初中物理苏科版八年级上册4.1 光的折射学案设计

这是一份初中物理苏科版八年级上册4.1 光的折射学案设计，共26页。学案主要包含了变式训练1，变式训练2，变式训练3等内容，欢迎下载使用。


典例分析＋变式训练
考点1 光的折射规律及应用
光的折射定律：
（1）在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在同一平面内（共面）；
（2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧（分居）；
（3）当光从空气斜射入水等其他透明物质（玻璃、水晶等）时，折射角小于（大于、小于或等于）入射角；当光从水或其它透明物质斜射入空气时，折射角大于（大于、小于或等于）入射角（不等角，在空气中的角大）。
【典例1】如图所示，一束光从空气斜射入水中，同时发生反射和折射，下列说法正确的是（）
A．入射角为60，AB是法线B．折射角为50，NM是界面
C．折射角为40，AB是界面D．反射角为30，NM是法线
【典例2】如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图，其中 是入射光线，折射角的大小是 。
【典例3】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。
【变式训练1】小王在研究光的有关规律时，根据光学现象画出图中的a、b、c三幅图，根据图中所显示的现象，不能得出的结论是（ ）
A．光发生反射现象时，反射角等于入射角
B．光从空气进入水中时，折射角小于入射角
C．光从空气进入玻璃时，玻璃比水对光的偏折能力大
D．光路是可逆的
【变式训练2】一束光线由空气斜射入水中，当入射角逐渐增大时，折射角（ ）
A．逐渐增大，且总是大于入射角
B．逐渐增大，且总是小于入射角
C．逐渐减小，且总是小于入射角
D．逐渐减小，且总是大于入射角
【变式训练3】一束光在空气与某液体的界面处发生了反射和折射现象，其光路如图所示。界面上方为 （选填“空气”或“液体”）；折射角＝
考点2 光的折射现象及其应用
1、当光从一种介质斜射入另一种介质时，光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫 光的折射。
2、光的折射发生在两种介质的交界面上，但光线在每种介质内是直线传播的。光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向不改变（改变、不改变）。
3、入射光线射入另一种介质时的交点（O），叫入射点；入射光线与法线夹角（α）叫入射角；折射光线与法线的夹角（γ）叫折射角。
4、在生活中，我们常见的折射现象很多，如：看清澈的池水，池水水底变浅；在岸上看到的鱼接近于水面；透过玻璃砖看物体发生了错位；水杯中的筷子好像弯折了；“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。
【典例4】中华古诗文化源远流长，下列的诗句与物理知识相符的是（ ）
A．“潭清疑水浅”——平面镜成像
B．“起舞弄清影”——光的反射
C．“池水映明月”——光的折射
D．“绿树阴浓夏日长”——光的直线传播
【典例5】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。
【变式训练1】下列现象中，属于光的折射现象的是（ ）
A．湖面上映出白云的“倒影”
B．看到游泳池中水的深度比实际浅
C．从平面镜中看到自己的像
D．教室里的同学能看到黑板上的字
【变式训练2】在研究光现象的实验时，小红在玻璃杯中放入一根木棒，从侧面观察到如图甲所示，当他倒入一定量水后，从同样的角度观察这根木棒时，图中最符合实际情况的是（ ）
A．B．C．D．
【变式训练3】《沁园春•长沙》中的诗句“鹰击长空，鱼翔浅底，万类霜天竞自由”，既描绘了壮美的景色，也抒发了作者坚定的革命信念。雄鹰在水中形成的像到水面的距离
（选填“大于”“小于”或“等于”）雄鹰到水面的距离；在岸边看到水中的鱼儿是由于光的 形成的 像。
考点3 作光的折射光路图
1、光的折射作图方法：（1）光的折射（2）光路可逆性。
【典例6】人眼看到斜插入水中的筷子发生弯折如图，能正确说明产生这一现象的原因的是下列图中的（ ）
A．B．C．D．
【典例7】如图所示，小明将一枚硬币放在碗的底部，眼睛在A处恰好看不到它。
（1）小明看不到硬币，这是因为光在均匀介质中沿 传播；
（2）将平面镜放到碗边适当的位置，小明在A处通过平面镜看到了硬币的虚像，这是利用了光的 现象；
（3）沿碗壁缓缓向碗中加水，小明在A处也能看到硬币的虚像，请在图乙中画出小明看到硬币虚像的大致光路图。
【典例8】如图所示，在图中画出光线AO从水中射入空气时折射光线的大致位置。
【变式训练1】如图是小明眼睛在N点看到鱼缸内M点处鹅卵石的光路图。鱼缸内注入更多水后，小明的眼睛在N点仍然可以看到鹅卵石。选项中带箭头的虚线代表原来的光路，能正确反映水变多后小明看到鹅卵石的光路图是（ ）
A． B． C． D．
【变式训练2】如图所示，一束光从空气斜射向水面，请画出它的反射光线和进入水中光线的大致方向。
