过凸透镜的焦点；而射入凹透镜的光线为平行光线，故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过凹透镜的焦点，因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合，如解图，所以凹透镜的焦距f '=f-L。
故答案选D。
6．【答案】B
【知识点】光的色散；紫外线、红外线
【解析】【分析】不同的色光偏折能力不同，所以太阳光经过三棱镜后分解成多种色光，呈现出彩色的光带。
【解答】A、太阳光经过三棱镜后发生色散，分解成多种色光，可知太阳光是复色光，故A正确，不符合题意；
B、由图可知，太阳光经三棱镜折射后，紫光的偏折程度大于红光，故B错误，符合题意；
C、①区域是红外线，具有热效应，故C正确，不符合题意；
D、②区域是紫外线，无法用肉眼观察，故D正确，不符合题意。
故答案为：B。
7．【答案】C
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】光透过不同形状的玻璃会发生折射。
【解答】如图所示为人眼看到玻璃砖下报纸时的光路
由图可知，此时光线通过正方体玻璃砖时会发生折射，不同的折射光线反向延长线汇聚成的虚像位于报纸上方，因此A中看到的比实际的高；而B中光线未发生折射，因此B中看到的与实际一样高。因此C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
8．【答案】B
【知识点】光的反射；光的折射现象及应用
【解析】【分析】复色光束穿过玻璃半圆柱后，红光折射率最小、偏折程度最小，紫光折射率最大、偏折程度最大。
【解答】由图可知PO为入射光线，OC为反射光线，故OC为只含红光和紫光的复色光束，OA与OB为折射光线，紫光折射能力比红光强，故OA为紫光，OB为红光。B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B
9．【答案】B
【知识点】光的色散
【解析】【分析】由多种色光混合而成的光属于复色光。
【解答】AB、由“ 使三束激光均匀混合，从而得到所需的色光，而且光色可调 ”可知，得出的光是复色光，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；
CD、光的三原色为红、绿、蓝，其它颜色的色光是由这三种色光按不同的比例混合而成的，可知要得到白光，三束激光的颜色应分别是红、绿、蓝，故CD正确，不符合题意。
故答案为：B。
10．【答案】D
【知识点】光的色散
【解析】【分析】光的色散：太阳光经过棱镜后被分解成各种颜色的光。
【解答】A、单色的红光通过棱镜后不会发生色散现象，故A错误；
B、光的色散的原理是光通过介质后发生了偏折，其中紫光偏折最大，故B错误；
C、白光色散后可能再合成为白光，故C错误；
D、彩虹的形成是因为太阳光通过了充满水汽的空气发生折射，故D正确。
故答案为：D。
11．【答案】（1）折射
（2）35；右
【知识点】光的折射规律；光的折射现象及应用
【解析】【分析】（1）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子看起来变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的；
（2）首先根据反射角和入射角相等，找出法线，从而确定界面，然后根据折射光线和入射光线的关系确定出折射光线、入射光线、反射光线以及折射角的度数。
【解答】（1）鱼反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入眼睛，而眼睛是逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，这实际上看到的是偏高的鱼的虚像，所以猩猩用矛拼命地刺向水里，但不会成功。
（2）由图可知∠AOM=∠BOM'=30°，则∠AON=∠BON=90°-30°=60°，
根据反射角等于入射角可知，NN'为法线，MM'为界面；
折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OC一定为折射光线，BO为入射光线，OA为反射光线。
折射角为∠CON'=90°-55°=35°
根据折射角小于入射角可知，界面MM'的左边是空气，右边是水。
12．【答案】右；不变；不变
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】根据光的折射规律和反射定律分析解答。
【解答】（1）将一束方向不变的激光射向水槽，当液面在实线位置时底部形成一光斑，若水面下降到虚线位置，则入射点的位置将向右移动，则折射光线的位置也向右移动，那么光斑将向右移动。虽然水面降低，但是入射角大小不变，根据光的折射规律可知，此时折射角不变。
（2）如果将水槽的底部慢慢抬起，那么水面仍然保持水平，即入射角仍然不变，根据“反射角等于入射角”可知，对应的反射角保持不变。
13．【答案】（1）增大
（2）a；折射角随入射角的增大而增大，且增大的幅度逐渐变大（非线性关系）
（3）<
（4）传输损耗小（或能量损失少）、抗干扰能力强（或信号稳定）
【知识点】光的反射定律；光的折射规律
【解析】【分析】（1）根据表中数据进行分析，可知折射角随入射角的增大而增大。
（2）结合表中数据进行分析，可知折射角与入射角改变的角度大小不同，说明不是线性关系，图像为曲线。
（3）光的折射：折射光线与入射光线分居法线两侧，空气中的角角度更大，无论作为入射角还是折射角。
（4）光纤利用了全反射的原理，能量损耗低。
【解答】（1）根据表格数据，随着入射角的增大（从0°到42°），折射角从0°逐渐增大到90°，说明折射角随入射角的增大而增大。
（2）表格中折射角与入射角的关系是非线性的（例如入射角从10°到20°时，折射角从15.2°增加到30.9°，增幅为15.7°；而从30°到40°时，折射角从48.6°增加到74.6°，增幅为26°），说明折射角增大的速度逐渐加快，图线a的斜率逐渐增大，符合这一规律。
（3）当光从空气斜射向玻璃时，光由光疏介质进入光密介质，折射角小于入射角。全反射需要光从光密介质射向光疏介质（折射角大于入射角），因此此时不能发生全反射。
（4） 全反射现象使光在纤内几乎无能量损失（表格中反射能量达100%），因此光纤的传输效率高。光信号不受电磁干扰，抗干扰能力强，适合长距离通信。
14．【答案】（1）
（2）确定光斑的位置，方便比较
（3）左侧；油
【知识点】光的折射规律；光的折射现象及应用
【解析】【分析】本题是“探究光从空气斜射入水和油中时，哪种液体对光的折射本领强“，因此实验中需要运用控制变量法进行研究，同时为了更直观的比较出光路的传播情况需要利用刻度尺进行定量测量。
【解答】(1)根据控制变量法可知，小明在实验中要控制液体的深度相同和入射角相同。如图：
（2）实验过程中，需要通过光斑的位置来判断介质的折射本领，因此刻度尺可以更准确的比较出光斑的移动情况。
(3)光线从空气中斜射入水中，折射角小于入射角，故在空水槽中，光斑在水和油实验中光斑的左侧；油中光斑的位置距离空气中光斑的位置比较远，因此油对光线的偏折程度较大，对光的偏折本领较大。
15．【答案】（1）<
（2）向左移动
