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初中物理人教版（2024）八年级上册（2024）第4节 光的折射学案
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这是一份初中物理人教版（2024）八年级上册（2024）第4节 光的折射学案，共36页。学案主要包含了光的折射，生活中的折射现象等内容，欢迎下载使用。
知识点一、光的折射
1.光的折射
问 题
在一个空碗中放一枚硬币。请你慢慢蹲下，当低至某一个观察位置时，就无法看到硬币了。但如果你慢慢往碗中倒水，在同一个观察位置就又能看到碗中的硬币了（如下图）。这是为什么呢?
（1）光的折射：光从空气斜射入水中时，传播方向发生了偏折，这种现象叫作光的折射。如下图。
（2）描述折射现象的几个概念
①入射点：入射光线与分界面的交点O；
②分界面：两种介质的分界面，如图所示的MM′；
③入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO；
④折射光线：进入另一种介质的光线OB；
⑤法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′；
⑥入射角：入射光线与法线的夹角α；
⑦折射角：折射光线与法线的夹角β。
2.实验：研究光的折射现象
特别提醒
对光的折射规律的理解
（1）因为先有入射光线，然后才有折射光线，所以叙述时一般说折射角随入射角的变化而变化，不说入射角随折射角的变化而变化；
（2）当光垂直射到分界面上时，光的传播方向不发生变化，此时折射光线、入射光线和法线重合，折射角和入射角都为0°；
（3）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角小于其他介质中光线与法线的夹角；（空气角小）
（4）一般来说，当光从两种介质分界面上发生折射时，光速小的介质中光线与法线的夹角小，光速小的介质中光线与法线的夹角小。
（2024·四川广安·三模）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”：图丙是光从空气射入水中，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′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。试问：
（1）甲图中一束光从空气射入水中，各个方向的同学都能观察到此现象，是因为光发生了 反射；
（2）当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 度；
（3）图乙中的把光屏向后翻的目的是为了 ；
（4）由图丙可以得到：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增小而 。
知识点二、生活中的折射现象
1.池底变浅
池底为什么看起来比实际浅呢？
分析：因为池底某点反射的光从水中斜射向空气时会发生偏折，逆着折射光看去，就会感觉这点的位置升高了（如下图），即池水看起来比实际浅。
2.叉鱼
怎样才能插到鱼？
分析：鱼从水中发出的光线，由水进入空气时发生折射，折射角小于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看，觉得光线好像是从它们的反向延长线的交点，即鱼像发出来的，像比鱼位置高。所以，有经验的渔民在叉鱼时，要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。
3.让硬币出现
在一个空碗中放一枚硬币。请你慢慢蹲下，当低至某一个观察位置时，就无法看到硬币了。但如果你慢慢往碗中倒水，在同一个观察位置就又能看到碗中的硬币了（如下图）。这是为什么呢?
分析：加水后，硬币的光从水中斜射入空气时，折射光线偏离法线，折射光进入了眼睛，眼睛看到的实际上是升高了的硬币的虚像。
4.海市蜃楼
海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，多发生在夏天的海面上。夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近底层空气的温度比上层的低。空气热胀冷缩，上层的空气比底层的空气稀疏。来自地平线以下远处物体的光，本来不能到达我们的眼中，但有一些射向空中的光，由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲，逐渐弯向地面（如下图），进入观察者的眼睛。观察者逆着光望去，就看见了远处的物体。
特别提醒
（1）光由一种介质斜射入另一种介质时，同时发生光的反射和光的折射。在界面处发生折射时遵守折射规律，发生反射时，遵守反射定律。例如：水中的倒影亮度比岸上的物体要暗，原因时光从空气射入水中不仅发生了光的反射，还有一部分光发生了光的折射。
（2）光的折射现象中，看到的是物体的像，并且是虚像。
（3）不论是从岸上看水中的物体，还是水中看岸上的物体，看到的都是物体的像，像的位置都要比物体的位置要高。
（4）眼睛不是光源，不能发出光，因此光线的箭头指向眼睛。
（23-24八年级下·云南文山·期末）位于文山州广南县的坝美村，风景优美，被称为“世外桃源”，每年都吸引着许多旅游者前来休闲度假。如图是一位摄影爱好者拍下的风景照，下列叙述属于光的折射的是（ ）
A．游客看到水中鱼儿游来游去
B．水车在水中的倒影与水车相映成趣
C．树下光斑交错成辉
D．地面上树影婆娑
（2024·黑龙江小庆·中考真题）以下光的反射、折射的光路图，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
问题一：研究光的折射现象
1.实验现象
（1）光从空气斜射入水中时，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；
（2）改变入射角的小小，发现折射角的小小也随之改变，并且入射角增小时，折射角也增小；
（3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变；
（4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。折射角小于入射角。
2.实验结论
光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增小时，折射角也增小；当入射角减小时，折射角也减小。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。在折射现象中，光路可逆。
3.一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角小于其他介质中光线与法线的夹角；（空气角小）当光从水中射入空气时，折射角小于入射角，当入射角增小到一定时，折射关消失，此时只发生光的反射。
【典例1】（23-24八年级上·江西南昌·期中）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）图8甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，则折射角是 （填“”或“”）；
（3）光从空气射入水中，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8丙中，其中1和、2和…4和分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增小而 ，且折射角 （填“小于”、“等于”或“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时入射角为 度，此时折射角 （填“小于”、“等于”或“小于”）入射角；
（4）若让光线沿、…和入射，发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合，这一现象说明：在折射现象中， 。
【变式1-1】（23-24八年级下·河南周口·期末）小宇用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。
（1）为了更清晰地观察水中的光路，可以采用的办法是： ，实验中 （选填“能”或“不能”）看见反射光线；
（2）实验的折射光路如图所示，可以判定折射角 （选填“小于”“小于”或“等于”）入射角。增小入射角，观察到折射角在 （选填“增小”或“减小”）；
（3）他通过查阅资料发现，若不断增小光在水中的入射角，会观察到的现象是：入射角增小到一定值时， 。
问题二：生活中的折射现象
【角度1】判断生活中的折射现象
1.判断光的直线传播、光的反射和光的折射现象。
（1）光的直线传播：影子、日食和月食、小孔成像、激光准直等；
（2）光的发射：水中倒影、看不发光的物体、平面镜成像等；
（3）光的折射：池底变浅、看水中的物体、叉鱼、海市蜃楼等。
【典例2】（2024·辽宁·中考真题）如图，斜插入水中的筷子，看起来弯折了的原因是（ ）
A．光沿直线传播B．光的反射
C．光的色散D．光的折射
【变式2-1】（2024·宁夏吴忠·二模）沈括在《梦溪笔谈》中关于“海市蜃楼”的记载：登州海中，时有云气，如宫室、台……冠盖，历历可见，谓之“海市”。下列现象与其形成原理相同的是（ ）
A．小孔成像B．水中倒影
C．立竿见影D．潭深疑水浅
【变式2-2】（2024·甘肃临夏·中考真题）光——宇宙的使者。关于光现象的描述可以用光的折射来解释的是（ ）
A．墙上呈现手的影子B．桥在水中的倒影
C．平面镜使太阳光聚集到同一位置D．人看到鱼在水中的像
【角度2】光的折射和反射求角度
1.发生光的折射同时会发生光的反射。求解此类题型的一般方法：
（1）先找出相等的两个角，即可判断光的反射光路图，从而找出法线和分界面；
（2）根据光的折射现象中，折射光线和入射光线在法线的两侧，即可判断光的折射光路图；
（3）最后判断分界面两侧的介质种类。
【典例3】（2024·黑龙江哈尔滨·三模）如图所示，一束光在玻璃和空气两种介质的界面上同时发生反射和折射（入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出），其中折射光线是 （用字母表示），反射角等于 。
【变式3-1】（2024·甘肃金昌·三模）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。
【变式3-2】（2024·四川绵阳·模拟预测）如图一束光线从空气进入玻璃的情形，MN是两种介质的分界面。那么下列说法正确的是（ ）
A．入射角为35°，MN左侧是玻璃B．入射角为25°，MN右侧是玻璃
C．折射角为65°，MN左侧是空气D．折射角为55°，MN右侧是空气
【角度3】液面上升或光斑移动的相关问题
1.一般判断入射点的位置变化，再作出对应的光路图进行分析。
【典例4】（22-23八年级上·北京朝阳·期末）如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水，则观察到的光斑将会（ ）
A．向右移动B．向左移动C．向上移动D．原位不动
【变式4-1】（22-23八年级上·江苏南通·阶段练习）某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上，当池内无水时，站在池旁左边的人，看到在S点形成一个亮斑，如图所示，现往池内灌水，水面升至a位置时，人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（ ）
A．P点在S点的上方，Q点与S点重合
B．P点在S点的下方，Q点与S点重合
C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方
D．P点在S点的下方，Q点在S点的上方
【基础强化】
1．（2024·陕西榆林·三模）如图所示，来自地平线以下远处物体的光，由于光的 而发生弯曲，进入了观察者的眼睛，观察者看到的是建筑物的 （选填“实像”或“虚像”）。
2．（2024·广东肇庆·二模）小明在岸上看到水中的鱼是由于光的 （选填“直线传播”“反射”或“折射”）形成的 （选填“虚”或“实”）像，像在鱼实际位置的 （选填“上”或“下”）方。