【变式训练3】如图，空杯底部有一枚硬币A，由于杯壁的遮挡，眼睛在B处看不到硬币，逐渐往杯中加水至图示位置时，眼睛在B处恰好能够看到硬币，请画出人眼看到硬币的光路图（画出1条入射光线及其折射光线即可）。
课堂巩固训练
一、选择题。
1．（2021•阳新县模拟）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，下列操作使光斑向右移动的是（ ）
A．保持水面高度不变使激光笔向左平移
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减小
2．（2021秋•佛山期中）下列关于光的说法中，正确的是（ ）
A．光发生折射时，折射角一定小于入射角B．光在同种介质中一定沿直线传播
C．入射角变大时，折射角可能变小 D．在折射现象中，光路是可逆的
3．（2022•武汉模拟）小明到武汉某公园游玩（如图），站在清澈的湖边，望向平静的湖面，湖中可看到“云在水中飘，鱼在云上游，鱼戏阁楼绿树间”。这些景象中成像原理与其它景象有所不同的是（ ）
A．云B．鱼C．阁楼D．绿树
4．（2022•泉港区模拟）下列古诗句中都蕴含着的光学现象，属于光的折射的是（ ）
A．床前明月光，疑是地上霜B．溪边照影行，天在清溪底
C．举杯邀明月，对影成三人 D．潭清疑水浅，荷动知鱼散
5．（2022•杭州模拟）水中潜水员看到岸上的灯亮了，下图能正确表达该光路的是（ ）
A．B．C．D．
6．（2021秋•海州区月考）渔民用激光枪射鱼，应该使激光对准（ ）
A．看到的鱼B．看到的鱼的上方
C．看到的鱼的下方D．看到的鱼的左上方
二、填空题。
7．（2021秋•金山区校级期中）如图所示，一束光线斜射入容器中，在容器的底部形成一个光斑。当往容器中加入水后，光斑向 （选填“左”或“右”）移动。在加水的过程中，入射角 ，折射角 （此两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
8．（2021•襄阳）河水看起来比真实的要浅，这是光的 缘故，所以不要贸然下河游泳。小军眼睛近视了，医生会给他配戴合适的 （选填“凸”或“凹”）透镜。
9．（2021•广东）小明给弟弟变了个魔术，他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 （选填“实”或“虚”）像。
10．（2021秋•靖江市校级期中）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，入射光线是 ，折射光线是 ，入射角是 度。界面的 （选填“上”“下”、“左”、“右”）侧是空气。
三、解答题。
11．（2022•宜兴市校级模拟）如图所示，水里的光源O发出的一条光线射向水面，在水面处发生反射和折射，反射光线经过P点，折射光线经过A点，请在图中先通过作图找出水面处的反射点，再作出入射光线、反射光线和折射光线。
12．（2021•岑溪市二模）如图所示，一束光AO从空气斜射入水中，请在图中画出：①过O点的法线；②折射光线的大致方向。
13．（2021春•高州市期末）小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
（1）实验时，光贴着光屏从空气射入水中，小明将F板向后折转一定的角度，则在F板上 （选填“能”或“不能”）看到折射光，此时折射光线和入射光线 （选填“在”或“不在”）同一平面内。
（2）小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的亮斑B向 （选填“左”、“右”或“上”）移动。
（3）小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明 。
（4）让一束激光从某玻璃斜射向空气（如图乙）。保持入射点不动，改变入射角（每次增加0.2°），当入射角增大到41.8°时，折射光消失，只存在入射光与反射光，这种现象叫做光的全反射，如图丙所示。此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射，根据以上内容可判断：
①当光从空气射向玻璃时 （填“会”或“不会”）发生光的全反射现象，
②一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，如图丁所示．则关于这束光经过三棱镜后的光路描述，下图中正确的是 。
14．（2022春•下城区校级期中）陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲），往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图乙）。请解释造成“看不见”和“又看见了”的原因。
【典例1】如图所示，一束光从空气斜射入水中，同时发生反射和折射，下列说法正确的是（）
A．入射角为60，AB是法线B．折射角为50，NM是界面
C．折射角为40，AB是界面D．反射角为30，NM是法线
【答案】C。
【解答】解：如下图所示，
∠DON＝90°﹣30°＝60°，
