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物理八年级全册第三节 光的折射练习题
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这是一份物理八年级全册第三节 光的折射练习题，共30页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验题等内容，欢迎下载使用。
1．下列现象中，与筷子在水面处“折断”原理相同的是（ ）
A．海市蜃楼B．日食现象
C．屏幕上呈现人的影子D．桥在水中形成的倒影
2．当光从玻璃斜射入空气中时，入射角为30°，则折射角可能是（ ）
A．0°B．15°C．30°D．50°
3．从水中看岸上的树，如图所示的四幅光路图中，哪一幅图能正确的说明这一现象（ ）
A．B．C．D．
4．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
5．一束光从空气中入射到上下表面平整且平行的玻璃砖上，最后又射向空气中，光路图如图所示。下列关于图中各角的关系错误的是（ ）
A．∠2等于∠1B．∠3小于∠1C．∠5等于∠1D．∠5小于∠4
6．一束光垂直照射在水面上，发生反射和折射，下列说法中正确的是（ ）
A．从入射光线到反射光线，光的传播方向不变
B．入射角、反射角、折射角都是0°
C．入射角、反射角、折射角都是90°
D．顺时针旋入射光使得入射角为30°，则反射角、折射角也变至30°
7．如图为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图，其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线，下列说法正确的是（ ）
A．是折射光线B．是反射光线
C．反射角是D．空气在的下侧
8．如图，一柱形玻璃容器里盛有适量的水，静置在水平桌面上的规则木板AB上，一束光线竖直向下照射在水面上，若在A端下方垫一个小正方体C，使木板倾斜适当的角度后（水未溢出），则（ ）
A．反射光线将沿逆时针方向适当旋转B．反射光线将沿顺时针方向适当旋转
C．折射光线将沿逆时针方向适当旋转D．反射和折射光线的方向都不会旋转
9．如图，两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入从玻璃砖B的直角边射出，射出后的位置和方向可能是图中的（ ）
A．光线aB．光线bC．光线cD．光线d
10．如图所示，一束光照射到一个空的烧杯的底部，形成的光圈用虚线表示，若往烧杯中注满水，烧杯底部的光圈会变为
A．B．C．D．
11．如图所示，一束方向不变的光线从右方斜射向水面。这时反射角是 β，折射角是 γ。若把水槽左端稍垫高一点，等水面重新平静后，反射角是 β′，折射角是 γ′。则
A．β′ < β γ′ < γB．β′ = β γ′ = γ
C．β′ < β γ′ > γD．β′ > β γ′ > γ
12．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泡壁上，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，现往池内注水，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，人看到亮班的位置在Q点，则（ ）
A．P点在S点的下方，Q点在S点的上方B．P点在S点的上方，Q点在S点的下方
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点的下方
二、填空题
13．光从空气______射入水中时，传播方向发生了______，这种现象叫做光的折射。光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向______方向偏折，折射角_____入射角。当入射角增大时，折射角也_____。当光从空气垂直射入水或其他介质时，传播方向_____。在折射现象中，光路_____。
14．小明从河边走过，他见到河水中有白云、树木、房屋、鱼、水草，其中属于虚像的有________，属于折射成像的有________．
15．图中的A、B两架飞机，一架是实际飞机，一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，则：______（填字母）是实际飞机，这是因为光从______ 射向______发生了折射。（填“水里”或“空气”）
16．如图所示，一束光从空气射到半圆形玻璃砖上的O点，发生反射和折射。其中反射光线是_____，折射角的大小为_____；折射光的亮度与入射光的亮度不一样，其主要原因是_____。
17．一束光线与界面成30°角从A介质射入B介质，反射光线恰好与折射光线垂直，则入射角为_____，折射角为_____．若A、B介质中，一个是空气，一个是水，则____介质是空气（选填“A”或“B”）．
18．如图所示，把一枚硬币固定在空杯的底部，后退直到看不到硬币的最右端 A 点。保持眼睛和杯子的位置不变，逐渐向杯中加水，硬币上表面中间一点（B 点）和最左端 C 点能先后被看到。
(1)看到的水中硬币是一个变___________（选填“浅”或“深”）的虚像。
(2)图中画出了刚看到 C 点时光的传播示意图，入射角是 αC；如果刚看到 B 点时的入射角是 αB，则 αB___________αC（选填“>”、“<”或“=”）。
19．如图所示，有一束光线从空气射入某种透明介质，在分界面处发生反射和折射，其中AE⊥CG，∠4=∠5，则_______为入射光线，_______为折射光线，_______为界面，空气在界面的_______侧。(填“上”“下”“左”或“右”侧)
20．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______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。
三、作图题
21．请在图中，作出光线由空气斜射入水中后大致的折射光线。
22．如图所示，一束单色光垂直射向三棱镜，请画出这束光通过三棱镜后的大致光路图。
23．某海洋馆正在表演“美人鱼”节目，如图所示，E点是“美人鱼”潜水员的眼睛，A点是游客帽子实际位置，B点是潜水员看到的游客帽子像的位置，请完成潜水员看到游客帽子的光路图。
四、实验题
24．在探究光的折射规律实验中，某小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下数据：
分析表中数据，可以得到一些规律：
（1）当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时，光的传播方向 ___________（填“改变”或“不变”）。
（2）光从空气斜射入其他介质时，折射角随着入射角的增大而 ___________（填“增大”或“减小”）；分析表中数据猜想，光从空气射入其他介质时，折射角 ___________（填“可能”或“不可能”）达到90°。
（3）当光线以32°入射角从水中射向空气时，折射角等于 ___________。
（4）在本实验中，当光从空气射入水或玻璃时，________（填“会”或“不会”）同时发生光的反射现象。
25．小强同学利用如图所示的实验装置同时探究“光的反射定律”和“光的折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的，NON′为两半圆的竖直分界线，MM′为空气和水的分界面，其中光屏F可绕直径NON′前后折转。实验测量数据如表所示：
（1）从图可知，光是从______射入______中（选填“空气”或“水”）；
（2）由实验测量数据表可知，反射角总______入射角；当入射角增大时，折射角逐渐增大，但折射角总______入射角（选填“大于”“等于”或“小于”）；
（3）若将光屏F绕直径NON′向后折转，则在光屏F上______。
A．只能看到反射光线
B．只能看到折射光线
C．同时看到反射光线和折射光线
D．反射光线和折射光线均看不到
26．小华在研究光的折射现象时，发现折射角会随着入射角的增大而增大，但增加的角度并不相等，谁的增加量更大呢？小华想通过实验对这一问题进行研究，实验步骤如下：
①将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，使二者的圆心重合，如图甲所示；
②将一束激光射向圆心O，激光在O处发生折射；
③读出入射角和折射角的大小，并记录在表格中；
④逐渐增大入射角，重复②③步骤数次；
⑤对记录的数据进行处理，得出结论。
（1）甲图中光线的入射角大小为 _____；
（2）分析表格中的数据，可以发现 _____角增加量更大。光垂直入射时，光的传播路径 _____（选填“不改变”或“偏转”）；
（3）根据表中数据推测，图乙中光线从玻璃射向空气时折射角为 _____。
27．小林在探究光的折射规律时发现：当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时，不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况，如图所示，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表：
分析表中数据并结合所学的光学知识，完成以下填空：
(1)光从玻璃斜射向空气时，折射角、反射能量随着入射角的增大而______，当入射角达到______°时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象；
(2)当光从空气斜射向玻璃时，折射角______入射角（填“大于”、“等于”或“小于”），你的判断依据是______。
28．图是“探究光的折射规律”的实验光路；
（1）如图，将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察到光屏上无折射光线，得出结论：折射光线、入射光线与法线_________；
（2）改变入射角的大小，观察折射光线和折射角的变化情况，记录如下：
分析实验数据发现：光从空气斜射入水时，折射角___________入射角，折射角随入射角增大而___________；
（3）由表格数据猜想，随着入射角的增大，反射光线的亮度变化情况为___________。
29．小文在探究光的折射规律时，将光从空气分别射入玻璃和水中．其实验过程如下：
实验一：将光从空气射入玻璃中．
①将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，如图所示；
②将一束激光从空气射向玻璃砖的圆心O处，激光在O处发生折射．记录入射角和折射角；
③逐渐增大入射角，重复步骤②；
实验所测数据如下：
实验二：将光从空气射入水中．
①将标有角度的圆盘按如图所示安放；
②将一束激光从空气射向水面O处，激光在O处发生折射，记录入射角和折射角；
③逐渐增大入射角，重复步骤②；
实验所测数据如下：
分析以上数据可得：
（1）当光从空气垂直入射到其他透明介质时，传播方向___________________．
（2）当光从空气斜射入玻璃或水中时，折射角_____________（填“大于”“等于”或“小于”）入射角；
（3）当光从空气以相同的入射角斜射入不同的介质中时，折射角_________（填“相等”或“不相等”）．
30．某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
（1）使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否_____；
（2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、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。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而____，且折射角____（填“大于”“等于”或“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于____度；
