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第4章　光的折射、透镜
4.1　光的折射
【学习目标】
1.
熟悉生活中常见的折射现象；
2.
理解折射光线的相关概念；
3.
掌握住折射定律以及利用折射定律画图。
【知识梳理】
一、折射的相关概念
（1）定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射。
（2）相关概念：
①入射光线：从一种介质射向另一种介质的光线。
②折射光线：进入另一种介质的光线。
③法线：过入射点与界面垂直的直线。
④入射角：入射光线与法线的夹角。
⑤折射角：折射光线与法线的夹角。
二、光的折射定律
（1）特点：
①
折射光线、入射光线和法线在同一平面内；
②折射光线和入射光线分居在法线两侧；
③入射角增大时，折射角也随之增大，反之亦然；
④光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；
⑤光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；
（2）注意：光垂直界面入射时，传播方向不变，即折射角等于零。
三、生活中的折射现象
（1）筷子“弯折”：红、绿、蓝。按照不同的比例可以混合成各种不同的色光。
（2）池水变浅：红、黄、蓝。按照不同的比例可以混合成各种不同的颜色。
（3）海市蜃楼：由它透过的色光决定。
【难点突破】
光的折射定律内容
①
折射光线、入射光线和法线在同一平面内；
②折射光线和入射光线分居在法线两侧；
③入射角增大时，折射角也随之增大，反之亦然；
④光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；
⑤光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；
【例1】（2019·泰州）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ON′方向射出,此时折射角为___
_度。
【典型例题】
光的折射作图
【例1】（2020·呼伦贝尔）如图所示，有一束光从空气斜射入水中，MN为法线，请你画出它的反射光线和折射光线?
【例2】（2020·潍坊）如图所示，在清水池底水平放置一平面镜，一束光射向水面的A点，经水折射和平面镜一次反射后射向水面的B点，请作出该过程的光路图。
折射定律的特点与应用
【例3】我校的喷水池在池底的中央安装了只射灯，池内无水时，射灯发出的一束光线照在池壁上，在S点形成一光斑，如图所示，现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到光斑的位置在P点，如果
水面上升至b位置时，人看到的亮斑的位置在Q点，则P点在S点的______（选填“上方”或“下方”），Q点在S点的______（选填“上方”或“下方”）。
【例4】如图所示，一圆柱形敞口容器内装有适量的水，用激光笔从其左侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，这束激光在水面发生偏折，折射角_____入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”）；保持激光笔不动，逐渐向杯中加水，则光斑向_____（选填“左”或“右”）移动。
【例5】（2020·青海）如图所示的四种现象中，由光的折射形成的是（　　）
A.水中荷花的倒影
B.屏幕上的手影
C.小孔成像
D.放大镜
【基础与提高】
1.
下列现象不属于光的折射现象的是（
）
A．插在水中的筷子“变弯”了
B．岸上的人看到湖水中的蓝天白云
C．池水看起来变浅
D．潜水员从水中看到岸上的树比实际高
2.
如图所示，叉鱼时所看到的鱼，实际上是（
）
A．光的反射形成的虚像
B．光的折射形成的虚像
C．光的反射形成的实像
D．光的折射形成的实像
3.
（2020·阜新）下列所示的四个现象中，属于光的折射的是(　　)
①
海市蜃楼
②日环食
③筷子上折
④鸟的倒影
A.
①②
B.
①③
C.
①②④
D.
②③④
4.（2019·德州）下列诗句中有关光现象的说法正确的是（
）
A．“绿树阴浓夏日长”，树阴是光的反射形成的
B．“楼台倒影入池塘”，楼台倒影是光的折射形成的
C．“瀑水喷成虹”，彩虹是光的直线传播形成的
D．“潭清疑水浅”，水浅是光的折射形成的
5.
潜入水中工作的潜水员在水中看见岸上的路灯，符合实际的光路示意图是（
）
A.
B.
C.
D.
6.
光从玻璃斜射到空气中，在玻璃与空气的交界面上发生反射和折射，以下符合实际情形的是（
）
7.