根据反射角等于入射角，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，所以MN为法线，AB为界面，OE为折射光线；
入射光线与法线的夹角为入射角，入射角∠CON＝60°，
反射光线与法线的夹角为反射角，反射角∠DON＝60°，
折射光线与法线的夹角为折射角，折射角∠EOM＝90°﹣50°＝40°。
综上所述，选项C正确，ABD错误。
故选：C。
【典例2】如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图，其中 BO 是入射光线，折射角的大小是 35° 。
【答案】BO；35°。
【解答】解：由图可知，∠BOM′＝30°，所以∠BON＝90°﹣30°＝60°，同理∠AON＝60°；
根据反射角等于入射角，所以NN′为法线，MM′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；
由图可知，折射角为：∠CON′＝90°﹣55°＝35°。
故答案为：BO；35°。
【典例3】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 有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播 所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是 AO和OB 。
（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，入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证 入射光线重合 ，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的 介质 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 玻璃 。
（4）若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则 玻璃 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OB；（2）入射光线重合；介质；（3）玻璃；（4）玻璃。
【解答】解：（1）光线AO到OC，光的传播路线没有改变，说明光在同一种均匀介质中传播，所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播。本实验探究光的折射规律，要记录光的折射光线和入射光线，所以要记录的两条光线是AO和OB。
（2）探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射光线相同，还要控制A点所在的介质相同，观察折射光线和折射角的变化情况，所以入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证入射光线重合，并且介质相同。
（3）如乙丙图，当光在空气中传播时AO入射，OC传播；当光线从空气斜射入水中，AO入射，OE传播；当光线从空气斜射入玻璃中，AO入射，OB传播，比较两条折射光线OB和OE，OB偏离OC更多，所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。
（4）光从空气斜射入玻璃中的偏折能力比在水中的偏折能力强，根据光路是可逆的，当光从玻璃斜射入空气中时的偏折能力比光从水中斜射入空气中时的偏折能力强，所以从玻璃中射出的折射光线更远离法线。
故答案为：（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OB；（2）入射光线重合；介质；（3）玻璃；（4）玻璃。
【变式训练1】小王在研究光的有关规律时，根据光学现象画出图中的a、b、c三幅图，根据图中所显示的现象，不能得出的结论是（ ）
A．光发生反射现象时，反射角等于入射角
B．光从空气进入水中时，折射角小于入射角
C．光从空气进入玻璃时，玻璃比水对光的偏折能力大
D．光路是可逆的
【答案】D。
【解答】解：A、根据三个图可知，在发生反射时，反射角始终等于入射角，故A正确；
B、根据a、b图可知，光线从空气中斜射入水中时，折射光线靠近法线，即折射角小于入射角，故B正确；
C、比较b和c可知，光线从空气中斜射入水或玻璃中时，入射角相同，玻璃中的折射角小，这说明玻璃比水对光的偏折能力大，故C正确；
D、三个图中没有让光线从玻璃或水中斜射入空气中，无法获得光路可逆的结论，故D错误。
故选：D。
【变式训练2】一束光线由空气斜射入水中，当入射角逐渐增大时，折射角（ ）
A．逐渐增大，且总是大于入射角
B．逐渐增大，且总是小于入射角
C．逐渐减小，且总是小于入射角
D．逐渐减小，且总是大于入射角
【答案】B。
【解答】解：已知光线由空气斜射入水中时，所以折射角小于入射角；如果入射角逐渐增大，则折射角也会逐渐增大，且总是小于入射角。
故选：B。
【变式训练3】一束光在空气与某液体的界面处发生了反射和折射现象，其光路如图所示。界面上方为 空气 （选填“空气”或“液体”）；折射角＝ 20°
【答案】空气；20°。