（3）光从空气斜射到水面时，将同时发生折射和____现象；
（4）图丙中当激光笔从水中沿4′方向射入O点，则折射光线将会沿着4方向射出，说明折射光路是____的；
（5）用激光笔从水中斜射入空气中，若不断增大水中的入射角，当入射角增大到某一值时，折射角会达到最大值，该最大值是____；若继续增大入射角，将会发现不再有____光线，而只存在____光线。
31．如图甲所示，小明和小华在探究“光的折射现象"时，将一束入射角为50º的光斜射人杯中的水里，更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异，小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”，并根据所学物理知识和生活经验，对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想：
猜想1：“偏折比"与液面的高度有关；
猜想2：“偏折比"与液体的种类有关；
猜想3：“偏折比"与人射光的颜色有关．
（1）小华认为猜想1是错误的，其理由是_______；
（2）为了验证猜想2，小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示，油的高度小于水的高度，杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”_______（选填“大于”、“等于"或“小于”）水对光的“偏折比”；
（3）为了探究猜想3，小明用图甲装置先后射人绿色和紫色的激光，杯底光斑位置如图丙所小，则_______的“偏折比”大，光的“偏折比”大将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8，则光在下表面折射时的“偏折比”为_______；
（4）根据小明的操作和计算结果，小华认为，应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角和光线在介质中与法线的夹角之比”。经过对多组不同玻璃砖的实验，测得数据如表
根据表格中的数据，分析可得：光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的人射角，“偏折比”_______（选填“相等”或“不相等”）；对于相同的人射角，“偏折比”越大，介质对光的折射程度越_______（选填“高”或“低”）。
（5）通过对比可以发现：光线在空气和介质中与法线的夹角一定时，光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质，_______（选填“小明"或“小华”）定义的“偏折比”是一定值。
空气中的入射角i/°
0
30
45
60
水中的折射角r/°
0
22
32
40
玻璃中的折射角θ/°
0
17
24
30
入射角
0°
30°
45°
60°
反射角
0°
30°
45°
60°
折射角
0°
22°
32°
41°
实验次数
1
2
3
4
入射角
0°
30°
45°
60°
折射角
0°
21°
30°
38°
入射角
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
90°
/
反射能量
5%
7%
26%
43%
77%
84%
100%
100%
入射角i
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
80°
85°
折射角r
8°
15°
22°
29°
35°
41°
45°
47°
48°
折射光线亮度
亮→暗
玻璃砖A
玻璃砖B
玻璃砖C
光线在空气中与法线夹角
30.0 °
45.0 °
60.0 °
30.0 °
45.0 °
60.0 °
30.0 °
45.0 °
60.0 °
光线在玻璃中与法线夹角
22.0 °
32.0 °
40.5 °
17.0 °
24.4 °
30.4 °
20.0 °
28.9 °
36.3 °
1.36
1.41
1.48
1.76
1.84
1.97
1.50
1.58
1.65
4.3 光的折射
一、单选题
1．下列现象中，与筷子在水面处“折断”原理相同的是（ ）
A．海市蜃楼B．日食现象
C．屏幕上呈现人的影子D．桥在水中形成的倒影
【答案】A
【解析】A．海市蜃楼也是光的折射形成的，由于海面上方的空气密度不均匀，光在其中传播时发生了偏折，形成了海市蜃楼现象，故A符合题意；
B．如图，日食现象是由光的直线传播引起的，白天，月球挡住了射向地球的太阳光，形成了日食现象，故B不符合题意；
C．如图影子是由于光的直线传播产生的，人挡住了射向墙面的光，在墙面上形成的光照射不到的区域，故C不符合题意；
D．如图水中倒影是平面镜成像（光的反射现象），水面相当于镜面，水中的倒影是岸上的桥通过水面形成的虚像，故D不符合题意。
故选A。
2．当光从玻璃斜射入空气中时，入射角为30°，则折射角可能是（ ）
A．0°B．15°C．30°D．50°
【答案】D
【解析】由光的折射定律可知：光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，由于入射角等于，所以折射角大于，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．从水中看岸上的树，如图所示的四幅光路图中，哪一幅图能正确的说明这一现象（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】从水中看岸上的树时，光线应进入水中的眼睛，入射光线来自岸上（即光应从空气斜射入水中）。根据光的折射规律，光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角。由图知， ACD不符合题意；B符合题意。
故选B。
4．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
【答案】A
【解析】A ．渔民看到水中的鱼，是因为水中的鱼反射的光经折射进入人眼，而不是人眼发出的光，故A错误，A符合题意；
BC．水中的鱼反射的光经水面折射进入人眼，由于光的折射，人眼看到的是水中的鱼经光的折射形成的虚像，故BC正确，BC不符合题意；
D．水中的鱼经光的折射形成的虚像在鱼的上方一点，故叉鱼时要瞄准鱼的下方位置，才能叉到鱼，故D正确，D不符合题意。
故选A。
5．一束光从空气中入射到上下表面平整且平行的玻璃砖上，最后又射向空气中，光路图如图所示。下列关于图中各角的关系错误的是（ ）
A．∠2等于∠1B．∠3小于∠1C．∠5等于∠1D．∠5小于∠4
【答案】D
【解析】如图所示：
A．第一次折射发生在O点，此时aO为入射光线，Ob为反射光线，OO′为折射光线，所以∠1是入射角；∠2是反射角，根据光的反射规律可知，这两个角相等，故A正确，不符合题意；
B．∠3是折射角，由于光从空气中斜射入玻璃中，折射光线靠近法线，故∠3一定小于∠1，故B正确，不符合题意；
CD．第二次的折射点是O′，此时∠4是入射角，∠5是折射角，由于光从玻璃中斜射入空气中，折射光线远离法线，故∠5一定大于∠4；且由于玻璃砖上下表面外侧的光线一定平行，故∠5一定等于∠1，故D错误，符合题意，C正确，不符合题意。
故选D。
6．一束光垂直照射在水面上，发生反射和折射，下列说法中正确的是（ ）
A．从入射光线到反射光线，光的传播方向不变
B．入射角、反射角、折射角都是0°
C．入射角、反射角、折射角都是90°
D．顺时针旋入射光使得入射角为30°，则反射角、折射角也变至30°
【答案】B
【解析】ABC．入射光垂直入射界面时，入射光线与法线夹角即入射角为0°，那么反射光线与法线夹角即反射角也为0°，所以反射光线与入射光线重合，方向相反，折射光的传播方向和入射光一致，均垂直于界面，入射角和折射角都是0°。故AC错误，B正确；
D．入射角为30°时，根据光的反射定律，反射角等于入射角为30°，光从空气入射到水中时，光线发生偏折，折射光靠近法线偏折，即折射角小于入射角，所以折射角小于30°，故D错误。
7．如图为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图，其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线，下列说法正确的是（ ）
A．是折射光线B．是反射光线
C．反射角是D．空气在的下侧
【答案】C
【解析】由图可知，水平方向是
根据光的反射定律可知，这两个角一个是入射角，所以是法线；根据折射光线和入射光线分居法线两侧，为反射光线；根据光由空气斜射入玻璃时，可知是入射角，是折射角，可知空气在上侧，故C正确，ABD错误。
故选C。
8．如图，一柱形玻璃容器里盛有适量的水，静置在水平桌面上的规则木板AB上，一束光线竖直向下照射在水面上，若在A端下方垫一个小正方体C，使木板倾斜适当的角度后（水未溢出），则（ ）
A．反射光线将沿逆时针方向适当旋转B．反射光线将沿顺时针方向适当旋转
C．折射光线将沿逆时针方向适当旋转D．反射和折射光线的方向都不会旋转
【答案】D
【解析】在A端下方垫一个正方体C，使木板倾斜一个小的角度，但水面总是水平的，所以入射光线与水面垂直，故反射光线和折射光线的方向都不变，故D符合题意。
故选D。
9．如图，两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入从玻璃砖B的直角边射出，射出后的位置和方向可能是图中的（ ）
A．光线aB．光线bC．光线cD．光线d
【答案】C
【解析】光线垂直于界面入射时，光线的传播方向不变；光从玻璃砖A中斜射入空气中时，折射角大于入射角，故从A出来的折射光线会向下偏折，在图中虚线的下部；光从空气中斜射入B中时，折射角小于入射角（此时的折射角等于A中的入射角），所以，折射光线与原入射光线平行射出，即最后射出的可能是光线c，如下图
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10．如图所示，一束光照射到一个空的烧杯的底部，形成的光圈用虚线表示，若往烧杯中注满水，烧杯底部的光圈会变为
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，如图是最左边和最右边折射光的光路，外部两条光表示没有折射时的光，里面两条光表示折射后的光，从图中可以看出，折射光在原来光的内侧，由此可以知周围光都是如此，因此注水后烧杯底部的光圈会缩小，故选B。
11．如图所示，一束方向不变的光线从右方斜射向水面。这时反射角是 β，折射角是 γ。若把水槽左端稍垫高一点，等水面重新平静后，反射角是 β′，折射角是 γ′。则
A．β′ < β γ′ < γB．β′ = β γ′ = γ
C．β′ < β γ′ > γD．β′ > β γ′ > γ
【答案】B
【分析】本题考查光反射和光折射的光路，应用光的反射、光的折射定律。
【解析】由图可知，把左边水槽垫高，当水面重新平静时，法线的方向不改变，而入射光线的方向不变，那么入射角不变，根据光的反射定律可得，反射角也不变，即β=β′；根据光的折射定律，入射角不变，那么折射角也不变，即γ=γ′。故ACD都不正确，B正确。
12．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泡壁上，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，现往池内注水，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，人看到亮班的位置在Q点，则（ ）
A．P点在S点的下方，Q点在S点的上方B．P点在S点的上方，Q点在S点的下方
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点的下方