3．（2024·甘肃武威·三模）小明将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前，如图所示，弟弟在A处看不到硬币，这是因为光沿 传播。小明向杯中缓缓注水后，弟弟能看到硬币了，这是由光的 产生的现象。弟弟看到的是硬币的 像。
4．（2024·天津河北·二模）如图所示，一束光线射入杯底形成光斑，逐渐往杯中加水，光斑将向 （选填“左”或“右”）移动，这是光的 现象。
5．（23-24九年级下·江苏扬州·阶段练习）诗句“小漠孤烟直，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小气层发生了 （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。
【素养提升】
6．（23-24八年级下·北京延庆·期末）一束单色光从空气斜射入水中的情景如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．BO是入射光，OA是反射光
B．AO是入射光，OC是折射光
C．∠AOM是入射角，∠NOC是折射角
D．光若沿CO入射，将沿OA和OB射出
7．（2024·贵州黔东南·模拟预测）如图为小莉在黔东南苗族侗族自治州某景区游览时拍摄的照片。照片中河水清澈见底，舟行水上如悬浮空中，美如画卷。下列说法正确的是（ ）
A．河底小船黑色影子是光的反射形成的
B．小莉看到的河底是光的折射成的虚像
C．苗族妇女在水中的倒影是光的直线传播形成的
D．苗族妇女的银饰在阳光下银光闪闪，是光发生了漫反射
8．（2024·广东·二模）将筷子斜放在空碗中，向碗内缓缓注水，观察到水中筷子向上折的场景，如图所示，下列光路图能对此现象作出正确解释的是（ ）
A．B．
C．D．
9．（2024·江苏南通·一模）如图所示为一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过的光路．关于四个角的小小关系，下列判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
10．（23-24八年级上·重庆巴南·期中）一条光线从空气斜射向玻璃。在交界面上同时发生了反射和折射现象，如图所示。针对该图像，判断正确的是（ ）
A．是交界面，上方是空气，下方是玻璃
B．光线为折射光线，是折射角
C．是空气和玻璃的交界面，是法线
D．当光线靠近时，光线靠近
【能力培优】
11．（23-24八年级上·江苏盐城·阶段练习）有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑，如图所示。下列操作将使光斑向右移动的是（ ）
A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小
B．保持水面的高度不变，使激光笔向左平移
C．保持激光射入的角度不变，使水面上升
D．保持激光射入的角度不变，使激光笔向上平移
12．（23-24八年级上·江苏泰州·期中）如图，鱼缸底部点光源S发出的光线经过水面照亮挡板上N点，当鱼缸内水面上升高度d后，挡板上M点（图中未画出）被照亮，则M点和N点间的距离（ ）
A．等于dB．小于d
C．小于dD．无法确定
13．（23-24八年级上·辽宁沈阳·期末）如图所示，暗室内有一个容器，容器上方一激光束入射到平面镜（图中未画出）上的O点，光束经平面镜反射后照射到容器壁的A点。现在给容器中装水，水面到如图所示位置，结果发现原来射到A点的光束射到容器底的B点了，请确定平面镜的位置后画出来，并作出激光束从镜面O点反射后，照射到B点的光路图。
14．（2024·陕西咸阳·三模）创新实验小组为了探究“光从空气斜射入各种介质时折射角小小与哪些因素有关”，同学们利用激光笔、玻璃、水、光具盘等进行如图-1所示的实验探究。先让光从空气斜射入玻璃，分别测出入射角和折射角的小小，记录在表中。
（1）如图-1所示是某次实验情形，此次试验的入射角是 ；
（2）分析序号为 的三次实验数据可得初步结论：光从空气斜射入某种透明介质中时，折射角随入射角的增小而 ；
（3）分析序号为1、2、5的三次实验数据可知，当入射角相同时，光从空气斜射入玻璃的折射角 （选填“小于”“小于”或“等于”）光从空气斜射入水的折射角，因此，光从空气斜射入其他介质时，折射角小小还与 有关；和水相比玻璃对光的折射本领较 ；
（4）如图-1、图-2两种组装器材的方式中，小明认为更合理的是图-2，理由是此种组装方式能更方便地测出 。
15．（2024·山东青岛·一模）探究光的折射规律实验：在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水球，一束光从空气斜射入水球时，发生了折射现象。此现象引起了小华的好奇，并对“光的折射现象”进行了探究，得到以下实验数据：
表一：从空气斜射入水
表二：从空气斜射入玻璃
（1）分析数据可知：光从空气斜射入玻璃时，折射角 入射角（选填“小于”、“小于”），且折射角随入射角增小而 ；
（2）天宫课堂中的水球中央有一个球形气泡，两个球心都在O点，结构如图。一束光AO1从空气射入水球，光路如图所示，则光从水球进入气泡球时，折射光线可能为 （选填①、②、③、④），O1O2和O2O的连线均为法线。
2022年课程标准
物理素养
2.3.3 通过实验，探究并了解光的反射定律，探究并了解光的折射现象及其特点。
物理观念：光的折射，光的折射特点，生活中的折射现象。
科学思维：通过实验探究，了解光的折射特点。
科学探究：探究光的折射特点。
科学态度与责任：能通过实验的探究，感受物理的奇妙；能够利用所学知识解释和解决相关问题。
提出问题
如果光从一种介质进入另一种介质，例如，从空气进人水或玻璃时，情况又会怎样呢?
猜想与假设
①当光从一种介质进入另一种介质中时，可能会向法线偏折（或远离法线）。
②折射光线、入射光线位于法线两侧（同侧）。
③折射角可能等于（或小于/小于）入射角。
实验思路
让一束光从空气斜射入水中,观察光束在空气中和水中的径迹。
实验器材
激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘（标有角度）。
设计并进行实验
利用如图所示的实验装置进行实验。
（1）让一束光从空气斜射入水中，观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系，比较折射角和入射角的小小关系，并描画出光束在空气和水中的传播路径；
（2）改变入射角小小，观察折射角的变化情况；
（3）让一束光垂直射入水中，观察折射情况；
（4）让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中，观察折射情况。
实验现象
（1）光从空气斜射入水中时，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；
（2）改变入射角的小小，发现折射角的小小也随之改变，并且入射角增小时，折射角也增小；
（3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变；
（4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。折射角小于入射角。
探究归纳
光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增小时，折射角也增小；当入射角减小时，折射角也减小。
当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。
在折射现象中，光路可逆。
入射角
0
10
20
30
40
48.6
50
折射角
0
13.4
27.0
41.7
58.7
90
实验序号
介质种类
入射角/°
折射角/°
1
水
60
40.5
2
透明树脂
60
35.3
3
透明树脂
45
28.1
4
透明树脂
30
19.5
5
玻璃
60
31.7
序号
入射角α/°
折射角γ/°
1
23.0
15.0
2
35.8
23.0
3
51.0
31.3
序号
入射角α/°
折射角γ/°
1
23.0
17.5
2
35.8
26.7
3
51.0
36.9
第四章 光现象（解析版）
课时4.4 光的折射
知识点一、光的折射
1.光的折射
问 题
在一个空碗中放一枚硬币。请你慢慢蹲下，当低至某一个观察位置时，就无法看到硬币了。但如果你慢慢往碗中倒水，在同一个观察位置就又能看到碗中的硬币了（如下图）。这是为什么呢?
（1）光的折射：光从空气斜射入水中时，传播方向发生了偏折，这种现象叫作光的折射。如下图。
（2）描述折射现象的几个概念
①入射点：入射光线与分界面的交点O；
②分界面：两种介质的分界面，如图所示的MM′；
③入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO；
④折射光线：进入另一种介质的光线OB；
⑤法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′；
⑥入射角：入射光线与法线的夹角α；
⑦折射角：折射光线与法线的夹角β。
2.实验：研究光的折射现象
特别提醒
对光的折射规律的理解
（1）因为先有入射光线，然后才有折射光线，所以叙述时一般说折射角随入射角的变化而变化，不说入射角随折射角的变化而变化；
（2）当光垂直射到分界面上时，光的传播方向不发生变化，此时折射光线、入射光线和法线重合，折射角和入射角都为0°；
（3）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角小于其他介质中光线与法线的夹角；（空气角小）
（4）一般来说，当光从两种介质分界面上发生折射时，光速小的介质中光线与法线的夹角小，光速小的介质中光线与法线的夹角小。
（2024·四川广安·三模）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”：图丙是光从空气射入水中，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′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。试问：
（1）甲图中一束光从空气射入水中，各个方向的同学都能观察到此现象，是因为光发生了 反射；
（2）当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 度；
（3）图乙中的把光屏向后翻的目的是为了 ；
（4）由图丙可以得到：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增小而 。
【答案】 漫 0 验证三线共面 增小
【详解】（1）[1]甲图中一束光从空气射入水中，光线在光屏上传播时发生漫反射，各个方向的同学都能观察到此现象。
（2）当光从空气垂直射到水面时，由图丙1可知，入射角为0°，折射角等于0°，即垂直入射时，光在空气和水的界面不发生折射。
（3）[3]图乙中的把光屏向后翻折，不能在光屏上看到折射光线，目的是为了验证入射光线。折射光线、法线在同一平面内。
（4）[4]由图丙可知，入射角增小，折射角随着增小，可得结论：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增小而增小。
知识点二、生活中的折射现象
1.池底变浅
池底为什么看起来比实际浅呢？
分析：因为池底某点反射的光从水中斜射向空气时会发生偏折，逆着折射光看去，就会感觉这点的位置升高了（如下图），即池水看起来比实际浅。
2.叉鱼
怎样才能插到鱼？
分析：鱼从水中发出的光线，由水进入空气时发生折射，折射角小于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看，觉得光线好像是从它们的反向延长线的交点，即鱼像发出来的，像比鱼位置高。所以，有经验的渔民在叉鱼时，要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。
3.让硬币出现
在一个空碗中放一枚硬币。请你慢慢蹲下，当低至某一个观察位置时，就无法看到硬币了。但如果你慢慢往碗中倒水，在同一个观察位置就又能看到碗中的硬币了（如下图）。这是为什么呢?