一束与液面成50°夹角的光线从空气斜射入某液体中时，折射角为30°，当入射光向法线靠拢10°时，则折射角为（
）
A．大于30°小于40°
B．大于40°
C．大于20°小于30°
D．30°
8.（2018?盐城）有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示，下列操作使光斑向左移动的是（
）
A．保持水面高度不变使激光笔向右平移
B．保持激光射入角度不变使水面上升
C．保持激光射入角度不变使水面下降
D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
9.（2020·吉林）漫步湖边，看到水中的“鱼儿”，是由于光的　　
形成的　
　像。
10.
如图所示，一束激光沿_____射到空水槽底部O点，形成一个光斑，向水槽中注入适量水后，水槽底部光斑移动到O点的_____（左/右）侧。继续沿水槽壁缓慢注水，在此过程中，折射角_____（增大/不变/减小）。
11.（2020·镇江）光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射光路如图所示，其中折射角为_____（选填“1”?“2”或“3”），分界面为_____（选填“①”或“②”），分界面的_____方为水，当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将变__
___?
12.
如图所示，是光由玻璃射入空气时发生折射的不完整的光路图，在图中，入射光线是????，折射光线是????，折射角是????，入射角为????，????是玻璃。
13.如图所示,已知一光线从空气射入水中,入射角为45?,折射角为30?,光线在水中折射到水平放置的平面镜上后又被反射回来,其反射角是
___；然后光线又折射回空气中,其折射角是_
__。
14.按要求作图：
（1）（2020·安顺）如图所示，一束光线从水中斜射向空气，请画出折射光线的大致位置。
（2）如图所示，a，b为岸上灯泡S发出的光线射入潜水员眼睛的其中两条，请作图找出潜水员看到岸上灯泡的位置S?。
（3）（2020·黔西南州）如图，装有水的烧杯底部有一枚硬币A，眼睛在B处看到硬币在C处。画出人眼看到硬币的光路图。
（4）一束光线从空气斜射入水中，在水面发生反射和折射，已知反射光线OA如图所示，请在图中画出它的入射光线和大致的折射光线。
15.
（2019·玉林）为了探究“光折射时的特点”，如图所示：
（1）让光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后折射光线会向
方向偏折；当入射角增大时，折射角
。
（2）当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑向
（选填“左”或“右”）移动。
（3）把一枚硬币放入杯底，看到硬币的位置比它实际的位置要偏
（选填“高”或“低”）。
16.小明在空气和水两种介质的界面做“探究光的折射特点”的实验中发现，发生折射现象的同时还发生了反射现象，且折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。小明通过实验还得到如下表的数据：
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
22.1°
35.4°
40.9°
请分析表中数据，回答下列问题：
（1）此组实验中，光是从________（选填“空气”或“水”）中斜射入界面。
（2）折射角随入射角的增大而________（选填“增大”“不变”或“减小”）。
17.
在“探究光折射时的特点”试验中，让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题：
（1）此现象说明_______（选填序号）
A．光路可逆
B．光在水面只发生了折射
C．光在水面只发生了反射
D．光在水面既发生了折射又发生了反射
（2）增大这一束光与竖直方向的夹角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，此现象说明_________（选填序号）
A．入射角增大，折射角减小
B．入射角增大，折射角增大
C．折射角的大小与入射角的大小成正比
D．折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比
（3）让这一束光垂直于水面射入空气。传播方向__________（选填序号）。
A．向右偏???
B．向左偏????
C．不偏
18.（2019·贵阳）光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点，如图甲所示。
（1）小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为________所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是________________。
（2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM'水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平，入射光线应该从A点向O点射入，这是为了保证_______________，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的________相同。
（3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（OE为水中的折射光线），通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是__
______。
（4）若用激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则________射出的折射光线更远离法线。
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精品试卷·第
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第4章　光的折射、透镜
4.1　光的折射
【学习目标】
1.
熟悉生活中常见的折射现象；
2.
理解折射光线的相关概念；
3.