【答案】A
【解析】往池内注水，水面升至a位置时，光在水面发生折射，由光的折射规律可知，光线从水中斜射入空气中时，折射光线远离法线，P点位置如下图所示
水面上升至b位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，根据光的反射定律和折射规律可得，Q点位置如下图所示
由图中可知，P点在S点的下方，Q点在S点的上方，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题
13．光从空气______射入水中时，传播方向发生了______，这种现象叫做光的折射。光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向______方向偏折，折射角_____入射角。当入射角增大时，折射角也_____。当光从空气垂直射入水或其他介质时，传播方向_____。在折射现象中，光路_____。
【答案】 斜 偏折 法线 小于 增大 不变 可逆
【解析】[1][2]光在同种均匀介质中沿直线传播，当光从空气斜射入水或其他介质中时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射。
[3][4]光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线会靠近法线，此时折射角小于入射角。入射角增大时，折射角也会随之增大。
[5][6]当光线垂直射向介质表面时，入射光线、法线和折射光线重合，此时折射光线的传播方向不改变。
[7]在光的反射和光的折射现象中，光路都是可逆的。
14．小明从河边走过，他见到河水中有白云、树木、房屋、鱼、水草，其中属于虚像的有________，属于折射成像的有________．
【答案】 白云 树木 房屋 鱼 水草 鱼 水草
【解析】白云、树木、房屋在水中的倒影，相当于平面镜成像，属于光的反射形成的虚像；
河水中鱼、水草，是由于光的折射行成的虚像；
【点睛】光在自然界中存在三种光现象：光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；当光照射到物体界面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等．
15．图中的A、B两架飞机，一架是实际飞机，一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，则：______（填字母）是实际飞机，这是因为光从______ 射向______发生了折射。（填“水里”或“空气”）
【答案】 B 空气 水
【解析】[1]飞机反射的光线从空气斜射入水中，在水面处发生折射，折射角小于入射角，折射光线向法线方向偏折，水中的潜水艇逆着折射光线看到飞机，因此潜水艇所看到的飞机的位置比飞机的实际位置高，故B是实际飞机。
[2]光线是飞机B发出的，故从空气中射入。
[3]射向水中。
16．如图所示，一束光从空气射到半圆形玻璃砖上的O点，发生反射和折射。其中反射光线是_____，折射角的大小为_____；折射光的亮度与入射光的亮度不一样，其主要原因是_____。
【答案】 OB 30° 一部分光被玻璃砖反射出去
【解析】[1][2]光发生反射时，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；当光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，折射光线和入射光线分居在法线的两侧；过入射点O垂直于玻璃砖表面作出法线，如图所示
由图可知，AO为入射光线，OB为反射光线，OC为折射光线，根据图可知折射角为
90°-60°=30°
[3]由于入射光线在介质面会同时发生反射和折射，折射光的亮度与入射光的亮度不一样，其主要原因是一部分光被玻璃砖反射回空气中。
17．一束光线与界面成30°角从A介质射入B介质，反射光线恰好与折射光线垂直，则入射角为_____，折射角为_____．若A、B介质中，一个是空气，一个是水，则____介质是空气（选填“A”或“B”）．
【答案】 60° 30° A
【解析】已知一束光线与界面成30°角从A介质射入B介质,则入射角为90°-30°=60°,因为反射角等于入射角,所以反射角是60°；反射光线与界面的夹角是30°,反射光线与折射光线之间的夹角为90°,则折射光线与界面的夹角为90°-30°=60°,所以折射角是90°-60°=30°；因为光线是从A介质射入B介质,一个是空气,一个是水,且折射角小于入射角,所以A介质是空气．
【点睛】(1)在光的反射现象中,根据光的反射规律可以知道,反射角等于入射角.由此可以根据入射角确定反射角的大小. (2)利用反射光线如折射光线之间的夹角,可以确定折射光线和界面的夹角,进而可以确定折射角的大小.
18．如图所示，把一枚硬币固定在空杯的底部，后退直到看不到硬币的最右端 A 点。保持眼睛和杯子的位置不变，逐渐向杯中加水，硬币上表面中间一点（B 点）和最左端 C 点能先后被看到。
(1)看到的水中硬币是一个变___________（选填“浅”或“深”）的虚像。
(2)图中画出了刚看到 C 点时光的传播示意图，入射角是 αC；如果刚看到 B 点时的入射角是 αB，则 αB___________αC（选填“>”、“<”或“=”）。
【答案】 浅 =
【解析】(1)[1]当沿杯子壁缓缓向碗中加水时，来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射，当折射光线进入人眼时，人眼逆着折射光线看去，看到的便是由于光的折射而形成的变浅的虚像（虚像的位置比物体的实际位置偏高）。
(2)[2]保持眼睛和杯子的位置不变，光从水中进入人的眼睛的传播方向不变，折射角不变，所以根据光的折射规律，从B点和C点射出的入射光线的入射角不变的，即αB=αc。
19．如图所示，有一束光线从空气射入某种透明介质，在分界面处发生反射和折射，其中AE⊥CG，∠4=∠5，则_______为入射光线，_______为折射光线，_______为界面，空气在界面的_______侧。(填“上”“下”“左”或“右”侧)
【答案】 BH HF AE 下
【解析】[1][2][3][4]根据光反射时反射角等于入射角，及∠4=∠5可知，AE为反射界面，CG为法线，再根据折射光线与入射光线分别位于法线两侧可知，BH为入射光线，HF为折射光线，根据折射角小于入射角可知，空气在界面的下侧。
20．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______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。
【答案】 折射 乙 虚
【解析】[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。
三、作图题
21．请在图中，作出光线由空气斜射入水中后大致的折射光线。
【答案】
【解析】光由空气斜射入水中时，折射光线和入射光线位于法线的两侧，折射角小于入射角，据此画出折射光线，如图所示：
22．如图所示，一束单色光垂直射向三棱镜，请画出这束光通过三棱镜后的大致光路图。
【答案】
【解析】第一条光线是光从空气垂直射入玻璃中，根据光的折射特点可知，其传播方向不变；第二条光线是光从玻璃斜射入空气中，根据光的折射特点可知，折射角大于入射角，如图所示：
23．某海洋馆正在表演“美人鱼”节目，如图所示，E点是“美人鱼”潜水员的眼睛，A点是游客帽子实际位置，B点是潜水员看到的游客帽子像的位置，请完成潜水员看到游客帽子的光路图。
【答案】
【解析】连接BE两点（空气中用虚线，水中用实线）与水面相交，则交点为入射点；连接A点和入射点，再根据光是从空气斜射入水中，用箭头标出光的传播方向，如下图所示：
四、实验题
24．在探究光的折射规律实验中，某小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下数据：
分析表中数据，可以得到一些规律：
（1）当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时，光的传播方向 ___________（填“改变”或“不变”）。
（2）光从空气斜射入其他介质时，折射角随着入射角的增大而 ___________（填“增大”或“减小”）；分析表中数据猜想，光从空气射入其他介质时，折射角 ___________（填“可能”或“不可能”）达到90°。
（3）当光线以32°入射角从水中射向空气时，折射角等于 ___________。
（4）在本实验中，当光从空气射入水或玻璃时，________（填“会”或“不会”）同时发生光的反射现象。
【答案】 不变 增大 不可能 45° 会
【解析】（1）[1]当空气中的入射角i为0°时，水中的折射角r和玻璃中的折射角θ都为0°，故当光从一种介质垂直射入到另一种介质时，传播方向不变。
（2）[2][3]由表格中的数据可知：当空气中的入射角i逐渐增大时，折射角也随之增大；但折射角始终小于入射角，故光从空气射入其它介质时，折射角不可能达到90°。
（3）[4]光的折射中，光路是可逆的，由表格可知，当光线以32°入射角从水中射向空气时，则折射角是45°。
（4）[5]在本实验中，当光从空气射入水或玻璃时，水面或玻璃面会反射光线，会同时发生光的反射现象。
25．小强同学利用如图所示的实验装置同时探究“光的反射定律”和“光的折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的，NON′为两半圆的竖直分界线，MM′为空气和水的分界面，其中光屏F可绕直径NON′前后折转。实验测量数据如表所示：
（1）从图可知，光是从______射入______中（选填“空气”或“水”）；
（2）由实验测量数据表可知，反射角总______入射角；当入射角增大时，折射角逐渐增大，但折射角总______入射角（选填“大于”“等于”或“小于”）；
（3）若将光屏F绕直径NON′向后折转，则在光屏F上______。
A．只能看到反射光线
B．只能看到折射光线
C．同时看到反射光线和折射光线
D．反射光线和折射光线均看不到
【答案】 空气 水 等于 小于 D
【解析】（1）[1][2]由图可知，结合表格中的数据得出，折射角小于入射角，故光是从空气射入水中。
（2）[3][4]分析表格中的数据可知，反射角与入射角的大小相等；当入射角增大时，折射角逐渐增大，但折射角总小于入射角。
（3）[5] 根据光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，所以若将光屏F绕直径NON′向后折转，则在光屏F上都看不到反射光线和折射光线，故选D。
26．小华在研究光的折射现象时，发现折射角会随着入射角的增大而增大，但增加的角度并不相等，谁的增加量更大呢？小华想通过实验对这一问题进行研究，实验步骤如下：
①将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，使二者的圆心重合，如图甲所示；
②将一束激光射向圆心O，激光在O处发生折射；
③读出入射角和折射角的大小，并记录在表格中；
④逐渐增大入射角，重复②③步骤数次；
⑤对记录的数据进行处理，得出结论。
（1）甲图中光线的入射角大小为 _____；
（2）分析表格中的数据，可以发现 _____角增加量更大。光垂直入射时，光的传播路径 _____（选填“不改变”或“偏转”）；
（3）根据表中数据推测，图乙中光线从玻璃射向空气时折射角为 _____。
【答案】 30° 入射 不改变 45°
【解析】（1）[1]由图甲中的量角器上的数据可知，入射光线和法线之间的夹角为30°。
（2）[2]分析表格中的数据，入射角都是增大15°，折射角增大的度数要小于入射角增大的度数，故入射角增加量更大。
[3]光垂直入射时，入射角为0°，折射角为0°，这表明光的传播路径不改变。
（3）[4]当光线从玻璃射向空气时，入射角为30°，由于在光的折射中，光路是可逆的，则折射角为45°。