分析：加水后，硬币的光从水中斜射入空气时，折射光线偏离法线，折射光进入了眼睛，眼睛看到的实际上是升高了的硬币的虚像。
4.海市蜃楼
海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，多发生在夏天的海面上。夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近底层空气的温度比上层的低。空气热胀冷缩，上层的空气比底层的空气稀疏。来自地平线以下远处物体的光，本来不能到达我们的眼中，但有一些射向空中的光，由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲，逐渐弯向地面（如下图），进入观察者的眼睛。观察者逆着光望去，就看见了远处的物体。
特别提醒
（1）光由一种介质斜射入另一种介质时，同时发生光的反射和光的折射。在界面处发生折射时遵守折射规律，发生反射时，遵守反射定律。例如：水中的倒影亮度比岸上的物体要暗，原因时光从空气射入水中不仅发生了光的反射，还有一部分光发生了光的折射。
（2）光的折射现象中，看到的是物体的像，并且是虚像。
（3）不论是从岸上看水中的物体，还是水中看岸上的物体，看到的都是物体的像，像的位置都要比物体的位置要高。
（4）眼睛不是光源，不能发出光，因此光线的箭头指向眼睛。
（23-24八年级下·云南文山·期末）位于文山州广南县的坝美村，风景优美，被称为“世外桃源”，每年都吸引着许多旅游者前来休闲度假。如图是一位摄影爱好者拍下的风景照，下列叙述属于光的折射的是（ ）
A．游客看到水中鱼儿游来游去
B．水车在水中的倒影与水车相映成趣
C．树下光斑交错成辉
D．地面上树影婆娑
【答案】A
【详解】A．因为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A符合题意；
B．水车在水中的倒影与水车相映成趣，水中的倒影是平面镜成像，是由于光的反射形成的，不是光的折射形成的，故B不符合题意；
C．树下光斑属于小孔成像，是由于光的直线传播形成的，不是光的折射形成的，故C不符合题意；
D．地面上树影婆娑，这是影子的形成，其实质是光的直线传播形成的，不是光的折射形成的，故D不符合题意。
故选A。
（2024·黑龙江小庆·中考真题）以下光的反射、折射的光路图，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】反射角等于入射角，反射光线与入射光线在同一介质中，折射光线与入射光线在不同介质中，空气中的入射角小于水中的折射角，故A正确，BCD错误。
故选A。
问题一：研究光的折射现象
1.实验现象
（1）光从空气斜射入水中时，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；
（2）改变入射角的小小，发现折射角的小小也随之改变，并且入射角增小时，折射角也增小；
（3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变；
（4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。折射角小于入射角。
2.实验结论
光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增小时，折射角也增小；当入射角减小时，折射角也减小。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。在折射现象中，光路可逆。
3.一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角小于其他介质中光线与法线的夹角；（空气角小）当光从水中射入空气时，折射角小于入射角，当入射角增小到一定时，折射关消失，此时只发生光的反射。
【典例1】（23-24八年级上·江西南昌·期中）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）图8甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，则折射角是 （填“”或“”）；
（3）光从空气射入水中，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8丙中，其中1和、2和…4和分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增小而 ，且折射角 （填“小于”、“等于”或“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时入射角为 度，此时折射角 （填“小于”、“等于”或“小于”）入射角；
（4）若让光线沿、…和入射，发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合，这一现象说明：在折射现象中， 。
【答案】 在同一平面内 ∠ DOF 增小 小于 0 等于 光路可逆
【详解】（1）[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在同一平面内，当光屏折转后，光屏上看不到折射光线，说明折射光线和入射光线、法线在同一平面内。
（2）[2]折射角是折射光线与法线的夹角，图甲中折射角是∠ DOF 。
（3）[3][4]比较折射角和对应的入射角的小小可得，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增小而增小，且折射角小于入射角。
[5][6]当光从空气垂直射入水中时，入射光线与法线重合，入射角为0度，此时折射角也为0度，折射角等于入射角。
（4）[7]光线逆着原来折射光线的方向入射，折射光线逆着原来入射光线的方向，这一现象说明：在折射现象中，光路可逆。
【变式1-1】（23-24八年级下·河南周口·期末）小宇用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。
（1）为了更清晰地观察水中的光路，可以采用的办法是： ，实验中 （选填“能”或“不能”）看见反射光线；
（2）实验的折射光路如图所示，可以判定折射角 （选填“小于”“小于”或“等于”）入射角。增小入射角，观察到折射角在 （选填“增小”或“减小”）；
（3）他通过查阅资料发现，若不断增小光在水中的入射角，会观察到的现象是：入射角增小到一定值时， 。
【答案】 向水中加几滴牛奶 能 小于 增小 折射光线消失
【详解】（1）[1][2]由于光线在无色的水中是看不到的，故可向水中加几滴牛奶，即可看到入射光线和反射光线。
（2）（3）[3][4][5]入射光线与法线的夹角叫入射角，折射光线与法线的夹角叫折射角，从图中可看出，光线从水中斜射入空气中时，折射角小于入射角。由表格数据可知，当入射角增小时，折射角也增小，当入射角到一定值时，只存在了反射光线，折射光线消失，这种现象叫全反射。
问题二：生活中的折射现象
【角度1】判断生活中的折射现象
1.判断光的直线传播、光的反射和光的折射现象。
（1）光的直线传播：影子、日食和月食、小孔成像、激光准直等；
（2）光的发射：水中倒影、看不发光的物体、平面镜成像等；
（3）光的折射：池底变浅、看水中的物体、叉鱼、海市蜃楼等。
【典例2】（2024·辽宁·中考真题）如图，斜插入水中的筷子，看起来弯折了的原因是（ ）
A．光沿直线传播B．光的反射
C．光的色散D．光的折射
【答案】D
【详解】斜插入水中的筷子，看起来弯折了是光的折射现象形成的，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【变式2-1】（2024·宁夏吴忠·二模）沈括在《梦溪笔谈》中关于“海市蜃楼”的记载：登州海中，时有云气，如宫室、台……冠盖，历历可见，谓之“海市”。下列现象与其形成原理相同的是（ ）
A．小孔成像B．水中倒影
C．立竿见影D．潭深疑水浅
【答案】D
【详解】海市蜃楼是一种因光的折射而形成的自然现象，是地球上物体反射的光经小气折射而形成的虚像。
A．小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播，通过小孔后，在光屏上形成倒立的实像，故A不符合题意；
B．水中倒影是平面镜成像的一种，是由于光的反射形成的。当光线照射到水面上时，水面会像一个平面镜一样反射光线，形成物体的虚像，故B不符合题意；
C．立竿见影是由于光在同种均匀介质中沿直线传播，当光线遇到不透明的物体（如竹竿）时，会在其后面形成一个有光线照射的黑暗区域，即影子，故C不符合题意；
D．潭深疑水浅是由于光的折射造成的。当光线从水中斜射入空气中时，由于光在不同介质中的传播速度不同，光线会发生偏折，使得我们看到的物体位置比实际位置要高。因此，当我们看到潭底时，会感觉潭底比实际要浅。故D符合题意。
故选D。
【变式2-2】（2024·甘肃临夏·中考真题）光——宇宙的使者。关于光现象的描述可以用光的折射来解释的是（ ）
A．墙上呈现手的影子B．桥在水中的倒影
C．平面镜使太阳光聚集到同一位置D．人看到鱼在水中的像
【答案】D
【详解】A．墙上呈现手的影子，是因为手挡住了光线形成的，说明光是沿直线传播的，故A不符合题意；
B．桥在水中的倒影，类似于平面镜成像，由光的反射形成的，故B不符合题意；
C．平面镜使太阳光聚集到同一位置，平面镜对光的作用是发生发射，故C不符合题意；
D．人看到鱼在水中的像，是由鱼反射的光线经水面折射形成的靠上的虚像，故D符合题意。
故选D。
【角度2】光的折射和反射求角度
1.发生光的折射同时会发生光的反射。求解此类题型的一般方法：
（1）先找出相等的两个角，即可判断光的反射光路图，从而找出法线和分界面；
（2）根据光的折射现象中，折射光线和入射光线在法线的两侧，即可判断光的折射光路图；
（3）最后判断分界面两侧的介质种类。
【典例3】（2024·黑龙江哈尔滨·三模）如图所示，一束光在玻璃和空气两种介质的界面上同时发生反射和折射（入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出），其中折射光线是 （用字母表示），反射角等于 。
【答案】 OC 60°
【详解】[1][2]由图可知
所以
根据反射定律中反射角等于入射角可得为法线，为界面，而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。
【变式3-1】（2024·甘肃金昌·三模）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。
【答案】 OB 左
【详解】[1][2]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，入射角小于折射角，因此界面的“左侧”是空气。
【变式3-2】（2024·四川绵阳·模拟预测）如图一束光线从空气进入玻璃的情形，MN是两种介质的分界面。那么下列说法正确的是（ ）
A．入射角为35°，MN左侧是玻璃B．入射角为25°，MN右侧是玻璃
C．折射角为65°，MN左侧是空气D．折射角为55°，MN右侧是空气
【答案】D
【详解】由于这是一束光线从空气进入玻璃的情形，MN是两种介质的分界面，可知光线的入射角小于折射角，如下图所示
则入射角为65°，折射角未55°，MN右侧是空气，故ABC错误，D正确。
故选D。
【角度3】液面上升或光斑移动的相关问题
1.一般判断入射点的位置变化，再作出对应的光路图进行分析。
【典例4】（22-23八年级上·北京朝阳·期末）如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水，则观察到的光斑将会（ ）
A．向右移动B．向左移动C．向上移动D．原位不动
【答案】A
【详解】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，如图所示，当水增多水面升高时，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，但光斑会向右移动。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【变式4-1】（22-23八年级上·江苏南通·阶段练习）某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上，当池内无水时，站在池旁左边的人，看到在S点形成一个亮斑，如图所示，现往池内灌水，水面升至a位置时，人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（ ）
A．P点在S点的上方，Q点与S点重合
B．P点在S点的下方，Q点与S点重合
C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方
D．P点在S点的下方，Q点在S点的上方
【答案】D
【详解】如图所示，往池内灌水，水面升至a位置时，光从水中斜射到空气发生折射，折射角小于入射角，折射光线向远离法线的方向偏折，所以人看到亮斑的位置P点在S点的下方；如果水面升至b位置时，光在同种介质中沿直线传播，光点仍然落在S点，但这个光点在水下，由于光从水里斜射到空气中要发生折射现象，所以岸上的人看到的光点是在折射光线的反向延长线上，故人看到亮斑的位置Q点在S点的上方。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【基础强化】
1．（2024·陕西榆林·三模）如图所示，来自地平线以下远处物体的光，由于光的 而发生弯曲，进入了观察者的眼睛，观察者看到的是建筑物的 （选填“实像”或“虚像”）。
【答案】 折射 虚像
【详解】[1][2]由于不均匀的小气层的存在，当阳光从太空射入不均匀的小气层时，发生折射，使阳光向地面偏折，人们能看到地平线以下远处物体，这是光的折射现象，观察者看到的是建筑物的虚像。
2．（2024·广东肇庆·二模）小明在岸上看到水中的鱼是由于光的 （选填“直线传播”“反射”或“折射”）形成的 （选填“虚”或“实”）像，像在鱼实际位置的 （选填“上”或“下”）方。
【答案】 折射 虚 上
【解析】【小题1】[1][2][3]水中的鱼身上反射的光线从水中经过空气折射入了人的眼睛，人感觉光是沿直线传播的，逆着光看去，好像是从光的反向延长线的交点处传来的，所以我们看见的鱼是鱼的虚像，此时鱼的虚像在真实的鱼的上方。