掌握住折射定律以及利用折射定律画图。
【知识梳理】
一、折射的相关概念
（1）定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射。
（2）相关概念：
①入射光线：从一种介质射向另一种介质的光线。
②折射光线：进入另一种介质的光线。
③法线：过入射点与界面垂直的直线。
④入射角：入射光线与法线的夹角。
⑤折射角：折射光线与法线的夹角。
二、光的折射定律
（1）特点：
①
折射光线、入射光线和法线在同一平面内；
②折射光线和入射光线分居在法线两侧；
③入射角增大时，折射角也随之增大，反之亦然；
④光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；
⑤光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；
（2）注意：光垂直界面入射时，传播方向不变，即折射角等于零。
三、生活中的折射现象
（1）筷子“弯折”：红、绿、蓝。按照不同的比例可以混合成各种不同的色光。
（2）池水变浅：红、黄、蓝。按照不同的比例可以混合成各种不同的颜色。
（3）海市蜃楼：由它透过的色光决定。
【难点突破】
光的折射定律内容
①
折射光线、入射光线和法线在同一平面内；
②折射光线和入射光线分居在法线两侧；
③入射角增大时，折射角也随之增大，反之亦然；
④光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；
⑤光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；
【例1】（2019·泰州）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ON′方向射出,此时折射角为___
_度。
【答案】
(1).
向左移动
；
会
；烟雾（或水雾，合理即可）
(2).
在同一平面
；
减小；
0。
【解析】
本题主要考查光的折射现象与特点的实验探究
问题求解：
（1）根据光的折射规律可知，光从空气射入水中，折射角小于入射角，所以向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将向左移动；这个现象说明了光从空气斜射入水中时，传播方向会发生偏折；实验中光在空气中的传播路径并不清晰，可以通过在水面喷一些烟雾解决，光通过烟雾的水时会发生漫反射，便于清晰的观察光线。
（2）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；由小明的实验现象可知，光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之减小；当光沿着NO方向射入时会沿ON’方向射，即入射光线垂直入射时，折射光线与法线重合，所以此时折射角为0度。
【典型例题】
光的折射作图
【例1】（2020·呼伦贝尔）如图所示，有一束光从空气斜射入水中，MN为法线，请你画出它的反射光线和折射光线?
【答案】
【解析】
法线已画出，根据反射角等于入射角画出反射光线，根据折射角小于入射角画出折射光线，如图所示：
【例2】（2020·潍坊）如图所示，在清水池底水平放置一平面镜，一束光射向水面的A点，经水折射和平面镜一次反射后射向水面的B点，请作出该过程的光路图。
【答案】
【解析】
过平面镜做A点的对称点A′，连接A′B交平面镜与点O，OB即为反射光线，连接AO，即为折射光线(也是OB对应的入射光线)，如图所示：
折射定律的特点与应用
【例3】我校的喷水池在池底的中央安装了只射灯，池内无水时，射灯发出的一束光线照在池壁上，在S点形成一光斑，如图所示，现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到光斑的位置在P点，如果
水面上升至b位置时，人看到的亮斑的位置在Q点，则P点在S点的______（选填“上方”或“下方”），Q点在S点的______（选填“上方”或“下方”）。
【答案】下方；上方；
【解析】往池内注水，水面升至a位置时，发生折射，根据光的折射规律，P点如下图所示：
由图可知，P点在S点的下方；水面上升至b位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，根据反射定律和折射规律可得，Q点如下图所示：
由图可知，Q点在S点的上方。
【例4】如图所示，一圆柱形敞口容器内装有适量的水，用激光笔从其左侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，这束激光在水面发生偏折，折射角_____入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”）；保持激光笔不动，逐渐向杯中加水，则光斑向_____（选填“左”或“右”）移动。
【答案】(1).
小于；
(2).
左；
【解析】
光从空气斜射入水中，折射角小于入射角；保持激光笔不动，逐渐向杯中加水，水位升高，光的折射的光路图分别如B、A图所示：
两者比较可知，水位升高，光斑向左移动。
【例5】（2020·青海）如图所示的四种现象中，由光的折射形成的是（　　）
A.水中荷花的倒影
B.屏幕上的手影
C.小孔成像
D.放大镜
【答案】D
【解析】
A．水中荷花的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故A不符合题意；
B．手影是光的直线传播形成的，故B不符合题意；
C．小孔成像是光直线传播形成的，故C不符合题意；
D．放大镜是利用光的折射工作的，故D符合题意。
故选D。
【基础与提高】
1.