27．小林在探究光的折射规律时发现：当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时，不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况，如图所示，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表：
分析表中数据并结合所学的光学知识，完成以下填空：
(1)光从玻璃斜射向空气时，折射角、反射能量随着入射角的增大而______，当入射角达到______°时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象；
(2)当光从空气斜射向玻璃时，折射角______入射角（填“大于”、“等于”或“小于”），你的判断依据是______。
【答案】 增大（或增加） 41.8 小于 在折射现象中光路可逆
【解析】(1)[1]光从玻璃斜射向空气时，折射角、反射能量随着入射角的增大而增大；
[2]当入射角达到41.8°时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象。
(2)[3][4]光在发生折射时光路具有可逆性，则据此即可确定光从空气斜射向玻璃时，折射角与入射角的关系。根据光路可逆原理，当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角。
28．图是“探究光的折射规律”的实验光路；
（1）如图，将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察到光屏上无折射光线，得出结论：折射光线、入射光线与法线_________；
（2）改变入射角的大小，观察折射光线和折射角的变化情况，记录如下：
分析实验数据发现：光从空气斜射入水时，折射角___________入射角，折射角随入射角增大而___________；
（3）由表格数据猜想，随着入射角的增大，反射光线的亮度变化情况为___________。
【答案】 在同一平面内 小于 增大 变亮
【解析】（1）[1]根据光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线分居法线两侧；反射光线、入射光线和法线在同一平面内，所以将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察到光屏上无折射光线，得出结论：折射光线、入射光线与法线在同一平面内。
（2）[2][3]由表格数据可知，光从空气斜射入水时，入射角增大，折射角也随着增大，但折射角始终小于入射角。
（3）[4]由表格数据可知，折射光线亮度由亮变暗，即折射光线所分散的能力越来越少了，故随着入射角的增大，反射光线逐渐变亮。
29．小文在探究光的折射规律时，将光从空气分别射入玻璃和水中．其实验过程如下：
实验一：将光从空气射入玻璃中．
①将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，如图所示；
②将一束激光从空气射向玻璃砖的圆心O处，激光在O处发生折射．记录入射角和折射角；
③逐渐增大入射角，重复步骤②；
实验所测数据如下：
实验二：将光从空气射入水中．
①将标有角度的圆盘按如图所示安放；
②将一束激光从空气射向水面O处，激光在O处发生折射，记录入射角和折射角；
③逐渐增大入射角，重复步骤②；
实验所测数据如下：
分析以上数据可得：
（1）当光从空气垂直入射到其他透明介质时，传播方向___________________．
（2）当光从空气斜射入玻璃或水中时，折射角_____________（填“大于”“等于”或“小于”）入射角；
（3）当光从空气以相同的入射角斜射入不同的介质中时，折射角_________（填“相等”或“不相等”）．
【答案】 不发生改变 小于 不相等
【解析】分析数据可知，当光从空气垂直射到其他透明介质时，入射角为0°，折射角也为0°，故传播方向不发生改变．当光从空气斜射入玻璃或水中时，折射角小于入射角；对比四次实验次序，次序相同时入射角相同，折射角不同，可得光从空气以相同的入射角斜射入不同的介质中时，折射角不相等．
30．某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
（1）使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否_____；
（2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、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。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而____，且折射角____（填“大于”“等于”或“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于____度；
（3）光从空气斜射到水面时，将同时发生折射和____现象；
（4）图丙中当激光笔从水中沿4′方向射入O点，则折射光线将会沿着4方向射出，说明折射光路是____的；
（5）用激光笔从水中斜射入空气中，若不断增大水中的入射角，当入射角增大到某一值时，折射角会达到最大值，该最大值是____；若继续增大入射角，将会发现不再有____光线，而只存在____光线。
【答案】 在同一平面内 增大 小于 0 反射 可逆 90度 折射 反射
【解析】（1）[1]将光屏的半部分向前后翻折，就不会得到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，能够看到折射光线，说明入射光线、折射光线、法线共面，这说明使用可折转的光屏，为了观察折射光线和入射光线是否在同一平内。
（2）[2][3][4]由图丙可以看出，当光从空气斜射入中时，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小，且折射角小于入射角，当从空气垂直射入水面时，传播方向不变，此入射角等于0度，折射角等于0度。
（3）[5]光从空气斜射到水面时，将同时发生光的反射和折射现象。
（4）[6]图丙中当激光从水中沿4′方向射入O点，折射光线将会沿着4的方向射出，说明光的折射现象中，光路是可逆的。
（5）[7][8][9]当入射角增大到某一值时，折射角会达到最大值，该最大值是90度；若继续增大入射角，将会发现不再有折射光线，而只存在反射光线。
31．如图甲所示，小明和小华在探究“光的折射现象"时，将一束入射角为50º的光斜射人杯中的水里，更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异，小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”，并根据所学物理知识和生活经验，对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想：
猜想1：“偏折比"与液面的高度有关；
猜想2：“偏折比"与液体的种类有关；
猜想3：“偏折比"与人射光的颜色有关．
（1）小华认为猜想1是错误的，其理由是_______；
（2）为了验证猜想2，小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示，油的高度小于水的高度，杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”_______（选填“大于”、“等于"或“小于”）水对光的“偏折比”；
（3）为了探究猜想3，小明用图甲装置先后射人绿色和紫色的激光，杯底光斑位置如图丙所小，则_______的“偏折比”大，光的“偏折比”大将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8，则光在下表面折射时的“偏折比”为_______；
（4）根据小明的操作和计算结果，小华认为，应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角和光线在介质中与法线的夹角之比”。经过对多组不同玻璃砖的实验，测得数据如表
根据表格中的数据，分析可得：光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的人射角，“偏折比”_______（选填“相等”或“不相等”）；对于相同的人射角，“偏折比”越大，介质对光的折射程度越_______（选填“高”或“低”）。
（5）通过对比可以发现：光线在空气和介质中与法线的夹角一定时，光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质，_______（选填“小明"或“小华”）定义的“偏折比”是一定值。
【答案】 液面的高度改变，入射角、折射角的大小不变，“偏折比”不变 小于 绿 1.25 不相等 高 小华
【解析】（1）[1]改变水面的高度，无论上升或者下降，入射角和折射角都不变，则折射角与入射角的比值，即“偏折比”也不变，说明了“偏折比”与液面的高度无关。
（2）[2]当图甲中的水换成油，当油的液面低于水的液面时，杯底光斑的位置与图甲中水的光斑位置重合，
通过观察发现水中的折射角大于油中的折射角，由于入射角相同，在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小。
（3）[3]光线的入射角和入射点不变，绿色和紫色的激光的偏折路线不同，由图丙可知绿色激光的折射角大于紫色激光的折射角，由于入射角相同，根据“偏折比”得定义可知绿光的“偏折比”大。
[4]将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时入射角为，折射角为，此时的“偏折比”为0.8，即，若下表面的入射角为，折射角为，根据几何知识可知，，所以光在下表面折射时的“偏折比”为
（4）[5]分析玻璃砖A（或玻璃砖B或玻璃砖C）的数据可知，光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的入射角，“偏折比”不相等。
[6]分析表中玻璃砖A（或玻璃砖B或玻璃砖C）的数据可知，当光线在空气中与法线夹角都是30°时，光线分别在A、B、C三种玻璃中与法线的夹角越大，“偏折比”越大，说明介质对光的折射程度越高。
（5）[7]从表中玻璃砖A（或玻璃砖B或玻璃砖C）的数据分析可知，光从空气射入玻璃砖时为定值，当光从玻璃砖射入空气时，根据几何知识可知，“光线在空气中与法线的夹角和光线在介质中与法线的夹角之比”，即不变，所以在相同条件下，光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质，小华这种定义的比值是一定的。
空气中的入射角i/°
0
30
45
60
水中的折射角r/°
0
22
32
40
玻璃中的折射角θ/°
0
17
24
30
入射角
0°
30°
45°
60°
反射角
0°
30°
45°
60°
折射角
0°
22°
32°
41°
实验次数
1
2
3
4
入射角
0°
30°
45°
60°
折射角
0°
21°
30°
38°
入射角
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
90°
/
反射能量
5%
7%
26%
43%
77%
84%
100%
100%
入射角i
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
80°
85°
折射角r
8°
15°
22°
29°
35°
41°
45°
47°
48°
折射光线亮度
亮→暗
玻璃砖A
玻璃砖B
玻璃砖C
光线在空气中与法线夹角
30.0 °
45.0 °
60.0 °
30.0 °
45.0 °
60.0 °
30.0 °
45.0 °
60.0 °
光线在玻璃中与法线夹角
22.0 °
32.0 °
40.5 °
17.0 °