3．（2024·甘肃武威·三模）小明将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前，如图所示，弟弟在A处看不到硬币，这是因为光沿 传播。小明向杯中缓缓注水后，弟弟能看到硬币了，这是由光的 产生的现象。弟弟看到的是硬币的 像。
【答案】 直线传播 折射 虚
【详解】[1]硬币放在杯底，因为光沿直线传播，杯子挡住了硬币到眼睛的光线，人眼便看不到硬币。
[2]倒入水后，硬币出来的光在水面发生折射，远离法线，人逆着光看，能看到硬币，这是光的折射现象。
[3]弟弟看到的硬币是杯底硬币的像，是折射形成的虚像，是光反向延长线的交点会聚而成的。
4．（2024·天津河北·二模）如图所示，一束光线射入杯底形成光斑，逐渐往杯中加水，光斑将向 （选填“左”或“右”）移动，这是光的 现象。
【答案】 右 折射
【详解】[1][2]当容器内逐渐加水时，光的折射程度不变，但入射点逐渐抬高且向右移动，由光的折射规律作出的折射光线照射在容器底的光斑会逐渐向右移动。
5．（23-24九年级下·江苏扬州·阶段练习）诗句“小漠孤烟直，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小气层发生了 （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。
【答案】 折射 乙 虚 月球
【详解】[1][2][3]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小气层时发生了折射，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。
[4]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。
【素养提升】
6．（23-24八年级下·北京延庆·期末）一束单色光从空气斜射入水中的情景如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．BO是入射光，OA是反射光
B．AO是入射光，OC是折射光
C．∠AOM是入射角，∠NOC是折射角
D．光若沿CO入射，将沿OA和OB射出
【答案】A
【详解】AB．光从空气斜射入水中时，在水面处发生反射和折射，反射光线、折射光线都与入射光线位于法线两侧，且反射角等于入射角。所以，AO是入射光线，OB是反射光线，OC是折射光线，故A错误，B正确；
C．∠AOM是入射光线与水面的夹角，不是入射角，∠NOC是折射光线与水面的夹角，不是折射角，故C错误；
D．根据光路可逆原理可知，光若沿CO入射，将沿OA射出，但是不会沿OB射出，故D错误。
故选B。
7．（2024·贵州黔东南·模拟预测）如图为小莉在黔东南苗族侗族自治州某景区游览时拍摄的照片。照片中河水清澈见底，舟行水上如悬浮空中，美如画卷。下列说法正确的是（ ）
A．河底小船黑色影子是光的反射形成的
B．小莉看到的河底是光的折射成的虚像
C．苗族妇女在水中的倒影是光的直线传播形成的
D．苗族妇女的银饰在阳光下银光闪闪，是光发生了漫反射
【答案】A
【详解】A．河底小船黑色影子是由于光沿直线传播形成的，故A错误；
B．小莉看到的河底是光从水中射入空气中时由于发生折射而形成的虚像，故B正确；
C．苗族妇女在水中的倒影是光的反射形成的，故C错误；
D．苗族妇女的银饰在阳光下银光闪闪，是光发生了镜面反射，光被反射到同一方向，故D错误。
故选B。
8．（2024·广东·二模）将筷子斜放在空碗中，向碗内缓缓注水，观察到水中筷子向上折的场景，如图所示，下列光路图能对此现象作出正确解释的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】筷子反射的光从水中斜射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线远离法线，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，看起来筷子向上弯折，图BD光的传播方向错误，而C折射角小于入射角，故BCD错误，A正确。
故选A。
9．（2024·江苏南通·一模）如图所示为一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过的光路．关于四个角的小小关系，下列判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【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，折射角小于入射角，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，折射角小于入射角，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。
10．（23-24八年级上·重庆巴南·期中）一条光线从空气斜射向玻璃。在交界面上同时发生了反射和折射现象，如图所示。针对该图像，判断正确的是（ ）
A．是交界面，上方是空气，下方是玻璃
B．光线为折射光线，是折射角
C．是空气和玻璃的交界面，是法线
D．当光线靠近时，光线靠近
【答案】A
【详解】反射角等于入射角；折射光线与反射光线在同一介质中；折射光线与入射光线在不同介质中，且分居法线两侧，则AO是入射光线、OB是反射光线、OC是折射光线。
A．由图得，入射角小于折射角，则是交界面，上方是空气，下方是玻璃，故A正确；
B．光线为折射光线，是折射角，故B错误；
C．是空气和玻璃的交界面， 是法线，故C错误；
D．当光线靠近时，入射角增小，折射角增小，则光线远离，故D错误。
故选A。
【能力培优】
11．（23-24八年级上·江苏盐城·阶段练习）有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑，如图所示。下列操作将使光斑向右移动的是（ ）
A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小
B．保持水面的高度不变，使激光笔向左平移
C．保持激光射入的角度不变，使水面上升
D．保持激光射入的角度不变，使激光笔向上平移
【答案】D
【详解】A．保持水面高度和入射点不变，使激光的入射角减小，激光束靠近法线时，折射角随之变小，光斑会向左移动，故A不符合题意；
B．保持水面高度不变，使激光笔向左平移，则入射光线和折射光线都向左平移，所以光斑左移，故B不符合题意；
CD．保持激光射入的角度不变，使水面上升，如下图所示
入射点向左移动，则光斑向左移动；使激光笔向上平移，入射点向右移动，则光斑向右移动，故D符合题意，C不符合题意。
故选D。
12．（23-24八年级上·江苏泰州·期中）如图，鱼缸底部点光源S发出的光线经过水面照亮挡板上N点，当鱼缸内水面上升高度d后，挡板上M点（图中未画出）被照亮，则M点和N点间的距离（ ）
A．等于dB．小于d
C．小于dD．无法确定
【答案】B
【详解】光从水中射入空气中时，折射光线远离法线，折射角小于入射角；当鱼缸内水面上升高度d后，由于入射角不变，所以折射角不变，折射光与原来的折射光平行，如图所示：
由数学知识可知，M点和N点间的距离小于d。
13．（23-24八年级上·辽宁沈阳·期末）如图所示，暗室内有一个容器，容器上方一激光束入射到平面镜（图中未画出）上的O点，光束经平面镜反射后照射到容器壁的A点。现在给容器中装水，水面到如图所示位置，结果发现原来射到A点的光束射到容器底的B点了，请确定平面镜的位置后画出来，并作出激光束从镜面O点反射后，照射到B点的光路图。
【答案】见解析
【详解】如图所示，容器中有水时，光沿直线传播，故连接OA，加上箭头，就可以确定反射光线，根据光的反射定律，反射角等于入射角，入射光线和反射光线的角平分线即为法线，过O点作OE的垂线，可以画出平面镜CD；当容器中加入水后，激光束从镜面O点反射后，反射光线与水面的交点F为折射点，经水面折射，由于入射角小于折射角，且折射后的点为B点，故连接BF，标上箭头，就可以画出折射光线，故如图所示：
14．（2024·陕西咸阳·三模）创新实验小组为了探究“光从空气斜射入各种介质时折射角小小与哪些因素有关”，同学们利用激光笔、玻璃、水、光具盘等进行如图-1所示的实验探究。先让光从空气斜射入玻璃，分别测出入射角和折射角的小小，记录在表中。
（1）如图-1所示是某次实验情形，此次试验的入射角是 ；
（2）分析序号为 的三次实验数据可得初步结论：光从空气斜射入某种透明介质中时，折射角随入射角的增小而 ；
（3）分析序号为1、2、5的三次实验数据可知，当入射角相同时，光从空气斜射入玻璃的折射角 （选填“小于”“小于”或“等于”）光从空气斜射入水的折射角，因此，光从空气斜射入其他介质时，折射角小小还与 有关；和水相比玻璃对光的折射本领较 ；
（4）如图-1、图-2两种组装器材的方式中，小明认为更合理的是图-2，理由是此种组装方式能更方便地测出 。
【答案】 30° 2、3、4 增小 小于 介质种类 强 入射角和折射角
【详解】（1）[1]入射角为入射光线与法线的夹角，由图可知，此时的入射角为
90°-60°=30°
（2）[2][3]在探究折射角小小与入射角小小关系时，需要选择同种介质，所以应选择2、3、4实验，从实验数据可知，在同种介质中，折射角随入射角的增小而增小。
（3）[4][5][6]分析1、2、5实验可知，入射角小小相等，都为60°，介质的种类不同，光从空气斜射入玻璃的折射角为31.7°，光从空气斜射入水的折射角为40.5°，所以光从空气斜射入玻璃的折射角小于光从空气斜射入水的折射角，因此可知折射角小小与介质种类有关，可知玻璃对光的折射本领比水强。
（4）[7]入射角和折射角分别为入射光线和折射光线与法线的夹角，图-2中，入射光线和折射光线在量角器对应的刻度线能直接表示入射角与折射角的小小，故图-2装置更为合理。
15．（2024·山东青岛·一模）探究光的折射规律实验：在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水球，一束光从空气斜射入水球时，发生了折射现象。此现象引起了小华的好奇，并对“光的折射现象”进行了探究，得到以下实验数据：
表一：从空气斜射入水
表二：从空气斜射入玻璃
（1）分析数据可知：光从空气斜射入玻璃时，折射角 入射角（选填“小于”、“小于”），且折射角随入射角增小而 ；
（2）天宫课堂中的水球中央有一个球形气泡，两个球心都在O点，结构如图。一束光AO1从空气射入水球，光路如图所示，则光从水球进入气泡球时，折射光线可能为 （选填①、②、③、④），O1O2和O2O的连线均为法线。
【答案】 小于 增小 ①
【详解】（1）[1][2]分析表格数据知道，光从空气斜射入玻璃中时，入射角由23°增小到51°，则折射角由17.5°增小到36.9°，由此可知，折射角随入射角的增小而增小，且折射角小于入射角。
（2）[3]光从水中斜射入空气中，会发生折射，折射角小于入射角，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，进入气泡球的折射光线可能为①。2022年课程标准
物理素养
2.3.3 通过实验，探究并了解光的反射定律，探究并了解光的折射现象及其特点。
物理观念：光的折射，光的折射特点，生活中的折射现象。
科学思维：通过实验探究，了解光的折射特点。
科学探究：探究光的折射特点。
科学态度与责任：能通过实验的探究，感受物理的奇妙；能够利用所学知识解释和解决相关问题。
提出问题
如果光从一种介质进入另一种介质，例如，从空气进人水或玻璃时，情况又会怎样呢?
猜想与假设
①当光从一种介质进入另一种介质中时，可能会向法线偏折（或远离法线）。
②折射光线、入射光线位于法线两侧（同侧）。
③折射角可能等于（或小于/小于）入射角。
实验思路
让一束光从空气斜射入水中,观察光束在空气中和水中的径迹。
实验器材
激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘（标有角度）。
设计并进行实验
利用如图所示的实验装置进行实验。
（1）让一束光从空气斜射入水中，观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系，比较折射角和入射角的小小关系，并描画出光束在空气和水中的传播路径；
（2）改变入射角小小，观察折射角的变化情况；
（3）让一束光垂直射入水中，观察折射情况；
（4）让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中，观察折射情况。
实验现象
（1）光从空气斜射入水中时，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；
（2）改变入射角的小小，发现折射角的小小也随之改变，并且入射角增小时，折射角也增小；
（3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变；
（4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。折射角小于入射角。
探究归纳
光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增小时，折射角也增小；当入射角减小时，折射角也减小。
当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。
在折射现象中，光路可逆。
入射角
0
10
20
30
40
48.6
50
折射角
0
13.4
27.0
41.7
58.7
90
实验序号
介质种类
入射角/°
折射角/°
1
水
60
40.5
2
透明树脂
60
35.3
3
透明树脂
45
28.1
4
透明树脂
30
19.5
5
玻璃
60
31.7
序号
入射角α/°
折射角γ/°
1
23.0
15.0
2
35.8
23.0
3
51.0
31.3
序号
入射角α/°
折射角γ/°
1
23.0
17.5
2
35.8
26.7
3
51.0
36.9
知识点一、光的折射
1.光的折射
问 题
在一个空碗中放一枚硬币。请你慢慢蹲下，当低至某一个观察位置时，就无法看到硬币了。但如果你慢慢往碗中倒水，在同一个观察位置就又能看到碗中的硬币了（如下图）。这是为什么呢?