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】 （1）掌握光的折射定律的内容，知道光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；
（2）光由空气斜射入水中，发生折射现象，折射角小于入射角，当入射角不变时，折射角也不变。
【解答】 （1）由光的折射定律可知，光从空气射入水中时，折射角小于入射角，即折射光线偏向法线，所以SBD＜SCD。
（2）光从空气斜射入水中时，会发生折射，折射角小于入射角，逐渐往杯中加水，水面升高，入射光线不变，法线仍然与水面垂直，则入射角不变，折射角也不变，但光斑会向左移动。
16．【答案】（1）暗处
（2）增大
（3）三棱镜；消失
【知识点】光的色散
【解析】【分析】（1）彩色光带与周围环境间的差异越大，光带越清晰。
（2）增大光屏与三棱镜之间的距离，可以将各种色光“分散“开来”，便于观察。
（3）太阳光由多种色光混合而成，发生色散时，由图各种色光的偏折能力不同，太阳光被分解成各种色光，当多种色光混合后，又会变回白光。
【解答】（1）将光屏放在暗处，彩色光带与周围环境间的差异较大，在光屏上呈现的彩色光带清晰。
（2）分辨不清光屏上彩色光带的色彩，是因为各种色光“挤在一起”，此时应增大光屏与三棱镜之间的距离。
（3）光相当于三棱镜，太阳光发生色散，分解成各种色光，从而出现彩色光带。
水面振动，不再是光滑的界面，光会在其表面发生漫反射，使得各种色光混合成白光，可知墙面上的彩色条纹会消失。
17．【答案】（1）在空气中喷烟雾；漫
（2）在反射现象中，反射角等于入射角；在折射现象中，光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角
（3）30°
（4）③
【知识点】光的色散；光的反射；光的反射定律；镜面反射与漫反射；光的折射规律
【解析】【分析】（1）可通过在空气中喷烟雾的方式显示光路。
（2）根据表中数据和光的反射、折射定律进行分析。
（3）不同的色光，经三棱镜后偏折能力不同，所以出现不同颜色的色带。
【解答】（1）在空气中喷烟雾，可以显示光路的传播路径，所以方法是：在空气中喷烟雾。
光在白板上发生漫反射，反射光线从不同方向射出，所以从不同方向可以看到白板上的亮点。
（2）由表中数据可知，反射角始终属于入射角，反射角随着入射角的增大而增大。而光从空气中斜射入水中时，入射角比折射角大，折射角随入射角的增大而增大，故可得：在反射现象中，反射角等于入射角；在折射现象中，光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。
（3）光路具有可逆性，当光从空气斜射入水中时，入射角为30°，折射角为22°，可知当光从水中斜射入空气中时，入射角为22°，则折射角为30°。
（4） 太阳光是复色光，经三棱镜折射后，紫光波长最短，偏折角度最大，位于光谱最上方，可知放在③处最有可能得到紫光。
18．【答案】（1）寻找发生全反射现象的规律
（2）光从玻璃斜射向空气；入射角大于或等于41.8°
（3）当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，因折射角小于90°，故折射光线不可能消失
【知识点】光的折射规律；光的折射现象及应用
【解析】【分析】（1）在光的折射中，折射角随入射角的增大而增大。
（2）（3）光的折射：折射光线与入射光线分居法线两侧，空气中的角角度更大，无论作为入射角还是反射角。结合表中数据进行分析，当折射光线消失，即反射能量占入射能量的百分比为100%时，发生全反射。
【解答】（1）由光的折射定律可知，不断增大入射角，折射角也会增大，可知增大入射角的目的是寻找发生全反射现象的规律。
（2）由表中数据可知，当入射角大于或等于41.8°时，反射能量占入射能量的百分比为100%，即发生全反射，故可得发生全反射现象需要的条件之一是 入射角大于或等于41.8°。
由表中数据可知，入射角均小于折射角，且发生全反射时，折射角要达到90°，可知发生全反射的另一条件为光从玻璃斜射向空气。
（3）由（2）所得规律可知，发生全反射时，折射角要达到90°，而当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，因折射角小于90°，故折射光线不可能消失。
19．【答案】（1）下方
（2）虹的最外沿为红色，霓的最外沿为紫色
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】 根据题意分析虹和霓形成的原理。
【解答】 （1）虹是由阳光射入小水珠，经一次反射和两次折射而被分散为各色光形成的，光的传播路径在图2中用实线表示。霓是由阳光射入小水珠，经两次反射和两次折射而被分散为各色光形成的，光的传播路径在图2中用虚线表示。因为霓比虹多一次反射，出射光比较弱，所以霓的光带色彩不如虹鲜明，所以霓在虹的下方；
（2）由于紫光的偏折能力强于红光的偏折能力，所以紫光的偏移距离大，虹的内圈为紫色、外圈为红色，霓呈内红外紫。
20．【答案】（1）甲
（2）等于
（3）A
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】 （1）光由空气通过玻璃砖要发生两次折射，第一次由空气斜射进入玻璃砖，第二次由玻璃砖斜射再进入空气，两次均符合折射定律。
（2）根据最后的出射光线与最初的入射光线平行，可知折射角的大小；
（3）光的折射规律：当光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角。光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角。
【解答】 （1）光由空气斜射进入玻璃砖，折射光线、入射光线在空气和玻璃砖两种介质中，折射角小于入射角；当光再由玻璃砖斜射进入空气时，折射角大于入射角，注意最后的出射光线与最初的入射光线平行，故甲图符合光的折射规律。
（2）因为最后的出射光线与最初的入射光线平行，已知一束光从空气斜射入平行玻璃砖（入射角为50°）后，再折射入空气。所以光从玻璃斜射入空气中的折射角等于50°；
（3）将一块玻璃砖压在书上，透过玻璃砖看书上的字，眼睛看到的是字的虚像，像的位置比实际位置偏高了，即变浅了，这是由于从玻璃射向空气的光线在玻璃界面处发生折射的缘故，
故选A。
21．【答案】如解图所示，使光沿原来的折射角射入半圆形玻璃砖，根据光路可逆，则光线会沿原来的入射光线由玻璃砖射入空气中，记录光从玻璃砖射入空气中的入射角和折射角，再多次改变入射角的方向，同时记录入射角和折射角，最后分析数据，得出结论：当光从空气中斜射入其他介质中时，入射角大于折射角；当光从其他介质中斜射入空气中时，入射角小于折射角。
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【分析】光从空气斜射入玻璃时，折射光线偏向法线，折射角小于入射角。光在折射时光路也是可逆的，当光从玻璃斜射入空气时，折射光线偏离法线，折射角大于入射角。
【解答】利用光路可逆的原理作光路图：
由图可以判断出这种情形下，折射角大于入射角。
22．【答案】（1）m/s
（2）直线
（3）
（4）O2
【知识点】光的直线传播及应用；光的传播速度与光年；光的反射定律；光的折射规律；光的折射现象及应用
【解析】【分析】（1）光在真空中的传播速度.