24.4 °
30.4 °
20.0 °
28.9 °
36.3 °
1.36
1.41
1.48
1.76
1.84
1.97
1.50
1.58
1.65
1．下列现象中，与筷子在水面处“折断”原理相同的是（ ）
A．海市蜃楼B．日食现象
C．屏幕上呈现人的影子D．桥在水中形成的倒影
2．当光从玻璃斜射入空气中时，入射角为30°，则折射角可能是（ ）
A．0°B．15°C．30°D．50°
3．从水中看岸上的树，如图所示的四幅光路图中，哪一幅图能正确的说明这一现象（ ）
A．B．C．D．
4．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
5．一束光从空气中入射到上下表面平整且平行的玻璃砖上，最后又射向空气中，光路图如图所示。下列关于图中各角的关系错误的是（ ）
A．∠2等于∠1B．∠3小于∠1C．∠5等于∠1D．∠5小于∠4
6．一束光垂直照射在水面上，发生反射和折射，下列说法中正确的是（ ）
A．从入射光线到反射光线，光的传播方向不变
B．入射角、反射角、折射角都是0°
C．入射角、反射角、折射角都是90°
D．顺时针旋入射光使得入射角为30°，则反射角、折射角也变至30°
7．如图为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图，其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线，下列说法正确的是（ ）
A．是折射光线B．是反射光线
C．反射角是D．空气在的下侧
8．如图，一柱形玻璃容器里盛有适量的水，静置在水平桌面上的规则木板AB上，一束光线竖直向下照射在水面上，若在A端下方垫一个小正方体C，使木板倾斜适当的角度后（水未溢出），则（ ）
A．反射光线将沿逆时针方向适当旋转B．反射光线将沿顺时针方向适当旋转
C．折射光线将沿逆时针方向适当旋转D．反射和折射光线的方向都不会旋转
9．如图，两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入从玻璃砖B的直角边射出，射出后的位置和方向可能是图中的（ ）
A．光线aB．光线bC．光线cD．光线d
10．如图所示，一束光照射到一个空的烧杯的底部，形成的光圈用虚线表示，若往烧杯中注满水，烧杯底部的光圈会变为
A．B．C．D．
11．如图所示，一束方向不变的光线从右方斜射向水面。这时反射角是 β，折射角是 γ。若把水槽左端稍垫高一点，等水面重新平静后，反射角是 β′，折射角是 γ′。则
A．β′ < β γ′ < γB．β′ = β γ′ = γ
C．β′ < β γ′ > γD．β′ > β γ′ > γ
12．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泡壁上，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，现往池内注水，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，人看到亮班的位置在Q点，则（ ）
A．P点在S点的下方，Q点在S点的上方B．P点在S点的上方，Q点在S点的下方
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点的下方
二、填空题
13．光从空气______射入水中时，传播方向发生了______，这种现象叫做光的折射。光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向______方向偏折，折射角_____入射角。当入射角增大时，折射角也_____。当光从空气垂直射入水或其他介质时，传播方向_____。在折射现象中，光路_____。
14．小明从河边走过，他见到河水中有白云、树木、房屋、鱼、水草，其中属于虚像的有________，属于折射成像的有________．
15．图中的A、B两架飞机，一架是实际飞机，一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，则：______（填字母）是实际飞机，这是因为光从______ 射向______发生了折射。（填“水里”或“空气”）
16．如图所示，一束光从空气射到半圆形玻璃砖上的O点，发生反射和折射。其中反射光线是_____，折射角的大小为_____；折射光的亮度与入射光的亮度不一样，其主要原因是_____。
17．一束光线与界面成30°角从A介质射入B介质，反射光线恰好与折射光线垂直，则入射角为_____，折射角为_____．若A、B介质中，一个是空气，一个是水，则____介质是空气（选填“A”或“B”）．
18．如图所示，把一枚硬币固定在空杯的底部，后退直到看不到硬币的最右端 A 点。保持眼睛和杯子的位置不变，逐渐向杯中加水，硬币上表面中间一点（B 点）和最左端 C 点能先后被看到。
(1)看到的水中硬币是一个变___________（选填“浅”或“深”）的虚像。
(2)图中画出了刚看到 C 点时光的传播示意图，入射角是 αC；如果刚看到 B 点时的入射角是 αB，则 αB___________αC（选填“>”、“<”或“=”）。
19．如图所示，有一束光线从空气射入某种透明介质，在分界面处发生反射和折射，其中AE⊥CG，∠4=∠5，则_______为入射光线，_______为折射光线，_______为界面，空气在界面的_______侧。(填“上”“下”“左”或“右”侧)
20．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______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。
三、作图题
21．请在图中，作出光线由空气斜射入水中后大致的折射光线。
22．如图所示，一束单色光垂直射向三棱镜，请画出这束光通过三棱镜后的大致光路图。
23．某海洋馆正在表演“美人鱼”节目，如图所示，E点是“美人鱼”潜水员的眼睛，A点是游客帽子实际位置，B点是潜水员看到的游客帽子像的位置，请完成潜水员看到游客帽子的光路图。
四、实验题
24．在探究光的折射规律实验中，某小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下数据：
分析表中数据，可以得到一些规律：
（1）当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时，光的传播方向 ___________（填“改变”或“不变”）。
（2）光从空气斜射入其他介质时，折射角随着入射角的增大而 ___________（填“增大”或“减小”）；分析表中数据猜想，光从空气射入其他介质时，折射角 ___________（填“可能”或“不可能”）达到90°。
（3）当光线以32°入射角从水中射向空气时，折射角等于 ___________。
（4）在本实验中，当光从空气射入水或玻璃时，________（填“会”或“不会”）同时发生光的反射现象。
25．小强同学利用如图所示的实验装置同时探究“光的反射定律”和“光的折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的，NON′为两半圆的竖直分界线，MM′为空气和水的分界面，其中光屏F可绕直径NON′前后折转。实验测量数据如表所示：
（1）从图可知，光是从______射入______中（选填“空气”或“水”）；
（2）由实验测量数据表可知，反射角总______入射角；当入射角增大时，折射角逐渐增大，但折射角总______入射角（选填“大于”“等于”或“小于”）；
（3）若将光屏F绕直径NON′向后折转，则在光屏F上______。
A．只能看到反射光线
B．只能看到折射光线
C．同时看到反射光线和折射光线
D．反射光线和折射光线均看不到
26．小华在研究光的折射现象时，发现折射角会随着入射角的增大而增大，但增加的角度并不相等，谁的增加量更大呢？小华想通过实验对这一问题进行研究，实验步骤如下：
①将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，使二者的圆心重合，如图甲所示；
②将一束激光射向圆心O，激光在O处发生折射；
③读出入射角和折射角的大小，并记录在表格中；
④逐渐增大入射角，重复②③步骤数次；
⑤对记录的数据进行处理，得出结论。
（1）甲图中光线的入射角大小为 _____；
（2）分析表格中的数据，可以发现 _____角增加量更大。光垂直入射时，光的传播路径 _____（选填“不改变”或“偏转”）；
（3）根据表中数据推测，图乙中光线从玻璃射向空气时折射角为 _____。
27．小林在探究光的折射规律时发现：当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时，不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况，如图所示，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表：
分析表中数据并结合所学的光学知识，完成以下填空：
(1)光从玻璃斜射向空气时，折射角、反射能量随着入射角的增大而______，当入射角达到______°时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象；
(2)当光从空气斜射向玻璃时，折射角______入射角（填“大于”、“等于”或“小于”），你的判断依据是______。
28．图是“探究光的折射规律”的实验光路；
（1）如图，将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察到光屏上无折射光线，得出结论：折射光线、入射光线与法线_________；
（2）改变入射角的大小，观察折射光线和折射角的变化情况，记录如下：
分析实验数据发现：光从空气斜射入水时，折射角___________入射角，折射角随入射角增大而___________；
（3）由表格数据猜想，随着入射角的增大，反射光线的亮度变化情况为___________。
29．小文在探究光的折射规律时，将光从空气分别射入玻璃和水中．其实验过程如下：
实验一：将光从空气射入玻璃中．
①将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，如图所示；
②将一束激光从空气射向玻璃砖的圆心O处，激光在O处发生折射．记录入射角和折射角；
③逐渐增大入射角，重复步骤②；
实验所测数据如下：
实验二：将光从空气射入水中．
①将标有角度的圆盘按如图所示安放；
②将一束激光从空气射向水面O处，激光在O处发生折射，记录入射角和折射角；
③逐渐增大入射角，重复步骤②；
实验所测数据如下：
分析以上数据可得：
（1）当光从空气垂直入射到其他透明介质时，传播方向___________________．
（2）当光从空气斜射入玻璃或水中时，折射角_____________（填“大于”“等于”或“小于”）入射角；
（3）当光从空气以相同的入射角斜射入不同的介质中时，折射角_________（填“相等”或“不相等”）．
30．某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
（1）使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否_____；
（2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、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。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而____，且折射角____（填“大于”“等于”或“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于____度；
（3）光从空气斜射到水面时，将同时发生折射和____现象；