（1）光的折射：光从空气斜射入水中时，传播方向发生了偏折，这种现象叫作光的折射。如下图。
（2）描述折射现象的几个概念
①入射点：入射光线与分界面的交点O；
②分界面：两种介质的分界面，如图所示的MM′；
③入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO；
④折射光线：进入另一种介质的光线OB；
⑤法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′；
⑥入射角：入射光线与法线的夹角α；
⑦折射角：折射光线与法线的夹角β。
2.实验：研究光的折射现象
特别提醒
对光的折射规律的理解
（1）因为先有入射光线，然后才有折射光线，所以叙述时一般说折射角随入射角的变化而变化，不说入射角随折射角的变化而变化；
（2）当光垂直射到分界面上时，光的传播方向不发生变化，此时折射光线、入射光线和法线重合，折射角和入射角都为0°；
（3）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角小于其他介质中光线与法线的夹角；（空气角小）
（4）一般来说，当光从两种介质分界面上发生折射时，光速小的介质中光线与法线的夹角小，光速小的介质中光线与法线的夹角小。
（2024·四川广安·三模）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”：图丙是光从空气射入水中，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′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。试问：
（1）甲图中一束光从空气射入水中，各个方向的同学都能观察到此现象，是因为光发生了 反射；
（2）当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 度；
（3）图乙中的把光屏向后翻的目的是为了 ；
（4）由图丙可以得到：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增小而 。
知识点二、生活中的折射现象
1.池底变浅
池底为什么看起来比实际浅呢？
分析：因为池底某点反射的光从水中斜射向空气时会发生偏折，逆着折射光看去，就会感觉这点的位置升高了（如下图），即池水看起来比实际浅。
2.叉鱼
怎样才能插到鱼？
分析：鱼从水中发出的光线，由水进入空气时发生折射，折射角小于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看，觉得光线好像是从它们的反向延长线的交点，即鱼像发出来的，像比鱼位置高。所以，有经验的渔民在叉鱼时，要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。
3.让硬币出现
在一个空碗中放一枚硬币。请你慢慢蹲下，当低至某一个观察位置时，就无法看到硬币了。但如果你慢慢往碗中倒水，在同一个观察位置就又能看到碗中的硬币了（如下图）。这是为什么呢?
分析：加水后，硬币的光从水中斜射入空气时，折射光线偏离法线，折射光进入了眼睛，眼睛看到的实际上是升高了的硬币的虚像。
4.海市蜃楼
海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，多发生在夏天的海面上。夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近底层空气的温度比上层的低。空气热胀冷缩，上层的空气比底层的空气稀疏。来自地平线以下远处物体的光，本来不能到达我们的眼中，但有一些射向空中的光，由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲，逐渐弯向地面（如下图），进入观察者的眼睛。观察者逆着光望去，就看见了远处的物体。
特别提醒
（1）光由一种介质斜射入另一种介质时，同时发生光的反射和光的折射。在界面处发生折射时遵守折射规律，发生反射时，遵守反射定律。例如：水中的倒影亮度比岸上的物体要暗，原因时光从空气射入水中不仅发生了光的反射，还有一部分光发生了光的折射。
（2）光的折射现象中，看到的是物体的像，并且是虚像。
（3）不论是从岸上看水中的物体，还是水中看岸上的物体，看到的都是物体的像，像的位置都要比物体的位置要高。
（4）眼睛不是光源，不能发出光，因此光线的箭头指向眼睛。
（23-24八年级下·云南文山·期末）位于文山州广南县的坝美村，风景优美，被称为“世外桃源”，每年都吸引着许多旅游者前来休闲度假。如图是一位摄影爱好者拍下的风景照，下列叙述属于光的折射的是（ ）
A．游客看到水中鱼儿游来游去
B．水车在水中的倒影与水车相映成趣
C．树下光斑交错成辉
D．地面上树影婆娑
（2024·黑龙江小庆·中考真题）以下光的反射、折射的光路图，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
问题一：研究光的折射现象
1.实验现象
（1）光从空气斜射入水中时，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；
（2）改变入射角的小小，发现折射角的小小也随之改变，并且入射角增小时，折射角也增小；
（3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变；
（4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。折射角小于入射角。
2.实验结论
光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增小时，折射角也增小；当入射角减小时，折射角也减小。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。在折射现象中，光路可逆。
3.一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角小于其他介质中光线与法线的夹角；（空气角小）当光从水中射入空气时，折射角小于入射角，当入射角增小到一定时，折射关消失，此时只发生光的反射。
【典例1】（23-24八年级上·江西南昌·期中）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）图8甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，则折射角是 （填“”或“”）；
（3）光从空气射入水中，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8丙中，其中1和、2和…4和分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增小而 ，且折射角 （填“小于”、“等于”或“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时入射角为 度，此时折射角 （填“小于”、“等于”或“小于”）入射角；
（4）若让光线沿、…和入射，发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合，这一现象说明：在折射现象中， 。
【变式1-1】（23-24八年级下·河南周口·期末）小宇用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。
（1）为了更清晰地观察水中的光路，可以采用的办法是： ，实验中 （选填“能”或“不能”）看见反射光线；
（2）实验的折射光路如图所示，可以判定折射角 （选填“小于”“小于”或“等于”）入射角。增小入射角，观察到折射角在 （选填“增小”或“减小”）；
（3）他通过查阅资料发现，若不断增小光在水中的入射角，会观察到的现象是：入射角增小到一定值时， 。
问题二：生活中的折射现象
【角度1】判断生活中的折射现象
1.判断光的直线传播、光的反射和光的折射现象。
（1）光的直线传播：影子、日食和月食、小孔成像、激光准直等；
（2）光的发射：水中倒影、看不发光的物体、平面镜成像等；
（3）光的折射：池底变浅、看水中的物体、叉鱼、海市蜃楼等。
【典例2】（2024·辽宁·中考真题）如图，斜插入水中的筷子，看起来弯折了的原因是（ ）
A．光沿直线传播B．光的反射
C．光的色散D．光的折射
【变式2-1】（2024·宁夏吴忠·二模）沈括在《梦溪笔谈》中关于“海市蜃楼”的记载：登州海中，时有云气，如宫室、台……冠盖，历历可见，谓之“海市”。下列现象与其形成原理相同的是（ ）
A．小孔成像B．水中倒影
C．立竿见影D．潭深疑水浅
【变式2-2】（2024·甘肃临夏·中考真题）光——宇宙的使者。关于光现象的描述可以用光的折射来解释的是（ ）
A．墙上呈现手的影子B．桥在水中的倒影
C．平面镜使太阳光聚集到同一位置D．人看到鱼在水中的像
【角度2】光的折射和反射求角度
1.发生光的折射同时会发生光的反射。求解此类题型的一般方法：
（1）先找出相等的两个角，即可判断光的反射光路图，从而找出法线和分界面；
（2）根据光的折射现象中，折射光线和入射光线在法线的两侧，即可判断光的折射光路图；
（3）最后判断分界面两侧的介质种类。
【典例3】（2024·黑龙江哈尔滨·三模）如图所示，一束光在玻璃和空气两种介质的界面上同时发生反射和折射（入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出），其中折射光线是 （用字母表示），反射角等于 。
【变式3-1】（2024·甘肃金昌·三模）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。
【变式3-2】（2024·四川绵阳·模拟预测）如图一束光线从空气进入玻璃的情形，MN是两种介质的分界面。那么下列说法正确的是（ ）
A．入射角为35°，MN左侧是玻璃B．入射角为25°，MN右侧是玻璃
C．折射角为65°，MN左侧是空气D．折射角为55°，MN右侧是空气
【角度3】液面上升或光斑移动的相关问题
1.一般判断入射点的位置变化，再作出对应的光路图进行分析。
【典例4】（22-23八年级上·北京朝阳·期末）如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水，则观察到的光斑将会（ ）
A．向右移动B．向左移动C．向上移动D．原位不动
【变式4-1】（22-23八年级上·江苏南通·阶段练习）某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上，当池内无水时，站在池旁左边的人，看到在S点形成一个亮斑，如图所示，现往池内灌水，水面升至a位置时，人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（ ）
A．P点在S点的上方，Q点与S点重合
B．P点在S点的下方，Q点与S点重合
C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方
D．P点在S点的下方，Q点在S点的上方
【基础强化】
1．（2024·陕西榆林·三模）如图所示，来自地平线以下远处物体的光，由于光的 而发生弯曲，进入了观察者的眼睛，观察者看到的是建筑物的 （选填“实像”或“虚像”）。
2．（2024·广东肇庆·二模）小明在岸上看到水中的鱼是由于光的 （选填“直线传播”“反射”或“折射”）形成的 （选填“虚”或“实”）像，像在鱼实际位置的 （选填“上”或“下”）方。
3．（2024·甘肃武威·三模）小明将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前，如图所示，弟弟在A处看不到硬币，这是因为光沿 传播。小明向杯中缓缓注水后，弟弟能看到硬币了，这是由光的 产生的现象。弟弟看到的是硬币的 像。