（2）直线之间距离最短，速度相同时，路程越近，时间越短。
（3）利用光的反射原理找到A的像点，将该像点与B相连，与水面相交的点为取水点。
（4）在光的折射中，空气中的角大于水中的角，即空气一侧的光线与法线之间的夹角更大，据此进行判断。
【解答】（1）光在真空中传播的速度为。
（2）由最短时间距离和速度公式的变式可知，光从一个点射到另一个点时总是沿着直线传播的
(3)见解图
如图所示，作A 点关于河岸的对称点A'，连接A'B，直线与河岸的交点 P 即是所求的点，此时将军从军营A 出发先到P 点，再去同侧的 B 地开会，这样走路途最短。
(4)根据光的折射规律：光从空气斜射入水中时，折射光线会靠近法线，即折射角小于入射角，观察图乙发现点O2 处符合要求，则狗前进的大致路线是 A→O2→B。
23．【答案】肉眼看到的溪水呈现绿色或蓝色，是由于海水对阳光中单色光的反射作用。在红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光中，橙色和红色的波长最短，穿透能力越强，越容易被海水吸收，绿色、蓝色和紫色的波长较长，因此绿色、蓝色和紫色的光比较容易被反射出去。而人眼对于不同波长的光的灵敏程度不同，对于蓝绿光最敏感，对于紫光无视力感觉。因此，人眼一般只能观察到溪水呈现蓝绿色。越是干净而没有杂质的水，所反射的光越单一，因此如果海水的杂质含量低，它的颜色也会更加单一深沉。而绿色浮游植物一般生活在溪水中的浅层区域，其体内含有大量的叶绿素，会反射大量绿光，所以一般浅层区域的溪水呈现绿色，深层区域呈现蓝色。
【知识点】物体的颜色；光的传播速度与光年
【解析】【分析】①根据表格可知，红光、橙光和黄光的波长较长，穿透能力强，能够进入海水被吸收；绿光、蓝光和紫光波长较短，容易被海水反射；
②不透明体的颜色由它反射的色光决定，据此说明海水的颜色；
③根据图乙可知，绿光和蓝光的波长范围正好在大于灵敏度0.2的范围内，而紫光的波长在外，据此说明海水成蓝绿色的原因；
④绿色浮游植物都生活在海水表面附近，它们富含叶绿素，据此说明海水浅层成绿色的原因。
24．【答案】（1）虚像
（2）变大；小
【知识点】光的折射规律；光的折射现象及应用；实像与虚像
【解析】【分析】（1）虚像和实像的区别，实像是由实际光线会聚而成的，能在光屏上呈现；虚像是由光线的反向延长线会聚而成的，不能在光屏上呈现。
（2）光的折射规律，光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化；光在不均匀介质中传播时会发生折射，且折射角的大小与介质的密度有关，密度越小，折射角越大。
【解答】（1）图甲中看到的 “海市蜃楼” 现象，是光经过折射后，光线的反向延长线会聚形成的像，不是实际光线会聚而成的，所以是虚像。
（2）近路面空气比路上方空气温度高，密度小，远处物体射出的光进入密度不断变小的空气时，发生连续折射，根据光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时会偏离法线，且介质密度越小，折射角越大，所以折射角会逐渐变大；图丙是海面上出现的 “海市蜃楼现象”，结合图甲成因，海面上出现 “海市蜃楼” 是因为近海面处空气密度小。
25．【答案】
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【分析】人眼逆着折射光线的方向看，会认为鱼在折射光线的反向延长线上，因此看到的鱼的位置比实际位置更浅。
【解答】人眼接收到折射光线后，认为光线是从A点发出的，因此看到鱼在A处，故应先连接人眼和A，与水面的交点即为入射点，连接入射点和B为为入射光线，入射点和人眼的连线即为折射光线，如图所示
。
26．【答案】（1）大于
（2）底面BC
（3）会聚
（4）红光
【知识点】光的色散；光的折射规律；透镜及其特点与分类
【解析】【分析】（1）光的折射：折射光线与入射光线分居法线两侧，空气中的角角度更大，无论作为入射角还是反射角。
（2）根据图像和空气中的折射角更大，可知红光将向BC偏折。
（3）凸透镜聚光、凹透镜发散光线。
（4）红光在上，说明不易发生偏折，即折射角与入射角之前差异更小，所以红光折射角大。
【解答】（1）当光线从玻璃（光密介质）斜射向空气（光疏介质）时，折射角大于入射角（依据折射定律，光从密到光疏介质时远离法线偏折）。
（2）观察图1、2、3中红光的偏折方向，经过两次折射后，光线均向三棱镜的底面BC偏折（因光线先向法线靠近再远离，整体向下偏折）。
（3）将凸透镜分割为两部分后，可看作两个三棱镜的组合。光线通过时向中间（主轴）偏折，说明凸透镜对光具有会聚作用。
（4）色散实验中，红光的折射角比紫光更大（红光波长长，折射率小，偏折程度弱），因此红光在上、紫光在下。
27．【答案】
【知识点】光的折射规律；光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据光折射规律及作折射光路图进行比较。
【解答】由于入射角不变，光在天花板上形成的光斑从 A 点移动到 B 点，此时的水面应下降，注意两次的折射光线应平行，如解图所示。
28．【答案】
【知识点】作光的反射光路图；光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据光的反射定律和折射规律完成作图。
【解答】根据光的反射定律，反射角等于入射角，先作垂直于平面镜的法线，再画出在水中的入射光线；反射光线垂直于空气和水的分界面，则其折射光线传播方向不变，即由水中进入空气中的折射光线不发生偏折，如下图所示：
29．【答案】
【知识点】光的折射规律；光的折射现象及应用；作光的折射光路图