下列现象不属于光的折射现象的是（
）
A．插在水中的筷子“变弯”了
B．岸上的人看到湖水中的蓝天白云
C．池水看起来变浅
D．潜水员从水中看到岸上的树比实际高
【答案】B
【解析】
A．插在水中的筷子“变弯”了，是由于光的折射产生的，故A不符合题意；B．岸上的人看到湖水中的蓝天白云，是平面镜成像，其基本原理为光的反射，故B符合题意；C．池水看起来变浅，是由于光的折射产生的，故C不符合题意；D．潜水员从水中看到岸上的树比实际高，是由于光的折射产生的，故D不符合题意。
2.
如图所示，叉鱼时所看到的鱼，实际上是（
）
A．光的反射形成的虚像
B．光的折射形成的虚像
C．光的反射形成的实像
D．光的折射形成的实像
【答案】B
【解析】叉鱼时将鱼叉对准看到的鱼，不能叉到鱼。这是因为从鱼身上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，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，眼睛看到的是鱼的虚像，在鱼的上方，所以叉鱼时要瞄准像的下方。故ACD错误，B正确。
3.
（2020·阜新）下列所示的四个现象中，属于光的折射的是(　　)
①
海市蜃楼
②日环食
③筷子上折
④鸟的倒影
A.
①②
B.
①③
C.
①②④
D.
②③④
【答案】B
【解析】
①海市蜃楼是光的折射现象；
②日环食是光的直线传播形成的；
③筷子上折是由光的折射形成的；
④鸟的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象。
属于光的折射的是①③。
故选B。
4.（2019·德州）下列诗句中有关光现象的说法正确的是（
）
A．“绿树阴浓夏日长”，树阴是光的反射形成的
B．“楼台倒影入池塘”，楼台倒影是光的折射形成的
C．“瀑水喷成虹”，彩虹是光的直线传播形成的
D．“潭清疑水浅”，水浅是光的折射形成的
【答案】D
【解析】
A.树阴是树木的影子,由于光的直线传播,光射到不透明物体上,在不透明物体后面形成影子,A错误；
B.楼台的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的虚像,B错误；
C.彩虹是光的色散形成的,光的色散的实质是光的折射,C错误；
D.“潭清疑水浅”,水底反射的光斜射出水面时发生折射,看水底是逆着光的传播方向看的(即逆着折射光线看),由于我们认为光是沿直线传播的,所以看到的位置比实际位置浅,D正确。故选D。
5.
潜入水中工作的潜水员在水中看见岸上的路灯，符合实际的光路示意图是（
）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】本题考查光的折射；
根据光的折射定律，当路灯的光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线向法线方向偏折，故C正确。故本题答案为C。
6.
光从玻璃斜射到空气中，在玻璃与空气的交界面上发生反射和折射，以下符合实际情形的是（
）
【答案】B
【解析】本题考查的是光的反射和折射，在反射现象中反射角等于入射角，在折射现象中，光从透明介质斜射入空气时折射角大于入射角，故B选项正确。
7.
一束与液面成50°夹角的光线从空气斜射入某液体中时，折射角为30°，当入射光向法线靠拢10°时，则折射角为（
）
A．大于30°小于40°
B．大于40°
C．大于20°小于30°
D．30°
【答案】C
【解析】根据题意可知，当入射角等于40°时，折射角等于30°；当入射光线向法线靠拢10°时，入射角等于30°；根据光从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角可知，折射角小于30°；由于折射角随入射角的增大而增大，因此当光从空气斜射入其它介质时，折射角的变化量小于入射角的变化量，即折射角大于20°。
8.（2018?盐城）有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示，下列操作使光斑向左移动的是（
）
A．保持水面高度不变使激光笔向右平移
B．保持激光射入角度不变使水面上升
C．保持激光射入角度不变使水面下降
D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
【答案】B。
【解析】
A、保持水面高度不变使激光笔向右平移，光斑右移，故A错误；
BC、向水槽内注水，水位升高；光的折射的光路图分别如B、A图所示：
比较可知，水位升高，光斑向左移动，故B正确，C错误；
D、保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大，折射角变大，光斑右移，故D错误。
故选：B。
9.（2020·吉林）漫步湖边，看到水中的“鱼儿”，是由于光的　　
形成的　
　像。
【答案】折；虚。
【解答】鱼儿是在水中的实际物体，是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛，我们看到水中的鱼，其实看到的是鱼的虚像，是由光的折射形成的。
故答案为：折；虚。
10.