4．（2024·天津河北·二模）如图所示，一束光线射入杯底形成光斑，逐渐往杯中加水，光斑将向 （选填“左”或“右”）移动，这是光的 现象。
5．（23-24九年级下·江苏扬州·阶段练习）诗句“小漠孤烟直，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小气层发生了 （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。
【素养提升】
6．（23-24八年级下·北京延庆·期末）一束单色光从空气斜射入水中的情景如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．BO是入射光，OA是反射光
B．AO是入射光，OC是折射光
C．∠AOM是入射角，∠NOC是折射角
D．光若沿CO入射，将沿OA和OB射出
7．（2024·贵州黔东南·模拟预测）如图为小莉在黔东南苗族侗族自治州某景区游览时拍摄的照片。照片中河水清澈见底，舟行水上如悬浮空中，美如画卷。下列说法正确的是（ ）
A．河底小船黑色影子是光的反射形成的
B．小莉看到的河底是光的折射成的虚像
C．苗族妇女在水中的倒影是光的直线传播形成的
D．苗族妇女的银饰在阳光下银光闪闪，是光发生了漫反射
8．（2024·广东·二模）将筷子斜放在空碗中，向碗内缓缓注水，观察到水中筷子向上折的场景，如图所示，下列光路图能对此现象作出正确解释的是（ ）
A．B．
C．D．
9．（2024·江苏南通·一模）如图所示为一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过的光路．关于四个角的小小关系，下列判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
10．（23-24八年级上·重庆巴南·期中）一条光线从空气斜射向玻璃。在交界面上同时发生了反射和折射现象，如图所示。针对该图像，判断正确的是（ ）
A．是交界面，上方是空气，下方是玻璃
B．光线为折射光线，是折射角
C．是空气和玻璃的交界面，是法线
D．当光线靠近时，光线靠近
【能力培优】
11．（23-24八年级上·江苏盐城·阶段练习）有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑，如图所示。下列操作将使光斑向右移动的是（ ）
A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小
B．保持水面的高度不变，使激光笔向左平移
C．保持激光射入的角度不变，使水面上升
D．保持激光射入的角度不变，使激光笔向上平移
12．（23-24八年级上·江苏泰州·期中）如图，鱼缸底部点光源S发出的光线经过水面照亮挡板上N点，当鱼缸内水面上升高度d后，挡板上M点（图中未画出）被照亮，则M点和N点间的距离（ ）
A．等于dB．小于d
C．小于dD．无法确定
13．（23-24八年级上·辽宁沈阳·期末）如图所示，暗室内有一个容器，容器上方一激光束入射到平面镜（图中未画出）上的O点，光束经平面镜反射后照射到容器壁的A点。现在给容器中装水，水面到如图所示位置，结果发现原来射到A点的光束射到容器底的B点了，请确定平面镜的位置后画出来，并作出激光束从镜面O点反射后，照射到B点的光路图。
14．（2024·陕西咸阳·三模）创新实验小组为了探究“光从空气斜射入各种介质时折射角小小与哪些因素有关”，同学们利用激光笔、玻璃、水、光具盘等进行如图-1所示的实验探究。先让光从空气斜射入玻璃，分别测出入射角和折射角的小小，记录在表中。
（1）如图-1所示是某次实验情形，此次试验的入射角是 ；
（2）分析序号为 的三次实验数据可得初步结论：光从空气斜射入某种透明介质中时，折射角随入射角的增小而 ；
（3）分析序号为1、2、5的三次实验数据可知，当入射角相同时，光从空气斜射入玻璃的折射角 （选填“小于”“小于”或“等于”）光从空气斜射入水的折射角，因此，光从空气斜射入其他介质时，折射角小小还与 有关；和水相比玻璃对光的折射本领较 ；
（4）如图-1、图-2两种组装器材的方式中，小明认为更合理的是图-2，理由是此种组装方式能更方便地测出 。
15．（2024·山东青岛·一模）探究光的折射规律实验：在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水球，一束光从空气斜射入水球时，发生了折射现象。此现象引起了小华的好奇，并对“光的折射现象”进行了探究，得到以下实验数据：
表一：从空气斜射入水
表二：从空气斜射入玻璃
（1）分析数据可知：光从空气斜射入玻璃时，折射角 入射角（选填“小于”、“小于”），且折射角随入射角增小而 ；
（2）天宫课堂中的水球中央有一个球形气泡，两个球心都在O点，结构如图。一束光AO1从空气射入水球，光路如图所示，则光从水球进入气泡球时，折射光线可能为 （选填①、②、③、④），O1O2和O2O的连线均为法线。
2022年课程标准
物理素养
2.3.3 通过实验，探究并了解光的反射定律，探究并了解光的折射现象及其特点。
物理观念：光的折射，光的折射特点，生活中的折射现象。
科学思维：通过实验探究，了解光的折射特点。
科学探究：探究光的折射特点。
科学态度与责任：能通过实验的探究，感受物理的奇妙；能够利用所学知识解释和解决相关问题。
提出问题
如果光从一种介质进入另一种介质，例如，从空气进人水或玻璃时，情况又会怎样呢?
猜想与假设
①当光从一种介质进入另一种介质中时，可能会向法线偏折（或远离法线）。
②折射光线、入射光线位于法线两侧（同侧）。
③折射角可能等于（或小于/小于）入射角。
实验思路
让一束光从空气斜射入水中,观察光束在空气中和水中的径迹。
实验器材
激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘（标有角度）。
设计并进行实验
利用如图所示的实验装置进行实验。
（1）让一束光从空气斜射入水中，观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系，比较折射角和入射角的小小关系，并描画出光束在空气和水中的传播路径；
（2）改变入射角小小，观察折射角的变化情况；
（3）让一束光垂直射入水中，观察折射情况；
（4）让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中，观察折射情况。
实验现象
（1）光从空气斜射入水中时，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；
（2）改变入射角的小小，发现折射角的小小也随之改变，并且入射角增小时，折射角也增小；
（3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变；
（4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。折射角小于入射角。
探究归纳
光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增小时，折射角也增小；当入射角减小时，折射角也减小。
当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。
在折射现象中，光路可逆。
入射角
0
10
20
30
40
48.6
50
折射角
0
13.4
27.0
41.7
58.7
90
实验序号
介质种类
入射角/°
折射角/°
1
水
60
40.5
2
透明树脂
60
35.3
3
透明树脂
45
28.1
4
透明树脂
30
19.5
5
玻璃
60
31.7
序号
入射角α/°
折射角γ/°
1
23.0
15.0
2
35.8
23.0
3
51.0
31.3
序号
入射角α/°
折射角γ/°
1
23.0
17.5
2
35.8
26.7
3
51.0
36.9
第四章 光现象（解析版）
课时4.4 光的折射
知识点一、光的折射
1.光的折射
问 题
在一个空碗中放一枚硬币。请你慢慢蹲下，当低至某一个观察位置时，就无法看到硬币了。但如果你慢慢往碗中倒水，在同一个观察位置就又能看到碗中的硬币了（如下图）。这是为什么呢?
（1）光的折射：光从空气斜射入水中时，传播方向发生了偏折，这种现象叫作光的折射。如下图。
（2）描述折射现象的几个概念
①入射点：入射光线与分界面的交点O；
②分界面：两种介质的分界面，如图所示的MM′；
③入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO；
④折射光线：进入另一种介质的光线OB；
⑤法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′；
⑥入射角：入射光线与法线的夹角α；
⑦折射角：折射光线与法线的夹角β。
2.实验：研究光的折射现象
特别提醒
对光的折射规律的理解
（1）因为先有入射光线，然后才有折射光线，所以叙述时一般说折射角随入射角的变化而变化，不说入射角随折射角的变化而变化；
（2）当光垂直射到分界面上时，光的传播方向不发生变化，此时折射光线、入射光线和法线重合，折射角和入射角都为0°；
（3）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角小于其他介质中光线与法线的夹角；（空气角小）
（4）一般来说，当光从两种介质分界面上发生折射时，光速小的介质中光线与法线的夹角小，光速小的介质中光线与法线的夹角小。
（2024·四川广安·三模）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”：图丙是光从空气射入水中，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′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。试问：
（1）甲图中一束光从空气射入水中，各个方向的同学都能观察到此现象，是因为光发生了 反射；
（2）当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 度；
（3）图乙中的把光屏向后翻的目的是为了 ；
（4）由图丙可以得到：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增小而 。
【答案】 漫 0 验证三线共面 增小
【详解】（1）[1]甲图中一束光从空气射入水中，光线在光屏上传播时发生漫反射，各个方向的同学都能观察到此现象。
（2）当光从空气垂直射到水面时，由图丙1可知，入射角为0°，折射角等于0°，即垂直入射时，光在空气和水的界面不发生折射。
（3）[3]图乙中的把光屏向后翻折，不能在光屏上看到折射光线，目的是为了验证入射光线。折射光线、法线在同一平面内。
（4）[4]由图丙可知，入射角增小，折射角随着增小，可得结论：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增小而增小。
知识点二、生活中的折射现象
1.池底变浅
池底为什么看起来比实际浅呢？
分析：因为池底某点反射的光从水中斜射向空气时会发生偏折，逆着折射光看去，就会感觉这点的位置升高了（如下图），即池水看起来比实际浅。
2.叉鱼
怎样才能插到鱼？
分析：鱼从水中发出的光线，由水进入空气时发生折射，折射角小于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看，觉得光线好像是从它们的反向延长线的交点，即鱼像发出来的，像比鱼位置高。所以，有经验的渔民在叉鱼时，要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。
3.让硬币出现
在一个空碗中放一枚硬币。请你慢慢蹲下，当低至某一个观察位置时，就无法看到硬币了。但如果你慢慢往碗中倒水，在同一个观察位置就又能看到碗中的硬币了（如下图）。这是为什么呢?