（4）图丙中当激光笔从水中沿4′方向射入O点，则折射光线将会沿着4方向射出，说明折射光路是____的；
（5）用激光笔从水中斜射入空气中，若不断增大水中的入射角，当入射角增大到某一值时，折射角会达到最大值，该最大值是____；若继续增大入射角，将会发现不再有____光线，而只存在____光线。
31．如图甲所示，小明和小华在探究“光的折射现象"时，将一束入射角为50º的光斜射人杯中的水里，更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异，小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”，并根据所学物理知识和生活经验，对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想：
猜想1：“偏折比"与液面的高度有关；
猜想2：“偏折比"与液体的种类有关；
猜想3：“偏折比"与人射光的颜色有关．
（1）小华认为猜想1是错误的，其理由是_______；
（2）为了验证猜想2，小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示，油的高度小于水的高度，杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”_______（选填“大于”、“等于"或“小于”）水对光的“偏折比”；
（3）为了探究猜想3，小明用图甲装置先后射人绿色和紫色的激光，杯底光斑位置如图丙所小，则_______的“偏折比”大，光的“偏折比”大将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8，则光在下表面折射时的“偏折比”为_______；
（4）根据小明的操作和计算结果，小华认为，应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角和光线在介质中与法线的夹角之比”。经过对多组不同玻璃砖的实验，测得数据如表
根据表格中的数据，分析可得：光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的人射角，“偏折比”_______（选填“相等”或“不相等”）；对于相同的人射角，“偏折比”越大，介质对光的折射程度越_______（选填“高”或“低”）。
（5）通过对比可以发现：光线在空气和介质中与法线的夹角一定时，光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质，_______（选填“小明"或“小华”）定义的“偏折比”是一定值。
空气中的入射角i/°
0
30
45
60
水中的折射角r/°
0
22
32
40
玻璃中的折射角θ/°
0
17
24
30
入射角
0°
30°
45°
60°
反射角
0°
30°
45°
60°
折射角
0°
22°
32°
41°
实验次数
1
2
3
4
入射角
0°
30°
45°
60°
折射角
0°
21°
30°
38°
入射角
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
90°
/
反射能量
5%
7%
26%
43%
77%
84%
100%
100%
入射角i
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
80°
85°
折射角r
8°
15°
22°
29°
35°
41°
45°
47°
48°
折射光线亮度
亮→暗
玻璃砖A
玻璃砖B
玻璃砖C
光线在空气中与法线夹角
30.0 °
45.0 °
60.0 °
30.0 °
45.0 °
60.0 °
30.0 °
45.0 °
60.0 °
光线在玻璃中与法线夹角
22.0 °
32.0 °
40.5 °
17.0 °
24.4 °
30.4 °
20.0 °
28.9 °
36.3 °
1.36
1.41
1.48
1.76
1.84
1.97
1.50
1.58
1.65
4.3 光的折射
一、单选题
1．下列现象中，与筷子在水面处“折断”原理相同的是（ ）
A．海市蜃楼B．日食现象
C．屏幕上呈现人的影子D．桥在水中形成的倒影
【答案】A
【解析】A．海市蜃楼也是光的折射形成的，由于海面上方的空气密度不均匀，光在其中传播时发生了偏折，形成了海市蜃楼现象，故A符合题意；
B．如图，日食现象是由光的直线传播引起的，白天，月球挡住了射向地球的太阳光，形成了日食现象，故B不符合题意；
C．如图影子是由于光的直线传播产生的，人挡住了射向墙面的光，在墙面上形成的光照射不到的区域，故C不符合题意；
D．如图水中倒影是平面镜成像（光的反射现象），水面相当于镜面，水中的倒影是岸上的桥通过水面形成的虚像，故D不符合题意。
故选A。
2．当光从玻璃斜射入空气中时，入射角为30°，则折射角可能是（ ）
A．0°B．15°C．30°D．50°
【答案】D
【解析】由光的折射定律可知：光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，由于入射角等于，所以折射角大于，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．从水中看岸上的树，如图所示的四幅光路图中，哪一幅图能正确的说明这一现象（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】从水中看岸上的树时，光线应进入水中的眼睛，入射光线来自岸上（即光应从空气斜射入水中）。根据光的折射规律，光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角。由图知， ACD不符合题意；B符合题意。
故选B。
4．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
【答案】A
【解析】A ．渔民看到水中的鱼，是因为水中的鱼反射的光经折射进入人眼，而不是人眼发出的光，故A错误，A符合题意；
BC．水中的鱼反射的光经水面折射进入人眼，由于光的折射，人眼看到的是水中的鱼经光的折射形成的虚像，故BC正确，BC不符合题意；
D．水中的鱼经光的折射形成的虚像在鱼的上方一点，故叉鱼时要瞄准鱼的下方位置，才能叉到鱼，故D正确，D不符合题意。
故选A。
5．一束光从空气中入射到上下表面平整且平行的玻璃砖上，最后又射向空气中，光路图如图所示。下列关于图中各角的关系错误的是（ ）
A．∠2等于∠1B．∠3小于∠1C．∠5等于∠1D．∠5小于∠4
【答案】D
【解析】如图所示：
A．第一次折射发生在O点，此时aO为入射光线，Ob为反射光线，OO′为折射光线，所以∠1是入射角；∠2是反射角，根据光的反射规律可知，这两个角相等，故A正确，不符合题意；
B．∠3是折射角，由于光从空气中斜射入玻璃中，折射光线靠近法线，故∠3一定小于∠1，故B正确，不符合题意；
CD．第二次的折射点是O′，此时∠4是入射角，∠5是折射角，由于光从玻璃中斜射入空气中，折射光线远离法线，故∠5一定大于∠4；且由于玻璃砖上下表面外侧的光线一定平行，故∠5一定等于∠1，故D错误，符合题意，C正确，不符合题意。
故选D。
6．一束光垂直照射在水面上，发生反射和折射，下列说法中正确的是（ ）
A．从入射光线到反射光线，光的传播方向不变
B．入射角、反射角、折射角都是0°
C．入射角、反射角、折射角都是90°
D．顺时针旋入射光使得入射角为30°，则反射角、折射角也变至30°
【答案】B
【解析】ABC．入射光垂直入射界面时，入射光线与法线夹角即入射角为0°，那么反射光线与法线夹角即反射角也为0°，所以反射光线与入射光线重合，方向相反，折射光的传播方向和入射光一致，均垂直于界面，入射角和折射角都是0°。故AC错误，B正确；
D．入射角为30°时，根据光的反射定律，反射角等于入射角为30°，光从空气入射到水中时，光线发生偏折，折射光靠近法线偏折，即折射角小于入射角，所以折射角小于30°，故D错误。
7．如图为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图，其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线，下列说法正确的是（ ）
A．是折射光线B．是反射光线
C．反射角是D．空气在的下侧
【答案】C
【解析】由图可知，水平方向是
根据光的反射定律可知，这两个角一个是入射角，所以是法线；根据折射光线和入射光线分居法线两侧，为反射光线；根据光由空气斜射入玻璃时，可知是入射角，是折射角，可知空气在上侧，故C正确，ABD错误。
故选C。
8．如图，一柱形玻璃容器里盛有适量的水，静置在水平桌面上的规则木板AB上，一束光线竖直向下照射在水面上，若在A端下方垫一个小正方体C，使木板倾斜适当的角度后（水未溢出），则（ ）
A．反射光线将沿逆时针方向适当旋转B．反射光线将沿顺时针方向适当旋转
C．折射光线将沿逆时针方向适当旋转D．反射和折射光线的方向都不会旋转
【答案】D
【解析】在A端下方垫一个正方体C，使木板倾斜一个小的角度，但水面总是水平的，所以入射光线与水面垂直，故反射光线和折射光线的方向都不变，故D符合题意。
故选D。
9．如图，两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入从玻璃砖B的直角边射出，射出后的位置和方向可能是图中的（ ）
A．光线aB．光线bC．光线cD．光线d
【答案】C
【解析】光线垂直于界面入射时，光线的传播方向不变；光从玻璃砖A中斜射入空气中时，折射角大于入射角，故从A出来的折射光线会向下偏折，在图中虚线的下部；光从空气中斜射入B中时，折射角小于入射角（此时的折射角等于A中的入射角），所以，折射光线与原入射光线平行射出，即最后射出的可能是光线c，如下图
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10．如图所示，一束光照射到一个空的烧杯的底部，形成的光圈用虚线表示，若往烧杯中注满水，烧杯底部的光圈会变为
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，如图是最左边和最右边折射光的光路，外部两条光表示没有折射时的光，里面两条光表示折射后的光，从图中可以看出，折射光在原来光的内侧，由此可以知周围光都是如此，因此注水后烧杯底部的光圈会缩小，故选B。
11．如图所示，一束方向不变的光线从右方斜射向水面。这时反射角是 β，折射角是 γ。若把水槽左端稍垫高一点，等水面重新平静后，反射角是 β′，折射角是 γ′。则
A．β′ < β γ′ < γB．β′ = β γ′ = γ
C．β′ < β γ′ > γD．β′ > β γ′ > γ
【答案】B
【分析】本题考查光反射和光折射的光路，应用光的反射、光的折射定律。
【解析】由图可知，把左边水槽垫高，当水面重新平静时，法线的方向不改变，而入射光线的方向不变，那么入射角不变，根据光的反射定律可得，反射角也不变，即β=β′；根据光的折射定律，入射角不变，那么折射角也不变，即γ=γ′。故ACD都不正确，B正确。
12．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泡壁上，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，现往池内注水，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，人看到亮班的位置在Q点，则（ ）
A．P点在S点的下方，Q点在S点的上方B．P点在S点的上方，Q点在S点的下方
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点的下方
【答案】A
【解析】往池内注水，水面升至a位置时，光在水面发生折射，由光的折射规律可知，光线从水中斜射入空气中时，折射光线远离法线，P点位置如下图所示