【解析】【分析】光的折射定律的内容：折射光线、入射光线和法线在同一平面上，折射光线与入射光线分居法线两侧，光从空气斜射入其它介质中时，折射角小于入射角；光从其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；人通过玻璃板看到的是物体的虚像。
【解答】硬币反射的光线经过玻璃砖折射后进入人的眼睛，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；
首先连接人的眼睛和虚像A'，连线与玻璃砖右侧界面的交界点为折射点；光线从玻璃砖斜射入空气中，折射角大于入射角，据此做出玻璃砖中的入射光线；当光从空气斜射入玻璃砖中时，折射角小于入射角，据此做出硬币反射的光线，硬币射向玻璃砖的光线和从玻璃砖射向人眼的光线平行；如图所示：
30．【答案】
【知识点】光的折射现象及应用；作光的折射光路图
【解析】【分析】 根据光从空气中进入水中时折射角小于入射角的规律和折射光线的延长线过像点，作出潜水员观察鸟的光路图。
【解答】潜水员看到的小鸟是由光从空气中进入水中时发生折射形成的虚像，所看到的虚像A'在小鸟的上方，连接A'B与水面的交点即为入射点O，过入射点作出垂直于水面的法线，连接A 与入射点 O 即为入射光线，OB 为折射光线，如下图所示：
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核心素养
科学观念：知道光的折射现象，理解光的折射规律，知道在折射中光路是可逆的；能根据光的折射现象的实验结论作出已知入射光线的折射光线的大致方向；能用光的折射规律解释简单的折射现象；通过观察了解太阳光的组成，知道白光是复色光；了解光的三原色；了解红外线、紫外线的应用；了解臭氧层的作用；利用光的色散现象解释生活中相关的简单现象；
科学思维：通过对折射定律的教学，培养学生逻辑思维能力和创新学习方法的能力。通过观察色散等实验，培养学生用实验来展示科学现象、分析实验现象、用科学知识解决实际问题的能力；
探究实践：通过演示实验，培养学生的观察能力,引导学生动手做实验，培养学生的动手能力,并引导学生自己分析、归纳规律，培养学生的分析、归纳能力和概括出物理规律的能力；通过观察了解太阳光的组成，了解白光是复色光；
态度责任：体验探究的过程和方法，培养学生的探究精神；运用发现法教学，提高学生科学探究意识，领会科学探究之路的艰辛。通过实验探究，培养学生实事求是的科学态度；并提升对科学探究的兴趣。
【课前预习】
1. 当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做_______。
2. 光的折射定律：折射光线、入射光线和法线在_______内；折射光线和入射光线分居在_______两侧；当光从空气斜射入水或其他介质时，折射角_______入射角；当光从水或其他介质斜射入空气时，折射角_______入射角；当光垂直于界面入射时，传播方向_______。
3. 生活中_______、_______等现象是光的折射形成的。
4. 渔民叉鱼时，看到的鱼是鱼的_______像（选填“实”或“虚”），这是因为光从_______斜射入_______时发生了折射，所以渔民要叉到鱼，应该向看到的鱼的_______方叉。
5. 光的色散现象表明，白光不是单色光，而是由_______、_______、_______、_______、_______、_______、_______七种色光混合而成的。
6. 光的三原色是_______、_______、_______，这三种色光按不同比例混合，可以产生各种颜色的光。
7. 物体的颜色：透明物体的颜色由它_______的色光决定；不透明物体的颜色由它_______的色光决定。
8. 白色物体能反射_______色光，黑色物体能吸收_______色光。
【课中研学】
探究活动：
1）让一束光从空气斜射入水中，观察这束光的路径。光进入水中，其传播方向会发生变化吗？向哪个方向偏折？
2）让光以不同角度从空气斜射入水中，观察光的路径，能得出什么结论？让光垂直射向水面，进入水中的光的路径又是怎样的？
3）如图1.4 - 14所示，把水换成玻璃砖，重复上面的步骤，观察发生的现象。
视频：光的折射现象
归纳：
一、光的折射
1、光的折射现象：
光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射。
2、光的折射是一种普遍存在的光学现象。
3、光的折射与反射比较：
（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，由于光在在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化；
（2）在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。反射光光速与入射光相同 ，折射光光速与入射光不同。
4、光的折射中，几个基本概念：
一个点：
O为入射点；
三条线：
AO为入射光线；
OC为折射光线；
NN′为法线；
两个角：
α为入射角：入射光线与法线之间的夹角；
γ为折射角：折射光线与法线之间的夹角。
二、光的折射规律
1、光的折射规律：
当光从空气斜射入水中或其他介质（光密介质）中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水或其他介质中时，折射光的方向不变。这个规律称为光的折射规律。
2、光路是可逆的：
如果让光逆着折射光的方向从水中或其他介质中斜射入空气，进入空气中的折射光逆着原来入射光的方向射出。也就是说，在折射现象中，光路也是可逆的。
讨论交流：
如果有一束光从水中斜射入空气，那么折射光将怎样偏离？请比较折射角与入射角的大小。