如图所示，一束激光沿_____射到空水槽底部O点，形成一个光斑，向水槽中注入适量水后，水槽底部光斑移动到O点的_____（左/右）侧。继续沿水槽壁缓慢注水，在此过程中，折射角_____（增大/不变/减小）。
【答案】直线传播；左；不变;
【解析】本题考查光在均匀介质中直线传播和光的折射规律。
水槽内没有注水时，光沿直线传播，照射到O点；当向水槽内注入适量的水后，光从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，因此光线移动到O点左侧；继续沿水槽壁缓慢注水，折射光线逐渐向左偏折，但是入射角不变，折射角的大小也不变。
11.（2020·镇江）光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射光路如图所示，其中折射角为_____（选填“1”?“2”或“3”），分界面为_____（选填“①”或“②”），分界面的_____方为水，当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将变__
___?
【答案】
(1).
2；
(2).
②；
(3).
上；
(4).
大。
【解析】
根据光的反射定律，入射光线与法线的夹角为入射角，反射光线与法线的夹角为反射角，并且反射角等于入射角，由图可知，3、1是入射角和反射角，故①是法线，②是界面，所以CO是入射光线，OA是反射光线，OB为折射光线，其中折射角为2。
光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射，如图所示，入射角3比折射角2小，光在光密介质中的角度小，因此分界面的上方是水。
当入射角减小时，折射角和反射角都会变小，因此反射光线与折射光线的夹角将变大。
12.
如图所示，是光由玻璃射入空气时发生折射的不完整的光路图，在图中，入射光线是????，折射光线是????，折射角是????，入射角为????，????是玻璃。
【答案】OA；BO；∠4；∠1；左；
【解析】
1.本题是关于光的折射的题目，解题的关键是知道光的折射规律；
2.光的反射定律：反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；
3.根据光的反射定律和折射规律，确定出入射光线、反射光线和折射光线，以及法线与界面，就可以知道入射角、反射角和折射角。
当光从玻璃射向空气时，折射角大于入射角，故OA入射光线BO是折射光线；∠4是折射角，∠1是入射角，分界面PQ左侧是玻璃.故答案为：OA；BO；∠4；∠1；左.
13.如图所示,已知一光线从空气射入水中,入射角为45?,折射角为30?,光线在水中折射到水平放置的平面镜上后又被反射回来,其反射角是
___；然后光线又折射回空气中,其折射角是_
__。
【答案】30°；45°
【解析】
作出光路示意图。光线入射到平面镜上时的反射角?,?平面镜反射时，反射角等于入射角，
而光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，
如图所示,反射角：∠2=∠1=30?
光从液体射向空气时的入射角为∠3=∠2=30?
根据光路的可逆性可知这时的折射角?∠4=45?故答案为：30；45。
14.按要求作图：
（1）（2020·安顺）如图所示，一束光线从水中斜射向空气，请画出折射光线的大致位置。
【答案】
【解析】
过入射点画出法线，根据折射定律，光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角画出折射光线。如图所示。
（2）如图所示，a，b为岸上灯泡S发出的光线射入潜水员眼睛的其中两条，请作图找出潜水员看到岸上灯泡的位置S?。
【答案】
【解析】
根据光的折射定律可知，潜水员看到岸上灯泡的像的位置为两条折射光线的反向延长线的交点，故答案如图所示
（3）（2020·黔西南州）如图，装有水的烧杯底部有一枚硬币A，眼睛在B处看到硬币在C处。画出人眼看到硬币的光路图。
【答案】
【解析】
当折射光线进入人眼时，人凭光沿直线传播的感觉，判断硬币在折射光线的反向延长线上的C处，人看到的是硬币的虚像；从题中条件可知，人眼在B处，像在C处，先连接B、C两点，与水面交于点O，那么O为入射点，再连接AO，这为入射光线，标上箭头，OB为折射光线，并标上箭头，如下图所示。
（4）一束光线从空气斜射入水中，在水面发生反射和折射，已知反射光线OA如图所示，请在图中画出它的入射光线和大致的折射光线。
【答案】
【解析】
图中已经过反射点垂直界面画出法线，根据反射光线与入射光线分居法线两侧，在法线左侧画出入射光线，使反射角等于入射角，在法线的右侧的水中O点画出折射光线，注意折射角小于入射角。
15.