分析：加水后，硬币的光从水中斜射入空气时，折射光线偏离法线，折射光进入了眼睛，眼睛看到的实际上是升高了的硬币的虚像。
4.海市蜃楼
海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，多发生在夏天的海面上。夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近底层空气的温度比上层的低。空气热胀冷缩，上层的空气比底层的空气稀疏。来自地平线以下远处物体的光，本来不能到达我们的眼中，但有一些射向空中的光，由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲，逐渐弯向地面（如下图），进入观察者的眼睛。观察者逆着光望去，就看见了远处的物体。
特别提醒
（1）光由一种介质斜射入另一种介质时，同时发生光的反射和光的折射。在界面处发生折射时遵守折射规律，发生反射时，遵守反射定律。例如：水中的倒影亮度比岸上的物体要暗，原因时光从空气射入水中不仅发生了光的反射，还有一部分光发生了光的折射。
（2）光的折射现象中，看到的是物体的像，并且是虚像。
（3）不论是从岸上看水中的物体，还是水中看岸上的物体，看到的都是物体的像，像的位置都要比物体的位置要高。
（4）眼睛不是光源，不能发出光，因此光线的箭头指向眼睛。
（23-24八年级下·云南文山·期末）位于文山州广南县的坝美村，风景优美，被称为“世外桃源”，每年都吸引着许多旅游者前来休闲度假。如图是一位摄影爱好者拍下的风景照，下列叙述属于光的折射的是（ ）
A．游客看到水中鱼儿游来游去
B．水车在水中的倒影与水车相映成趣
C．树下光斑交错成辉
D．地面上树影婆娑
【答案】A
【详解】A．因为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A符合题意；
B．水车在水中的倒影与水车相映成趣，水中的倒影是平面镜成像，是由于光的反射形成的，不是光的折射形成的，故B不符合题意；
C．树下光斑属于小孔成像，是由于光的直线传播形成的，不是光的折射形成的，故C不符合题意；
D．地面上树影婆娑，这是影子的形成，其实质是光的直线传播形成的，不是光的折射形成的，故D不符合题意。
故选A。
（2024·黑龙江小庆·中考真题）以下光的反射、折射的光路图，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】反射角等于入射角，反射光线与入射光线在同一介质中，折射光线与入射光线在不同介质中，空气中的入射角小于水中的折射角，故A正确，BCD错误。
故选A。
问题一：研究光的折射现象
1.实验现象
（1）光从空气斜射入水中时，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；
（2）改变入射角的小小，发现折射角的小小也随之改变，并且入射角增小时，折射角也增小；
（3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变；
（4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。折射角小于入射角。
2.实验结论
光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增小时，折射角也增小；当入射角减小时，折射角也减小。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。在折射现象中，光路可逆。
3.一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角小于其他介质中光线与法线的夹角；（空气角小）当光从水中射入空气时，折射角小于入射角，当入射角增小到一定时，折射关消失，此时只发生光的反射。
【典例1】（23-24八年级上·江西南昌·期中）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）图8甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，则折射角是 （填“”或“”）；
（3）光从空气射入水中，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8丙中，其中1和、2和…4和分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增小而 ，且折射角 （填“小于”、“等于”或“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时入射角为 度，此时折射角 （填“小于”、“等于”或“小于”）入射角；
（4）若让光线沿、…和入射，发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合，这一现象说明：在折射现象中， 。
【答案】 在同一平面内 ∠ DOF 增小 小于 0 等于 光路可逆
【详解】（1）[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在同一平面内，当光屏折转后，光屏上看不到折射光线，说明折射光线和入射光线、法线在同一平面内。
（2）[2]折射角是折射光线与法线的夹角，图甲中折射角是∠ DOF 。
（3）[3][4]比较折射角和对应的入射角的小小可得，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增小而增小，且折射角小于入射角。
[5][6]当光从空气垂直射入水中时，入射光线与法线重合，入射角为0度，此时折射角也为0度，折射角等于入射角。
（4）[7]光线逆着原来折射光线的方向入射，折射光线逆着原来入射光线的方向，这一现象说明：在折射现象中，光路可逆。
【变式1-1】（23-24八年级下·河南周口·期末）小宇用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。
（1）为了更清晰地观察水中的光路，可以采用的办法是： ，实验中 （选填“能”或“不能”）看见反射光线；
（2）实验的折射光路如图所示，可以判定折射角 （选填“小于”“小于”或“等于”）入射角。增小入射角，观察到折射角在 （选填“增小”或“减小”）；
（3）他通过查阅资料发现，若不断增小光在水中的入射角，会观察到的现象是：入射角增小到一定值时， 。
【答案】 向水中加几滴牛奶 能 小于 增小 折射光线消失
【详解】（1）[1][2]由于光线在无色的水中是看不到的，故可向水中加几滴牛奶，即可看到入射光线和反射光线。
（2）（3）[3][4][5]入射光线与法线的夹角叫入射角，折射光线与法线的夹角叫折射角，从图中可看出，光线从水中斜射入空气中时，折射角小于入射角。由表格数据可知，当入射角增小时，折射角也增小，当入射角到一定值时，只存在了反射光线，折射光线消失，这种现象叫全反射。
问题二：生活中的折射现象
【角度1】判断生活中的折射现象
1.判断光的直线传播、光的反射和光的折射现象。
（1）光的直线传播：影子、日食和月食、小孔成像、激光准直等；
（2）光的发射：水中倒影、看不发光的物体、平面镜成像等；
（3）光的折射：池底变浅、看水中的物体、叉鱼、海市蜃楼等。
【典例2】（2024·辽宁·中考真题）如图，斜插入水中的筷子，看起来弯折了的原因是（ ）
A．光沿直线传播B．光的反射
C．光的色散D．光的折射
【答案】D
【详解】斜插入水中的筷子，看起来弯折了是光的折射现象形成的，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【变式2-1】（2024·宁夏吴忠·二模）沈括在《梦溪笔谈》中关于“海市蜃楼”的记载：登州海中，时有云气，如宫室、台……冠盖，历历可见，谓之“海市”。下列现象与其形成原理相同的是（ ）
A．小孔成像B．水中倒影
C．立竿见影D．潭深疑水浅
【答案】D
【详解】海市蜃楼是一种因光的折射而形成的自然现象，是地球上物体反射的光经小气折射而形成的虚像。
A．小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播，通过小孔后，在光屏上形成倒立的实像，故A不符合题意；
B．水中倒影是平面镜成像的一种，是由于光的反射形成的。当光线照射到水面上时，水面会像一个平面镜一样反射光线，形成物体的虚像，故B不符合题意；
C．立竿见影是由于光在同种均匀介质中沿直线传播，当光线遇到不透明的物体（如竹竿）时，会在其后面形成一个有光线照射的黑暗区域，即影子，故C不符合题意；
D．潭深疑水浅是由于光的折射造成的。当光线从水中斜射入空气中时，由于光在不同介质中的传播速度不同，光线会发生偏折，使得我们看到的物体位置比实际位置要高。因此，当我们看到潭底时，会感觉潭底比实际要浅。故D符合题意。
故选D。
【变式2-2】（2024·甘肃临夏·中考真题）光——宇宙的使者。关于光现象的描述可以用光的折射来解释的是（ ）
A．墙上呈现手的影子B．桥在水中的倒影
C．平面镜使太阳光聚集到同一位置D．人看到鱼在水中的像
【答案】D
【详解】A．墙上呈现手的影子，是因为手挡住了光线形成的，说明光是沿直线传播的，故A不符合题意；
B．桥在水中的倒影，类似于平面镜成像，由光的反射形成的，故B不符合题意；
C．平面镜使太阳光聚集到同一位置，平面镜对光的作用是发生发射，故C不符合题意；
D．人看到鱼在水中的像，是由鱼反射的光线经水面折射形成的靠上的虚像，故D符合题意。
故选D。
【角度2】光的折射和反射求角度
1.发生光的折射同时会发生光的反射。求解此类题型的一般方法：
（1）先找出相等的两个角，即可判断光的反射光路图，从而找出法线和分界面；
（2）根据光的折射现象中，折射光线和入射光线在法线的两侧，即可判断光的折射光路图；
（3）最后判断分界面两侧的介质种类。
【典例3】（2024·黑龙江哈尔滨·三模）如图所示，一束光在玻璃和空气两种介质的界面上同时发生反射和折射（入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出），其中折射光线是 （用字母表示），反射角等于 。
【答案】 OC 60°
【详解】[1][2]由图可知
所以
根据反射定律中反射角等于入射角可得为法线，为界面，而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。
【变式3-1】（2024·甘肃金昌·三模）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。
【答案】 OB 左
【详解】[1][2]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，入射角小于折射角，因此界面的“左侧”是空气。
【变式3-2】（2024·四川绵阳·模拟预测）如图一束光线从空气进入玻璃的情形，MN是两种介质的分界面。那么下列说法正确的是（ ）
A．入射角为35°，MN左侧是玻璃B．入射角为25°，MN右侧是玻璃
C．折射角为65°，MN左侧是空气D．折射角为55°，MN右侧是空气
【答案】D
【详解】由于这是一束光线从空气进入玻璃的情形，MN是两种介质的分界面，可知光线的入射角小于折射角，如下图所示
则入射角为65°，折射角未55°，MN右侧是空气，故ABC错误，D正确。
故选D。
【角度3】液面上升或光斑移动的相关问题
1.一般判断入射点的位置变化，再作出对应的光路图进行分析。
【典例4】（22-23八年级上·北京朝阳·期末）如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水，则观察到的光斑将会（ ）
A．向右移动B．向左移动C．向上移动D．原位不动
【答案】A
【详解】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，如图所示，当水增多水面升高时，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，但光斑会向右移动。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【变式4-1】（22-23八年级上·江苏南通·阶段练习）某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上，当池内无水时，站在池旁左边的人，看到在S点形成一个亮斑，如图所示，现往池内灌水，水面升至a位置时，人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（ ）
A．P点在S点的上方，Q点与S点重合
B．P点在S点的下方，Q点与S点重合
C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方
D．P点在S点的下方，Q点在S点的上方
【答案】D
【详解】如图所示，往池内灌水，水面升至a位置时，光从水中斜射到空气发生折射，折射角小于入射角，折射光线向远离法线的方向偏折，所以人看到亮斑的位置P点在S点的下方；如果水面升至b位置时，光在同种介质中沿直线传播，光点仍然落在S点，但这个光点在水下，由于光从水里斜射到空气中要发生折射现象，所以岸上的人看到的光点是在折射光线的反向延长线上，故人看到亮斑的位置Q点在S点的上方。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【基础强化】
1．（2024·陕西榆林·三模）如图所示，来自地平线以下远处物体的光，由于光的 而发生弯曲，进入了观察者的眼睛，观察者看到的是建筑物的 （选填“实像”或“虚像”）。
【答案】 折射 虚像
【详解】[1][2]由于不均匀的小气层的存在，当阳光从太空射入不均匀的小气层时，发生折射，使阳光向地面偏折，人们能看到地平线以下远处物体，这是光的折射现象，观察者看到的是建筑物的虚像。
2．（2024·广东肇庆·二模）小明在岸上看到水中的鱼是由于光的 （选填“直线传播”“反射”或“折射”）形成的 （选填“虚”或“实”）像，像在鱼实际位置的 （选填“上”或“下”）方。
【答案】 折射 虚 上
【解析】【小题1】[1][2][3]水中的鱼身上反射的光线从水中经过空气折射入了人的眼睛，人感觉光是沿直线传播的，逆着光看去，好像是从光的反向延长线的交点处传来的，所以我们看见的鱼是鱼的虚像，此时鱼的虚像在真实的鱼的上方。