3、生活中光的折射现象举例：
（1）从空气中看水中物体时，物体位置升高：
从上方看水或玻璃等透明介质中的物体，我们感到物体的位置要比实际的位置高一些，这是光的折射引起的。
（2）从水中看水面上方物体时，物体位置升高：
从水中看水面上方的物体体，我们感到物体的位置要比实际的位置高一些，这是也光的折射引起的。
探究实践：利用水流模拟演示光纤原理
目标 会利用水流模拟演示光在光纤中的传播。
器材 矿泉水瓶，吸管，激光笔等。
过程
1）在矿泉水瓶侧壁打一小孔，插入一小段吸管，接口处用热熔胶或橡皮泥密封；然后在瓶内装满水，盖上瓶盖，放置于浅水槽内，如图 1.4-16甲所示。
2） 如图1.4-16乙所示，在较暗的环境中，让激光笔照射到吸管对侧位置，使光恰能穿过吸管，在吸管一侧的光屏处形成光斑。
3）如图1.4-16丙所示，在较暗的环境中，打开矿泉水瓶的瓶盖，让水从吸管流出，水弯曲地流到地面，观察激光笔发出光的传播路径，以及红色光斑的位置变化。
问题讨论：
1）哪些方法可以使实验现象更明显？
2）当光通过弯曲的水流时，光线为什么也会随之弯曲？
科学阅读：海市蜃楼
探究活动：
让一束太阳光照射到三棱镜上，这束光通过三棱镜后会产生什么现象？
现象：
说明：
1、光的色散现象：
太阳光通过三棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象称为光的色散现象。
（1）太阳光是白光，白光是由多种色光混合而成的，是复色光；
（2）太阳光经过三棱镜色散后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的单色光；
（3）单色光不会再发生色散。
2、最先发现者是牛顿：
牛顿的三棱镜实验：让太阳光穿过一条狭缝，射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带，彩色光带中的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的，这就是光的色散现象。
3、可见光谱：
三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照一定的顺序排列，形成太阳光的可见光谱。
实践活动：
在盛有水的脸盆里斜着放一面镜子，然后试着用镜子把太阳光反射到纸上。不断地调整镜子的角度，在某一个角度上可以观察到彩色的光。
讨论交流：
彩虹是一种自然现象，常常出现在夏天的雨后。
猜一猜：彩虹是怎样形成的？
3、光的三原色：
（1）红绿蓝是光的三原色：
人们发现，红、绿、蓝三种色光混合能够产生各种色彩，因此把红、绿、蓝三种色光叫作光的三原色。
红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可形成不同的颜色。
（2）光的三原色的应用：
彩色电视机就是用红色、绿色、蓝色来产生各种颜色。
图1.4-23显示的是放大后的彩色电视机屏幕图像。随着每种色光亮度的变化，电视机便产生各种颜色的光。
科学阅读：植物叶的颜色
二、看不见的光
1、红外线和紫外线：
光的红外线和紫外线都是光谱的一部分；都属于不可见光。
2、红外线的特性：
（1）红外线具有热效应：
在光的色散实验中，如果将温度计放在彩色光带的红光外侧时，温度计的示数会上升更快。
（2）太阳的热主要是通过红外线的形式传送到地球上的。
（3）自然界的所有物体都在不停地向外辐射红外线。物体的温度越高，辐射的红外线就越强。
（3）红外线的应用举例：
①红外线遥控器：
利用红外线遥控器调节电视机播放的节目。
②红外线仪器识别不同温度：
红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪等都利用红外线的强弱来识别不同温度的物体。
③红外线治疗仪：
红外线治疗仪是一种利用红外线辐射能够渗透皮肤并产生热效应的特性，以达到促进血液循环、缓解肌肉酸痛、减轻炎症等治疗效果的医疗
设备。
3、紫外线：
（1）紫外线具有较强能量，可用于杀死微生物，常被人们用来消毒灭菌。
（2）照射适量的紫外线，有助于人体健康；但照射过量的紫外线，会使人皮肤变黑或灼伤皮肤，诱发皮肤癌。
（3）自然界中的紫外线主要来源于太阳。
（4）臭氧可吸收紫外线：
在距地面20～25 km的大气中，集中了地球上大多数的臭氧，形成臭氧层。臭氧层吸收了来自太阳的大部分紫外线，使地球上的生物免受大量紫外线的照射。
（5）紫外外线能使荧光物质发光：
把人民币放在验钞机上，我们会看到人民币上有在日光下看不见的文字。
这是因为人民币上有用荧光物质印的字，验钞机发出的紫外线，使荧光物质发光，从而使我们看到它。
【课堂总结】
【课堂练习】
1．（2025八上·慈溪月考）水池的侧壁A 点处安装一盏射灯，B点是它在水中像的位置，射灯发出一束光经水面折射后在池底C点形成光斑。下列水位位置及大致光路图正确的是（　　）
A． B． C． D．
2．（2025八上·慈溪月考）下列成语中，属于描述光的折射现象的是 （　　）
A．坐井观天 B．形影相依 C．波光粼粼 D．海市蜃楼
3．（2025八上·瑞安月考）泳池中一束光从水底斜射向水面，在水面发生折射，如图所示。不改变灯光的位置和角度，随着泳池匀速放水，水面下降过程中(水深始终在光源上方)，折射角的变化趋势正确的是（　　）
A． B． C． D．
（3题图） （4题图）
4．（2025八上·杭州月考）如图所示，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜右侧的白色光屏上，观察到不同颜色的光。
（1） 此现象叫光的　 　。
（2）此实验说明白光　 　(填“是”或“不是”)单色光。