水面上升至b位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，根据光的反射定律和折射规律可得，Q点位置如下图所示
由图中可知，P点在S点的下方，Q点在S点的上方，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题
13．光从空气______射入水中时，传播方向发生了______，这种现象叫做光的折射。光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向______方向偏折，折射角_____入射角。当入射角增大时，折射角也_____。当光从空气垂直射入水或其他介质时，传播方向_____。在折射现象中，光路_____。
【答案】 斜 偏折 法线 小于 增大 不变 可逆
【解析】[1][2]光在同种均匀介质中沿直线传播，当光从空气斜射入水或其他介质中时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射。
[3][4]光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线会靠近法线，此时折射角小于入射角。入射角增大时，折射角也会随之增大。
[5][6]当光线垂直射向介质表面时，入射光线、法线和折射光线重合，此时折射光线的传播方向不改变。
[7]在光的反射和光的折射现象中，光路都是可逆的。
14．小明从河边走过，他见到河水中有白云、树木、房屋、鱼、水草，其中属于虚像的有________，属于折射成像的有________．
【答案】 白云 树木 房屋 鱼 水草 鱼 水草
【解析】白云、树木、房屋在水中的倒影，相当于平面镜成像，属于光的反射形成的虚像；
河水中鱼、水草，是由于光的折射行成的虚像；
【点睛】光在自然界中存在三种光现象：光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；当光照射到物体界面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等．
15．图中的A、B两架飞机，一架是实际飞机，一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，则：______（填字母）是实际飞机，这是因为光从______ 射向______发生了折射。（填“水里”或“空气”）
【答案】 B 空气 水
【解析】[1]飞机反射的光线从空气斜射入水中，在水面处发生折射，折射角小于入射角，折射光线向法线方向偏折，水中的潜水艇逆着折射光线看到飞机，因此潜水艇所看到的飞机的位置比飞机的实际位置高，故B是实际飞机。
[2]光线是飞机B发出的，故从空气中射入。
[3]射向水中。
16．如图所示，一束光从空气射到半圆形玻璃砖上的O点，发生反射和折射。其中反射光线是_____，折射角的大小为_____；折射光的亮度与入射光的亮度不一样，其主要原因是_____。
【答案】 OB 30° 一部分光被玻璃砖反射出去
【解析】[1][2]光发生反射时，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；当光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，折射光线和入射光线分居在法线的两侧；过入射点O垂直于玻璃砖表面作出法线，如图所示
由图可知，AO为入射光线，OB为反射光线，OC为折射光线，根据图可知折射角为
90°-60°=30°
[3]由于入射光线在介质面会同时发生反射和折射，折射光的亮度与入射光的亮度不一样，其主要原因是一部分光被玻璃砖反射回空气中。
17．一束光线与界面成30°角从A介质射入B介质，反射光线恰好与折射光线垂直，则入射角为_____，折射角为_____．若A、B介质中，一个是空气，一个是水，则____介质是空气（选填“A”或“B”）．
【答案】 60° 30° A
【解析】已知一束光线与界面成30°角从A介质射入B介质,则入射角为90°-30°=60°,因为反射角等于入射角,所以反射角是60°；反射光线与界面的夹角是30°,反射光线与折射光线之间的夹角为90°,则折射光线与界面的夹角为90°-30°=60°,所以折射角是90°-60°=30°；因为光线是从A介质射入B介质,一个是空气,一个是水,且折射角小于入射角,所以A介质是空气．
【点睛】(1)在光的反射现象中,根据光的反射规律可以知道,反射角等于入射角.由此可以根据入射角确定反射角的大小. (2)利用反射光线如折射光线之间的夹角,可以确定折射光线和界面的夹角,进而可以确定折射角的大小.
18．如图所示，把一枚硬币固定在空杯的底部，后退直到看不到硬币的最右端 A 点。保持眼睛和杯子的位置不变，逐渐向杯中加水，硬币上表面中间一点（B 点）和最左端 C 点能先后被看到。
(1)看到的水中硬币是一个变___________（选填“浅”或“深”）的虚像。
(2)图中画出了刚看到 C 点时光的传播示意图，入射角是 αC；如果刚看到 B 点时的入射角是 αB，则 αB___________αC（选填“>”、“<”或“=”）。
【答案】 浅 =
【解析】(1)[1]当沿杯子壁缓缓向碗中加水时，来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射，当折射光线进入人眼时，人眼逆着折射光线看去，看到的便是由于光的折射而形成的变浅的虚像（虚像的位置比物体的实际位置偏高）。
(2)[2]保持眼睛和杯子的位置不变，光从水中进入人的眼睛的传播方向不变，折射角不变，所以根据光的折射规律，从B点和C点射出的入射光线的入射角不变的，即αB=αc。
19．如图所示，有一束光线从空气射入某种透明介质，在分界面处发生反射和折射，其中AE⊥CG，∠4=∠5，则_______为入射光线，_______为折射光线，_______为界面，空气在界面的_______侧。(填“上”“下”“左”或“右”侧)
【答案】 BH HF AE 下
【解析】[1][2][3][4]根据光反射时反射角等于入射角，及∠4=∠5可知，AE为反射界面，CG为法线，再根据折射光线与入射光线分别位于法线两侧可知，BH为入射光线，HF为折射光线，根据折射角小于入射角可知，空气在界面的下侧。
20．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______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。
【答案】 折射 乙 虚
【解析】[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。
三、作图题
21．请在图中，作出光线由空气斜射入水中后大致的折射光线。
【答案】
【解析】光由空气斜射入水中时，折射光线和入射光线位于法线的两侧，折射角小于入射角，据此画出折射光线，如图所示：
22．如图所示，一束单色光垂直射向三棱镜，请画出这束光通过三棱镜后的大致光路图。
【答案】
【解析】第一条光线是光从空气垂直射入玻璃中，根据光的折射特点可知，其传播方向不变；第二条光线是光从玻璃斜射入空气中，根据光的折射特点可知，折射角大于入射角，如图所示：
23．某海洋馆正在表演“美人鱼”节目，如图所示，E点是“美人鱼”潜水员的眼睛，A点是游客帽子实际位置，B点是潜水员看到的游客帽子像的位置，请完成潜水员看到游客帽子的光路图。
【答案】
【解析】连接BE两点（空气中用虚线，水中用实线）与水面相交，则交点为入射点；连接A点和入射点，再根据光是从空气斜射入水中，用箭头标出光的传播方向，如下图所示：
四、实验题
24．在探究光的折射规律实验中，某小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下数据：
分析表中数据，可以得到一些规律：
（1）当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时，光的传播方向 ___________（填“改变”或“不变”）。
（2）光从空气斜射入其他介质时，折射角随着入射角的增大而 ___________（填“增大”或“减小”）；分析表中数据猜想，光从空气射入其他介质时，折射角 ___________（填“可能”或“不可能”）达到90°。
（3）当光线以32°入射角从水中射向空气时，折射角等于 ___________。
（4）在本实验中，当光从空气射入水或玻璃时，________（填“会”或“不会”）同时发生光的反射现象。
【答案】 不变 增大 不可能 45° 会
【解析】（1）[1]当空气中的入射角i为0°时，水中的折射角r和玻璃中的折射角θ都为0°，故当光从一种介质垂直射入到另一种介质时，传播方向不变。
（2）[2][3]由表格中的数据可知：当空气中的入射角i逐渐增大时，折射角也随之增大；但折射角始终小于入射角，故光从空气射入其它介质时，折射角不可能达到90°。
（3）[4]光的折射中，光路是可逆的，由表格可知，当光线以32°入射角从水中射向空气时，则折射角是45°。
（4）[5]在本实验中，当光从空气射入水或玻璃时，水面或玻璃面会反射光线，会同时发生光的反射现象。
25．小强同学利用如图所示的实验装置同时探究“光的反射定律”和“光的折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的，NON′为两半圆的竖直分界线，MM′为空气和水的分界面，其中光屏F可绕直径NON′前后折转。实验测量数据如表所示：
（1）从图可知，光是从______射入______中（选填“空气”或“水”）；
（2）由实验测量数据表可知，反射角总______入射角；当入射角增大时，折射角逐渐增大，但折射角总______入射角（选填“大于”“等于”或“小于”）；
（3）若将光屏F绕直径NON′向后折转，则在光屏F上______。
A．只能看到反射光线
B．只能看到折射光线
C．同时看到反射光线和折射光线
D．反射光线和折射光线均看不到
【答案】 空气 水 等于 小于 D
【解析】（1）[1][2]由图可知，结合表格中的数据得出，折射角小于入射角，故光是从空气射入水中。
（2）[3][4]分析表格中的数据可知，反射角与入射角的大小相等；当入射角增大时，折射角逐渐增大，但折射角总小于入射角。
（3）[5] 根据光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，所以若将光屏F绕直径NON′向后折转，则在光屏F上都看不到反射光线和折射光线，故选D。
26．小华在研究光的折射现象时，发现折射角会随着入射角的增大而增大，但增加的角度并不相等，谁的增加量更大呢？小华想通过实验对这一问题进行研究，实验步骤如下：
①将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，使二者的圆心重合，如图甲所示；
②将一束激光射向圆心O，激光在O处发生折射；
③读出入射角和折射角的大小，并记录在表格中；
④逐渐增大入射角，重复②③步骤数次；
⑤对记录的数据进行处理，得出结论。
（1）甲图中光线的入射角大小为 _____；
（2）分析表格中的数据，可以发现 _____角增加量更大。光垂直入射时，光的传播路径 _____（选填“不改变”或“偏转”）；
（3）根据表中数据推测，图乙中光线从玻璃射向空气时折射角为 _____。
【答案】 30° 入射 不改变 45°
【解析】（1）[1]由图甲中的量角器上的数据可知，入射光线和法线之间的夹角为30°。
（2）[2]分析表格中的数据，入射角都是增大15°，折射角增大的度数要小于入射角增大的度数，故入射角增加量更大。
[3]光垂直入射时，入射角为0°，折射角为0°，这表明光的传播路径不改变。
（3）[4]当光线从玻璃射向空气时，入射角为30°，由于在光的折射中，光路是可逆的，则折射角为45°。
27．小林在探究光的折射规律时发现：当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时，不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况，如图所示，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表：