（2019·玉林）为了探究“光折射时的特点”，如图所示：
（1）让光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后折射光线会向
方向偏折；当入射角增大时，折射角
。
（2）当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑向
（选填“左”或“右”）移动。
（3）把一枚硬币放入杯底，看到硬币的位置比它实际的位置要偏
（选填“高”或“低”）。
【答案】（1）法线；增大（2）左（3）高；
【解析】
(1)由光的折射规律可知，光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，即折射光线向靠近法线方向偏折；若入射角增大，则折射角随之增大；
(2)若保持入射光束的方向不变，杯中的水增多，则入射点将左移光路如图.当水增多时，液面升高，入射角不变，折射角也不变，而光斑向左移动；
(3)从硬币发出的漫反射光经过水面折射，折射光线远离法线向下偏折，当光线射入人眼，人凭光直线传播的感觉，认为硬币在折射光线的反向延长线上，其实，人看到的硬币的虚像，比实际的位置要高。
16.小明在空气和水两种介质的界面做“探究光的折射特点”的实验中发现，发生折射现象的同时还发生了反射现象，且折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。小明通过实验还得到如下表的数据：
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
22.1°
35.4°
40.9°
请分析表中数据，回答下列问题：
（1）此组实验中，光是从________（选填“空气”或“水”）中斜射入界面。
（2）折射角随入射角的增大而________（选填“增大”“不变”或“减小”）。
【答案】（1）空气
；（2）增大；
【解析】（1）由表格数据可知，折射角小于入射角，光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，故此组实验中，光是从空气中斜射入界面。
（2）由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。
17.
在“探究光折射时的特点”试验中，让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题：
（1）此现象说明_______（选填序号）
A．光路可逆
B．光在水面只发生了折射
C．光在水面只发生了反射
D．光在水面既发生了折射又发生了反射
（2）增大这一束光与竖直方向的夹角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，此现象说明_________（选填序号）
A．入射角增大，折射角减小
B．入射角增大，折射角增大
C．折射角的大小与入射角的大小成正比
D．折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比
（3）让这一束光垂直于水面射入空气。传播方向__________（选填序号）。
A．向右偏???
B．向左偏????
C．不偏
【答案】（1）D；（2）B；（3）C；
【解析】
光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；光从水或其它透明介质斜射入空气中，折射角大于入射角；光垂直射到界面时不改变方向；光射到界面上时同时发生反射和折射。
（1）让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示，图中可以看到反射光线，同时也看到折射光线，故选D。
（2）光源射出的光线和竖直方向的夹角是入射角，空气中的光线和竖直方向的夹角是折射角；
增大这一束光与竖直方向的夹角，即增大了入射角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，也就是折射角也增大，此现象说明入射角增大，折射角增大，但不能得出成正比的关系，故选B。
（3）光垂直射到界面时不改变方向；所以，让这一束光垂直于水面射入空气，其传播方向不偏转，故选C。
18.（2019·贵阳）光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点，如图甲所示。
（1）小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为________所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是________________。
（2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM'水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平，入射光线应该从A点向O点射入，这是为了保证_______________，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的________相同。
（3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（OE为水中的折射光线），通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是__
______。
（4）若用激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则________射出的折射光线更远离法线。
【答案】
（1）有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播；AO和BO；
（2）入射光线重合；入射角；（3）玻璃；?（4）玻璃；
【解析】
（1）光线从AO到OC传播路线没有发生改变，表明光是在同种均匀介质中传播的，即部分光线并没有通过玻璃砖，依旧在空气中传播；本实验主要探究光的折射规律，最应该记录的是折射光线和入射光线，即AO和BO。
（2）实验中要探究光在玻璃和水中的折射能力，则应保证无关变量相同，即入射光线、入射角应相同，从而比较折射光线和折射角的变化情况，所以入射光线从A点向O点射入是为了保证入射光线重合和入射角相同。
（3）由丙图可知，入射光线AO相同的情况下，光斜射入水中的偏离角度比光斜射入玻璃中的偏离角度要小，故这两种介质对光偏折能力较强的是玻璃。
（4）光从空气斜射入玻璃的偏折能力比水的强，根据光路是可逆的可知，若用激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，光从玻璃斜射入空气中折射能力较强，折射光线更远离法线。
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精品试卷·第
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