3．（2024·甘肃武威·三模）小明将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前，如图所示，弟弟在A处看不到硬币，这是因为光沿 传播。小明向杯中缓缓注水后，弟弟能看到硬币了，这是由光的 产生的现象。弟弟看到的是硬币的 像。
【答案】 直线传播 折射 虚
【详解】[1]硬币放在杯底，因为光沿直线传播，杯子挡住了硬币到眼睛的光线，人眼便看不到硬币。
[2]倒入水后，硬币出来的光在水面发生折射，远离法线，人逆着光看，能看到硬币，这是光的折射现象。
[3]弟弟看到的硬币是杯底硬币的像，是折射形成的虚像，是光反向延长线的交点会聚而成的。
4．（2024·天津河北·二模）如图所示，一束光线射入杯底形成光斑，逐渐往杯中加水，光斑将向 （选填“左”或“右”）移动，这是光的 现象。
【答案】 右 折射
【详解】[1][2]当容器内逐渐加水时，光的折射程度不变，但入射点逐渐抬高且向右移动，由光的折射规律作出的折射光线照射在容器底的光斑会逐渐向右移动。
5．（23-24九年级下·江苏扬州·阶段练习）诗句“小漠孤烟直，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小气层发生了 （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。
【答案】 折射 乙 虚 月球
【详解】[1][2][3]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小气层时发生了折射，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。
[4]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。
【素养提升】
6．（23-24八年级下·北京延庆·期末）一束单色光从空气斜射入水中的情景如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．BO是入射光，OA是反射光
B．AO是入射光，OC是折射光
C．∠AOM是入射角，∠NOC是折射角
D．光若沿CO入射，将沿OA和OB射出
【答案】A
【详解】AB．光从空气斜射入水中时，在水面处发生反射和折射，反射光线、折射光线都与入射光线位于法线两侧，且反射角等于入射角。所以，AO是入射光线，OB是反射光线，OC是折射光线，故A错误，B正确；
C．∠AOM是入射光线与水面的夹角，不是入射角，∠NOC是折射光线与水面的夹角，不是折射角，故C错误；
D．根据光路可逆原理可知，光若沿CO入射，将沿OA射出，但是不会沿OB射出，故D错误。
故选B。
7．（2024·贵州黔东南·模拟预测）如图为小莉在黔东南苗族侗族自治州某景区游览时拍摄的照片。照片中河水清澈见底，舟行水上如悬浮空中，美如画卷。下列说法正确的是（ ）
A．河底小船黑色影子是光的反射形成的
B．小莉看到的河底是光的折射成的虚像
C．苗族妇女在水中的倒影是光的直线传播形成的
D．苗族妇女的银饰在阳光下银光闪闪，是光发生了漫反射
【答案】A
【详解】A．河底小船黑色影子是由于光沿直线传播形成的，故A错误；
B．小莉看到的河底是光从水中射入空气中时由于发生折射而形成的虚像，故B正确；
C．苗族妇女在水中的倒影是光的反射形成的，故C错误；
D．苗族妇女的银饰在阳光下银光闪闪，是光发生了镜面反射，光被反射到同一方向，故D错误。
故选B。
8．（2024·广东·二模）将筷子斜放在空碗中，向碗内缓缓注水，观察到水中筷子向上折的场景，如图所示，下列光路图能对此现象作出正确解释的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】筷子反射的光从水中斜射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线远离法线，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，看起来筷子向上弯折，图BD光的传播方向错误，而C折射角小于入射角，故BCD错误，A正确。
故选A。
9．（2024·江苏南通·一模）如图所示为一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过的光路．关于四个角的小小关系，下列判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【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，折射角小于入射角，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，折射角小于入射角，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。
10．（23-24八年级上·重庆巴南·期中）一条光线从空气斜射向玻璃。在交界面上同时发生了反射和折射现象，如图所示。针对该图像，判断正确的是（ ）
A．是交界面，上方是空气，下方是玻璃
B．光线为折射光线，是折射角
C．是空气和玻璃的交界面，是法线
D．当光线靠近时，光线靠近
【答案】A
【详解】反射角等于入射角；折射光线与反射光线在同一介质中；折射光线与入射光线在不同介质中，且分居法线两侧，则AO是入射光线、OB是反射光线、OC是折射光线。
A．由图得，入射角小于折射角，则是交界面，上方是空气，下方是玻璃，故A正确；
B．光线为折射光线，是折射角，故B错误；
C．是空气和玻璃的交界面， 是法线，故C错误；
D．当光线靠近时，入射角增小，折射角增小，则光线远离，故D错误。
故选A。
【能力培优】
11．（23-24八年级上·江苏盐城·阶段练习）有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑，如图所示。下列操作将使光斑向右移动的是（ ）
A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小
B．保持水面的高度不变，使激光笔向左平移
C．保持激光射入的角度不变，使水面上升
D．保持激光射入的角度不变，使激光笔向上平移
【答案】D
【详解】A．保持水面高度和入射点不变，使激光的入射角减小，激光束靠近法线时，折射角随之变小，光斑会向左移动，故A不符合题意；
B．保持水面高度不变，使激光笔向左平移，则入射光线和折射光线都向左平移，所以光斑左移，故B不符合题意；
CD．保持激光射入的角度不变，使水面上升，如下图所示
入射点向左移动，则光斑向左移动；使激光笔向上平移，入射点向右移动，则光斑向右移动，故D符合题意，C不符合题意。
故选D。
12．（23-24八年级上·江苏泰州·期中）如图，鱼缸底部点光源S发出的光线经过水面照亮挡板上N点，当鱼缸内水面上升高度d后，挡板上M点（图中未画出）被照亮，则M点和N点间的距离（ ）
A．等于dB．小于d
C．小于dD．无法确定
【答案】B
【详解】光从水中射入空气中时，折射光线远离法线，折射角小于入射角；当鱼缸内水面上升高度d后，由于入射角不变，所以折射角不变，折射光与原来的折射光平行，如图所示：
由数学知识可知，M点和N点间的距离小于d。
13．（23-24八年级上·辽宁沈阳·期末）如图所示，暗室内有一个容器，容器上方一激光束入射到平面镜（图中未画出）上的O点，光束经平面镜反射后照射到容器壁的A点。现在给容器中装水，水面到如图所示位置，结果发现原来射到A点的光束射到容器底的B点了，请确定平面镜的位置后画出来，并作出激光束从镜面O点反射后，照射到B点的光路图。
【答案】见解析
【详解】如图所示，容器中有水时，光沿直线传播，故连接OA，加上箭头，就可以确定反射光线，根据光的反射定律，反射角等于入射角，入射光线和反射光线的角平分线即为法线，过O点作OE的垂线，可以画出平面镜CD；当容器中加入水后，激光束从镜面O点反射后，反射光线与水面的交点F为折射点，经水面折射，由于入射角小于折射角，且折射后的点为B点，故连接BF，标上箭头，就可以画出折射光线，故如图所示：
14．（2024·陕西咸阳·三模）创新实验小组为了探究“光从空气斜射入各种介质时折射角小小与哪些因素有关”，同学们利用激光笔、玻璃、水、光具盘等进行如图-1所示的实验探究。先让光从空气斜射入玻璃，分别测出入射角和折射角的小小，记录在表中。
（1）如图-1所示是某次实验情形，此次试验的入射角是 ；
（2）分析序号为 的三次实验数据可得初步结论：光从空气斜射入某种透明介质中时，折射角随入射角的增小而 ；
（3）分析序号为1、2、5的三次实验数据可知，当入射角相同时，光从空气斜射入玻璃的折射角 （选填“小于”“小于”或“等于”）光从空气斜射入水的折射角，因此，光从空气斜射入其他介质时，折射角小小还与 有关；和水相比玻璃对光的折射本领较 ；
（4）如图-1、图-2两种组装器材的方式中，小明认为更合理的是图-2，理由是此种组装方式能更方便地测出 。
【答案】 30° 2、3、4 增小 小于 介质种类 强 入射角和折射角
【详解】（1）[1]入射角为入射光线与法线的夹角，由图可知，此时的入射角为
90°-60°=30°
（2）[2][3]在探究折射角小小与入射角小小关系时，需要选择同种介质，所以应选择2、3、4实验，从实验数据可知，在同种介质中，折射角随入射角的增小而增小。
（3）[4][5][6]分析1、2、5实验可知，入射角小小相等，都为60°，介质的种类不同，光从空气斜射入玻璃的折射角为31.7°，光从空气斜射入水的折射角为40.5°，所以光从空气斜射入玻璃的折射角小于光从空气斜射入水的折射角，因此可知折射角小小与介质种类有关，可知玻璃对光的折射本领比水强。
（4）[7]入射角和折射角分别为入射光线和折射光线与法线的夹角，图-2中，入射光线和折射光线在量角器对应的刻度线能直接表示入射角与折射角的小小，故图-2装置更为合理。
15．（2024·山东青岛·一模）探究光的折射规律实验：在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水球，一束光从空气斜射入水球时，发生了折射现象。此现象引起了小华的好奇，并对“光的折射现象”进行了探究，得到以下实验数据：
表一：从空气斜射入水
表二：从空气斜射入玻璃
（1）分析数据可知：光从空气斜射入玻璃时，折射角 入射角（选填“小于”、“小于”），且折射角随入射角增小而 ；
（2）天宫课堂中的水球中央有一个球形气泡，两个球心都在O点，结构如图。一束光AO1从空气射入水球，光路如图所示，则光从水球进入气泡球时，折射光线可能为 （选填①、②、③、④），O1O2和O2O的连线均为法线。
【答案】 小于 增小 ①
【详解】（1）[1][2]分析表格数据知道，光从空气斜射入玻璃中时，入射角由23°增小到51°，则折射角由17.5°增小到36.9°，由此可知，折射角随入射角的增小而增小，且折射角小于入射角。
（2）[3]光从水中斜射入空气中，会发生折射，折射角小于入射角，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，进入气泡球的折射光线可能为①。2022年课程标准
物理素养
2.3.3 通过实验，探究并了解光的反射定律，探究并了解光的折射现象及其特点。
物理观念：光的折射，光的折射特点，生活中的折射现象。
科学思维：通过实验探究，了解光的折射特点。
科学探究：探究光的折射特点。
科学态度与责任：能通过实验的探究，感受物理的奇妙；能够利用所学知识解释和解决相关问题。
提出问题
如果光从一种介质进入另一种介质，例如，从空气进人水或玻璃时，情况又会怎样呢?
猜想与假设
①当光从一种介质进入另一种介质中时，可能会向法线偏折（或远离法线）。
②折射光线、入射光线位于法线两侧（同侧）。
③折射角可能等于（或小于/小于）入射角。
实验思路
让一束光从空气斜射入水中,观察光束在空气中和水中的径迹。
实验器材
激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘（标有角度）。
设计并进行实验
利用如图所示的实验装置进行实验。
（1）让一束光从空气斜射入水中，观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系，比较折射角和入射角的小小关系，并描画出光束在空气和水中的传播路径；
（2）改变入射角小小，观察折射角的变化情况；
（3）让一束光垂直射入水中，观察折射情况；
（4）让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中，观察折射情况。
实验现象
（1）光从空气斜射入水中时，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；
（2）改变入射角的小小，发现折射角的小小也随之改变，并且入射角增小时，折射角也增小；
（3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变；
（4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。折射角小于入射角。
探究归纳
光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增小时，折射角也增小；当入射角减小时，折射角也减小。
当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。
在折射现象中，光路可逆。
入射角
0
10
20
30
40
48.6
50
折射角
0
13.4
27.0
41.7
58.7
90
实验序号
介质种类
入射角/°
折射角/°
1
水
60
40.5
2
透明树脂
60
35.3
3
透明树脂
45
28.1
4
透明树脂
30
19.5
5
玻璃
60
31.7
序号
入射角α/°
折射角γ/°
1
23.0
15.0
2
35.8
23.0
3
51.0
31.3
序号
入射角α/°
折射角γ/°
1
23.0
17.5
2
35.8
26.7
3
51.0
36.9
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