（3）小明将温度计的玻璃泡放在A 处，发现温度计的示数上升较快，说明A处有一种看不见的光。请写出它在生活中的应用　 　。(一种即可)
5．（2025八上·杭州月考）小江在探究“光在不同介质之间的折射规律”时，用到的器材及实验装置如图甲所示，他先探究了光由空气进入玻璃的情形，并将得到的实验数据记录在表中：
入射角i 0° 15° 30° 45° 60° 75° 90°
折射角r ★ 9.8° 19.7° 28.3° 35.3° 40.6° 41.8°
（1）表格中“★“处的数据是 　 　。
（2）根据表格中的实验数据可以得出的结论是 　 　。
（3）调整玻璃砖与激光笔的位置，使光线由玻璃进入空气，当入射角为30°时，根据光路可逆的特点，分析可知此时折射角γ的大小大致在____。
A．30°与45°之间 B．45°与60°之间 C．60°与75°之间
（4）小江实验时发现，当光从玻璃射向空气，且入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，他查阅资料得知这种现象叫做光的全反射，发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于等于临界角时，光线只发生反射，不发生折射。现有一个三棱镜由上述玻璃制成。一束光垂直于三棱镜的一个面射入。如图乙所示，则关于这束光经过三棱镜后的光路图。其中正确的是　 　 。
【课后练习】
1．（2025八上·瑞安月考）小瑞在瑞祥公园游玩时看到很多美景，下列能反映出他看到水中游鱼的光路图是（　　）
A． B． C． D．
2．（2025八上·杭州开学考）如图所示，将一束光照射到一个空烧杯的底部，此时杯底被照亮的范围用虚线圈出。若往烧杯中注满烧杯底部被光照亮的范围和原来相比会变为（　　）
A． B． C． D．
3．（2025八上·杭州开学考）许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述，也与物理知识有着紧密联系，下列诗词中涉及的物理知识正确的是 （　　）
A．“天在清溪底”，“天”是由光的反射形成的虚像
B．“潭清疑水浅”，“水浅”是由于光的反射形成的
C．“池水映明月”，“明月”是由光的折射形成的虚像
D．“绿树阴浓夏日长”，“阴浓”是由光的反射形成的虚像
4．将一长方体玻璃砖沿对角线切开，并将两部分分开一段距离放置，如图所示。四条光线沿图示位置射入，能得到右边出射光线的只可能是(　　)
A．光线a B．光线b C．光线c D．光线d
5．如图所示，在光具座上自左向右依次竖直放置凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦距为 f，此时两个透镜之间的距离为L。在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，据此可判断凹透镜的焦距为（　　）
A．f B．L C．f+L D．f-L
6．（2025八上·义乌开学考）如图表示太阳光经三棱镜折射的色散实验，图中①②分别表示红外线和紫外线所在区域。下列说法不正确的是 （　　）
A．太阳光是由多种色光混合而成的复色光
B．太阳光经三棱镜折射后，紫光的偏折程度小于红光
C．①区域的光具有热效应
D．②区域的光无法用肉眼观察
7．（2021八上·温岭月考）如图所示，把由同种玻璃制成的正方体玻璃砖A和半球形玻璃砖B放在报纸上，若正方体的边长和半球的半径相同，则从正上方沿图中虚线(中心线)方向往下看中心线对准的文字（　　）
A．A和B中看到的都比实际的高
B．A中看到的比实际的高，B中看到的比实际的低
C．A中看到的比实际的高，B中看到的与实际的一样高
D．A和B中看到的都与实际一样高
8．（2021八上·温岭月考）如图所示，只含红光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，如果被分成OA、OB、OC三光束沿图示方向射出，则（　　）
A．OA为红光，OB为紫光 B．OA为紫光，OB为红光
C．OA为红光，OC为复色光 D．OA为紫光，OC为红光
9．据媒体报道，某研究人员用三束单色激光照射特制的“扩散器”，使三束激光均匀混合，从而得到所需的色光，而且光色可调。利用该技术有望制造出更好的照明设备。对于此技术，下列判断中错误的是(　　)
A．用这种方法得到的白光是由多种色光混合而成的
B．用这种方法得到的白光是单一色光
C．要得到白光，三束激光的颜色应分别是红、绿、蓝
D．改变三束入射激光的强度比例，可以得到任何颜色的光
10．下列有关光的色散的说法，正确的是 （　　）
A．单色的红光通过棱镜后也会发生色散现象
B．光的色散的原理是光通过介质后发生了偏折，其中紫光偏折最小
C．白光色散后不可能再合成为白光
D．彩虹的形成是因为太阳光通过了充满水汽的空气
11．（2025八上·杭州开学考）请用学过的光学知识回答下列问题。
（1）如图是人类首次拍到猩猩使用工具捕猎的情景。为了捉到一条鱼，猩猩用矛拼命地刺向水里却没有成功，这主要是由于光的　 　现象。
（2）如图所示，是一束光在空气和水两种介质的界面处同时发生反射和折射的光路图，O为入射点，折射角为　 　度，界面的　 　(选填“上”、“下”、“左”或“右”)边是水。
12．（2023八上·余杭开学考）将一束方向不变的激光射向水槽，当液面在实线位置时底部形成一光斑，其折射光路如23题图所示。若水面下降到虚线位置，光斑将向　 　(填”左”或”右”)移，折射角将　 　；如果将水槽的右底部慢慢抬起，反射角将　 　(后两空均填”增大”“不变”或”减小”)。
13．（2025八上·杭州月考）小科在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图甲所示，该现象为全反射。小科查阅到光从玻璃射向空气时的一些数据如表所示。