分析表中数据并结合所学的光学知识，完成以下填空：
(1)光从玻璃斜射向空气时，折射角、反射能量随着入射角的增大而______，当入射角达到______°时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象；
(2)当光从空气斜射向玻璃时，折射角______入射角（填“大于”、“等于”或“小于”），你的判断依据是______。
【答案】 增大（或增加） 41.8 小于 在折射现象中光路可逆
【解析】(1)[1]光从玻璃斜射向空气时，折射角、反射能量随着入射角的增大而增大；
[2]当入射角达到41.8°时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象。
(2)[3][4]光在发生折射时光路具有可逆性，则据此即可确定光从空气斜射向玻璃时，折射角与入射角的关系。根据光路可逆原理，当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角。
28．图是“探究光的折射规律”的实验光路；
（1）如图，将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察到光屏上无折射光线，得出结论：折射光线、入射光线与法线_________；
（2）改变入射角的大小，观察折射光线和折射角的变化情况，记录如下：
分析实验数据发现：光从空气斜射入水时，折射角___________入射角，折射角随入射角增大而___________；
（3）由表格数据猜想，随着入射角的增大，反射光线的亮度变化情况为___________。
【答案】 在同一平面内 小于 增大 变亮
【解析】（1）[1]根据光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线分居法线两侧；反射光线、入射光线和法线在同一平面内，所以将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察到光屏上无折射光线，得出结论：折射光线、入射光线与法线在同一平面内。
（2）[2][3]由表格数据可知，光从空气斜射入水时，入射角增大，折射角也随着增大，但折射角始终小于入射角。
（3）[4]由表格数据可知，折射光线亮度由亮变暗，即折射光线所分散的能力越来越少了，故随着入射角的增大，反射光线逐渐变亮。
29．小文在探究光的折射规律时，将光从空气分别射入玻璃和水中．其实验过程如下：
实验一：将光从空气射入玻璃中．
①将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，如图所示；
②将一束激光从空气射向玻璃砖的圆心O处，激光在O处发生折射．记录入射角和折射角；
③逐渐增大入射角，重复步骤②；
实验所测数据如下：
实验二：将光从空气射入水中．
①将标有角度的圆盘按如图所示安放；
②将一束激光从空气射向水面O处，激光在O处发生折射，记录入射角和折射角；
③逐渐增大入射角，重复步骤②；
实验所测数据如下：
分析以上数据可得：
（1）当光从空气垂直入射到其他透明介质时，传播方向___________________．
（2）当光从空气斜射入玻璃或水中时，折射角_____________（填“大于”“等于”或“小于”）入射角；
（3）当光从空气以相同的入射角斜射入不同的介质中时，折射角_________（填“相等”或“不相等”）．
【答案】 不发生改变 小于 不相等
【解析】分析数据可知，当光从空气垂直射到其他透明介质时，入射角为0°，折射角也为0°，故传播方向不发生改变．当光从空气斜射入玻璃或水中时，折射角小于入射角；对比四次实验次序，次序相同时入射角相同，折射角不同，可得光从空气以相同的入射角斜射入不同的介质中时，折射角不相等．
30．某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
（1）使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否_____；
（2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、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。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而____，且折射角____（填“大于”“等于”或“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于____度；
（3）光从空气斜射到水面时，将同时发生折射和____现象；
（4）图丙中当激光笔从水中沿4′方向射入O点，则折射光线将会沿着4方向射出，说明折射光路是____的；
（5）用激光笔从水中斜射入空气中，若不断增大水中的入射角，当入射角增大到某一值时，折射角会达到最大值，该最大值是____；若继续增大入射角，将会发现不再有____光线，而只存在____光线。
【答案】 在同一平面内 增大 小于 0 反射 可逆 90度 折射 反射
【解析】（1）[1]将光屏的半部分向前后翻折，就不会得到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，能够看到折射光线，说明入射光线、折射光线、法线共面，这说明使用可折转的光屏，为了观察折射光线和入射光线是否在同一平内。
（2）[2][3][4]由图丙可以看出，当光从空气斜射入中时，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小，且折射角小于入射角，当从空气垂直射入水面时，传播方向不变，此入射角等于0度，折射角等于0度。
（3）[5]光从空气斜射到水面时，将同时发生光的反射和折射现象。
（4）[6]图丙中当激光从水中沿4′方向射入O点，折射光线将会沿着4的方向射出，说明光的折射现象中，光路是可逆的。
（5）[7][8][9]当入射角增大到某一值时，折射角会达到最大值，该最大值是90度；若继续增大入射角，将会发现不再有折射光线，而只存在反射光线。
31．如图甲所示，小明和小华在探究“光的折射现象"时，将一束入射角为50º的光斜射人杯中的水里，更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异，小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”，并根据所学物理知识和生活经验，对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想：
猜想1：“偏折比"与液面的高度有关；
猜想2：“偏折比"与液体的种类有关；
猜想3：“偏折比"与人射光的颜色有关．
（1）小华认为猜想1是错误的，其理由是_______；
（2）为了验证猜想2，小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示，油的高度小于水的高度，杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”_______（选填“大于”、“等于"或“小于”）水对光的“偏折比”；
（3）为了探究猜想3，小明用图甲装置先后射人绿色和紫色的激光，杯底光斑位置如图丙所小，则_______的“偏折比”大，光的“偏折比”大将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8，则光在下表面折射时的“偏折比”为_______；
（4）根据小明的操作和计算结果，小华认为，应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角和光线在介质中与法线的夹角之比”。经过对多组不同玻璃砖的实验，测得数据如表
根据表格中的数据，分析可得：光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的人射角，“偏折比”_______（选填“相等”或“不相等”）；对于相同的人射角，“偏折比”越大，介质对光的折射程度越_______（选填“高”或“低”）。
（5）通过对比可以发现：光线在空气和介质中与法线的夹角一定时，光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质，_______（选填“小明"或“小华”）定义的“偏折比”是一定值。
【答案】 液面的高度改变，入射角、折射角的大小不变，“偏折比”不变 小于 绿 1.25 不相等 高 小华
【解析】（1）[1]改变水面的高度，无论上升或者下降，入射角和折射角都不变，则折射角与入射角的比值，即“偏折比”也不变，说明了“偏折比”与液面的高度无关。
（2）[2]当图甲中的水换成油，当油的液面低于水的液面时，杯底光斑的位置与图甲中水的光斑位置重合，
通过观察发现水中的折射角大于油中的折射角，由于入射角相同，在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小。
（3）[3]光线的入射角和入射点不变，绿色和紫色的激光的偏折路线不同，由图丙可知绿色激光的折射角大于紫色激光的折射角，由于入射角相同，根据“偏折比”得定义可知绿光的“偏折比”大。
[4]将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时入射角为，折射角为，此时的“偏折比”为0.8，即，若下表面的入射角为，折射角为，根据几何知识可知，，所以光在下表面折射时的“偏折比”为
（4）[5]分析玻璃砖A（或玻璃砖B或玻璃砖C）的数据可知，光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的入射角，“偏折比”不相等。
[6]分析表中玻璃砖A（或玻璃砖B或玻璃砖C）的数据可知，当光线在空气中与法线夹角都是30°时，光线分别在A、B、C三种玻璃中与法线的夹角越大，“偏折比”越大，说明介质对光的折射程度越高。
（5）[7]从表中玻璃砖A（或玻璃砖B或玻璃砖C）的数据分析可知，光从空气射入玻璃砖时为定值，当光从玻璃砖射入空气时，根据几何知识可知，“光线在空气中与法线的夹角和光线在介质中与法线的夹角之比”，即不变，所以在相同条件下，光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质，小华这种定义的比值是一定的。
空气中的入射角i/°
0
30
45
60
水中的折射角r/°
0
22
32
40
玻璃中的折射角θ/°
0
17
24
30
入射角
0°
30°
45°
60°
反射角
0°
30°
45°
60°
折射角
0°
22°
32°
41°
实验次数
1
2
3
4
入射角
0°
30°
45°
60°
折射角
0°
21°
30°
38°
入射角
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
90°
/
反射能量
5%
7%
26%
43%
77%
84%
100%
100%
入射角i
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
80°
85°
折射角r
8°
15°
22°
29°
35°
41°
45°
47°
48°
折射光线亮度
亮→暗
玻璃砖A
玻璃砖B
玻璃砖C
光线在空气中与法线夹角
30.0 °
45.0 °
60.0 °
30.0 °
45.0 °
60.0 °
30.0 °
45.0 °
60.0 °
光线在玻璃中与法线夹角
22.0 °
32.0 °
40.5 °
17.0 °
24.4 °
30.4 °
20.0 °
28.9 °
36.3 °
1.36
1.41
1.48
1.76
1.84
1.97
1.50
1.58
1.65
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