入射角i/° 0 10 20 30 40 41.2 41.8 42
折射角γ/° 0 15.2 30.9 48.6 74.6 81 90 　
反射能量/% 5 7 26 43 77 84 100 100
（1）分析以上数据可知，光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的增大而　 　。
（2）由表格数据可知，图乙中能反映上述实验中的入射角与折射角之间的关系的是图线　 　(选填“a”或“b”)，理由是　 　。
（3）当光从空气斜射向玻璃时，不能发生全反射现象，原因是折射角　 　(选填“>”“=”或“<”)入射角。
（4）利用这个原理，工程师制造出了光纤，结合题目信息写出光纤的优点：　 　。
14．在“探究光从空气斜射入水和油中时，哪种液体对光的折射本领强”的实验中，小明提出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置(如图甲所示)，接着分别倒入适量的水和油(如图乙所示)，再用光分别斜射入水和油中，记录对应的光斑位置，再通过分析得出实验结论。
（1）如图乙所示，小明已经完成了在水中的实验，要实现探究目标，请画出小明在油中进行实验的示意图。
（2）实验时，同学们在水槽底部贴上一把自制的纸质刻度尺，这样做的目的是　 　。
（3）某小组的同学根据正确的实验方案进行实验，所记录的两次光斑的相对位置如图丙所示，经分析可知：在空水槽的实验中光斑的位置应该在水 和油实验中 光斑的　 　(填“左侧”“中间”或“右侧”)；光从空气斜射入水和油中时，　 　对光的偏折本领较大。
15．如图所示，激光笔发出的一束光从空气中的A 点斜射到烧杯(未画出)内水面上的O点，经反射后在足够长的刻度尺上形成一光点 B。
（1）图中折射光线在刻度尺上也形成一个光点 C(图中未画出)，则B、C两光点到界面的距离大小关系是：SBD　 　(填“>”“<”或“=”)SCD。
（2）调整水面高度后，使光斑出现在烧杯底，逐渐往杯中加水，光斑将会如何移动 　 (填“向左移动”或“向右移动”)。
16．如图所示，让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上，用光屏接收从三棱镜的另一侧出射的光线。
（1）将光屏放在　 　(填“亮处”或“暗处”)，你会发现光屏上面呈现的彩色光带更清晰。
（2）如果彩色光带较亮，而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那么你可以适当　 　(填“增大”或“减小”)光屏与三棱镜间的距离
（3）一个长方形水槽中装有一定量的水，小明将一块平面镜斜插入水槽中，使太阳光照射到水下的平面镜上，并反射到白色墙壁或白纸上，也可以看到彩色光带，此时平面镜上方的水类似于　 　(填写光学元件名称)，轻轻敲击水槽，使水面发生微小振动，墙面上的彩色条纹将　 　(填“消失”“不变”或“振动”)。
17．小明在实验室探究光的反射定律和折射规律：
（1）他将一束光射到白板上时，只能在白板上看到一个亮点，不能看到光的传播路径。请帮小明想出一种在空气中显现光的传播路径的方法：　 　。实验时可从不同方向看到白板上的亮点，是因为射到白板上的光在白板上发生了　 　(填“镜面”或“漫”)反射。
（2）实验中，小明将光从空气射入水中，得到的实验数据如表所示。通过分析实验数据，你能发现哪些规律 　 　(写出两条)。
入射角/° 0 15 30 45 60
反射角/° 0 15 30 45 60
折射角/° 0 11 22 32 40
（3）当光从水中射入空气时，若入射角为22°，则光在空气中的折射角为　 　。
（4）小明想利用紫光来探究光的反射定律，他利用三棱镜和遮光板将太阳光中的紫光分离出来，如图所示，三种遮挡方法中，最有可能得到紫光的是　 　(填“①”“②”或“③”)。
18．如图所示，当光沿某个方向从半圆形玻璃砖射向空气时，折射光线消失而反射光线却变得更亮。老师告诉他这是光的全反射现象，该同学查阅资料并在老师的指导下展开探究实验，实验数据记录如表所示。
入射角α/° 0 10 20 30 40 41.2 41.8 42
折射角β/° 0 15.2 30.9 48.6 74.6 81 90 /
反射能量占入射能量的百分比/% 5 7 26 43 77 84 100 100
（1）该同学不断增大入射角的目的是　 　。
（2）根据题意和表格数据分析，发生全反射现象需要的条件是　 　(写出两点)。
（3）根据光的折射规律，当光从空气斜射向玻璃时，不能发生全反射现象，其原因可能是　 　。
19．（探究新题生活情境）雨后空中残留着许多雨滴，在阳光的照耀下就有可能看到虹和霓，如图甲所示。虹是由阳光射入小水珠，经一次反射和两次折射而被分散为各色光形成的，光的传播路径在图乙中用实线表示。霓是由阳光射入小水珠，经两次反射和两次折射而被分散为各色光形成的，光的传播路径在图乙中用虚线表示。因为霓比虹多一次反射，出射光比较弱，所以霓的光带色彩不如虹鲜明。
（1）判断霓在虹的上方还是下方。
（2）分别判断虹和霓的最外沿是红色还是紫色。
20．（2025八上·杭州开学考）如图一束光从空气斜射入平行玻璃砖(入射角为50°)后，再折射入空气；
（1）图甲、乙两图中，符合光的折射规律的是图 　 　(填“甲”或“乙”)。
（2）光从玻璃斜射入空气中的折射角 　 　50°(填“大于”、“小于”或“等于”)。
（3）把一块长方体玻璃砖压在有“科学”两字的书上，则“科学”两字是 ____。
A．变浅的虚像 B．变浅的实像 C．变深的虚像 D．变深的虚像
21．小明用如图所示的装置探究光的折射规律，当激光笔射出的光从空气中斜射入半圆形玻璃砖时，他不断增大入射角，发现折射角始终小于入射角，于是小明得出“光从一种物质斜射入另一种物质时，入射角总是大于折射角”的结论。请你只利用图中装置设计实验证明小明的结论是错误的，并写出实验步骤和实验现象。
22．光“跑”得很快，而且很“聪明”。科学家费马在1662年发现了“最短时间原理”：即光从A 点到达B 点所经过的路径肯定比任何其他路径所用的时间短。
（1）光在不同介质中传播的快慢是不同的，在真空中的传播最快，可达3×108　 　(填速度单位)，在空气中次之，在水中会更慢。
（2）在同种均匀物质中，光速相同，而两点之间线段最短，因此光从一个点射到另一个点时总是沿着　 　传播的。
（3）传说一位古罗马将军提出了一个有名的“将军饮马”问题：如图甲所示，将军从军营A 出发先到河边饮马，再去同侧的 B 地开会，若途中速度不变，应该怎样走才能用时最短 请你根据“最短时间原理”画出将军的行走路线。
（4）大自然的进化十分神奇，据说蚂蚁、狗等动物也掌握了最短时间原理。如图乙所示，狗在岸上的A 处，发现主人在河面B 处呼救，狗会本能地选择用时最少的路线去救主人(设狗在岸上和水中均匀速且在岸上速度大)，则狗前进的大致路线是A→ 　 　(填“O1”“O2”“O3”“O4”或“O5”)→B。
23．（2020八上·温州开学考）绿水青山就是金山银山。暑假期间，小永同学随家长一起游览了楠溪江的青山绿水，感受了 大自然的魅力。在游玩过程中他发现了一个奇怪的现象：溪水远观是蓝绿色，但是当他用矿泉水瓶舀起半瓶水后，发现溪水仍然是无色透明的。而且他还发现楠溪江的溪水越是清澈的地方，蓝 绿色越明显；溪水越深的地方越容易呈现蓝色，而较浅的流域则容易呈现绿色。
【材料一】太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成，这七种颜色的光，波长各不相同（如下表），从红光到紫光，波长逐渐变短，长波的穿透能力最强，最容易被其他物质吸收。
颜色 红 橙 黄 绿 蓝、靛 紫
波长范围（nm） 770～622 622～597 597～577 577～492 492～455 455～350
【材料二】不同物质会吸收不同波长的单色光，水分子对不同波长的光吸收能力各不相同，即 水具有选择吸收性。水对波长较长的光吸收显著，对波长较短的吸收不明显。
【材料三】浮游绿色植物是指在水中以浮游生活的微小植物，通常浮游植物就是指浮游藻类。 楠溪江干流浮游植物共有 6 门 68 种，其中硅藻 39 种，为主要优势种。总体而言，楠溪江干流浮游植物丰富，其生活区域一般在浅层溪水区域。
【材料四】图乙是不同波长条件下人眼视觉上对光的灵敏程度的大小变化关系，其中灵敏度最 大值定义为 1，当灵敏度小于 0.2 时，人眼无视力感觉。
结合以上信息，综合运用所学知识，对小永游玩过程中发现的现象作出解释。
24．“海市蜃楼”是一种光学自然现象，下图甲、乙是夏天炎热路面上形成此现象的图解。
资料1：光在不均匀物质中传播时会发生弯折；
资料2：一般情况下，光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时，会偏离法线而改变传播方向；
资料3：夏天，酷热的路面使得路面上方空气的温度升高，越靠近路面的空气越热，密度越小；
（1）图甲中，你看到的是虚像还是实像 　 　
（2）对图甲成因的解释：近路面空气比路上方空气温度高，密度小，远处物体射出的光进入密度不断 变小的空气时，发生连续折射，折射角会逐渐　 　，进入人的眼睛，而人总以为光是沿直线传擢 的，所以在人的前方会出现“海市蜃楼现象”；图丙是海面上出现的“海市蜃楼现象”，据图甲的成因可推断近海面处空气的密度　 　。
25．三棱镜是种重要的光学元件，光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢？小金用红光以一定角度斜射到三棱镜上，光路如图1所示。改变斜射角度，光路如图2、图3所示。回答下列问题：
（1）分析图1、2或3可知，当光线从玻璃中斜射向空气中时，折射角　 　入射角；
（2）经过两次折射后，红光均向三棱镜的　 　（选填“顶角A”或“底面BC”）偏折；
（3）了解了小金的探究后，老师建议小金把凸透镜分割成两部分进行思考，如图4所示。小金经过分析和综合，理解了凸透镜对光具有　 　作用的原因；
（4）小金还利用三棱镜进行了光的色散实验，得到红上紫下的彩色光带。为什么是红上紫下而不是紫上红下排列？小金经过思考，发现其原因是不同色光的折射角度不同造成的。从相同角度斜射入玻璃时，　 　（选填“红光”或“紫光”）的折射角会更大一些。
26．如图所示，某人看到水池A处有一条鱼，而鱼的实际位置在B处，请画出人眼看到鱼的完整光路图。
27．一束光自水池底部射出，在岸边的天花板上的A 点处形成一个光斑，如图所示，在图中画出折射光线和法线。若水池发生深浅变化，这一束光在天花板上形成的光斑从 A 点移动到B 点，在图中根据光路折射规律画出变化后的水面(图中虚线为原来水面位置)。
28．如图是经平面镜反射后的反射光线，请画出射向平面镜的入射光线和进入空气中的折射光线。
29．小文将一块玻璃砖竖立在桌面上，让小明站在玻璃砖右侧进行观察。当小文将一枚硬币缓慢移至玻璃砖左侧某一位置时，小明惊奇地发现，硬币“进入”了玻璃砖内。如图所示，A'点是 A 点的像。请在图中画出从A 点发出的一条光线，经过玻璃砖进入眼睛的完整光路。
30．如图甲所示，潜水员在潜水时，抬头看到水面上有一只飞翔的小鸟。A 点为小鸟实际的位置，B点为潜水员眼睛的位置，请在图乙中画出反映这一过程的光路图，并画出潜水员所看到的“小鸟”的大致位置。
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