【解答】解：
由图可知，上面的两条线AO、BO在同一种介质内，故应该是反射光线和入射光线；反射光线和入射光线间的夹角的角平分线是法线，法线与界面垂直，过入射点O做出法线MN，如图所示：
根据折射光线和入射光线分别位于法线两侧，可知下面的那条线OC为折射光线，AO为入射光线，OB为反射光线，
故入射角为90°﹣50°＝40°；折射光线与法线间的夹角即折射角为90°﹣70°＝20°，折射角小于入射角，故下方为透明物质，上方为空气。
故答案为：空气；20°。
考点2 光的折射现象及其应用
1、当光从一种介质斜射入另一种介质时，光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫 光的折射。
2、光的折射发生在两种介质的交界面上，但光线在每种介质内是直线传播的。光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向不改变（改变、不改变）。
3、入射光线射入另一种介质时的交点（O），叫入射点；入射光线与法线夹角（α）叫入射角；折射光线与法线的夹角（γ）叫折射角。
4、在生活中，我们常见的折射现象很多，如：看清澈的池水，池水水底变浅；在岸上看到的鱼接近于水面；透过玻璃砖看物体发生了错位；水杯中的筷子好像弯折了；“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。
【典例4】中华古诗文化源远流长，下列的诗句与物理知识相符的是（ ）
A．“潭清疑水浅”——平面镜成像
B．“起舞弄清影”——光的反射
C．“池水映明月”——光的折射
D．“绿树阴浓夏日长”——光的直线传播
【答案】D。
【解答】解：A、“潭清疑水浅”指的是池底看起来要比实际的位置变浅了，看到的池底是真实池底反射的光线在由水中斜射入空气时发生折射而形成的虚像，故A错误；
B、起舞弄清影中的“影”是由于光沿直线传播形成的，故B错误；
C、池水映明月，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C错误；
D、“绿树阴浓夏日长”是因为光的直线传播形成的，故D正确。
故选：D。
【典例5】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 折射 所成的像，太阳实际在图中 乙 （选填“甲”或“乙”）的位置。人眼所看到的太阳是 虚 （选填“实”或“虚”）像。
【答案】折射；乙；虚。
【解答】解：太阳落山时，太阳的实际位置在地平线下面，但太阳光经过不均匀的大气层时发生了折射，通过折射我们看见了太阳的虚像（即观察到的落日），此时，太阳的实际位置在图中的乙位置。
故答案为：折射；乙；虚。
【变式训练1】下列现象中，属于光的折射现象的是（ ）
A．湖面上映出白云的“倒影”
B．看到游泳池中水的深度比实际浅
C．从平面镜中看到自己的像
D．教室里的同学能看到黑板上的字
【答案】B。
【解答】解：A、湖面上映出白云的“倒影”属于平面镜成像，属于光的反射现象，故A错误；
B、池底的光线由水中斜射入空气时，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，就会觉得池底变浅了，故B正确；
C、从平面镜中看到自己的像属于平面镜成像，属于光的反射现象，故C错误；
D、教室里的同学之所以能看到黑板上的字，是因为光线在这里发生了漫反射，故D错误。
故选：B。
【变式训练2】在研究光现象的实验时，小红在玻璃杯中放入一根木棒，从侧面观察到如图甲所示，当他倒入一定量水后，从同样的角度观察这根木棒时，图中最符合实际情况的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A。
【解答】解：图甲所示，当他倒入一定量水后，木棒反射的光从水中斜射入空气中，类似通过厚玻璃砖看物体，光线传播方向在玻璃杯与空气界面发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以看上去木棒发生“错位”，人看到的是木棒的虚像。
把看到的杯子当成平面图象，筷子在正中央位置是不变的，如果水上的部分偏左，水下的就更偏左。如果水上的部分偏右，水下的就更偏右。
综上所述，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【变式训练3】《沁园春•长沙》中的诗句“鹰击长空，鱼翔浅底，万类霜天竞自由”，既描绘了壮美的景色，也抒发了作者坚定的革命信念。雄鹰在水中形成的像到水面的距离 等于 （选填“大于”“小于”或“等于”）雄鹰到水面的距离；在岸边看到水中的鱼儿是由于光的 折射 形成的 虚像 像。
【答案】等于；折射；虚。
【解答】解：水面相当于平面镜，雄鹰在水中形成的像到水面的距离等于雄鹰到水面的距离；
水底反射出的光线斜射入空气时，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，就会觉得水底更浅了，故A错误；
从岸上看见“水中的鱼”是鱼反射的光线从水中斜射入空气时发生折射形成的虚像。
故答案为：等于；折射；虚。
考点3 作光的折射光路图
1、光的折射作图方法：（1）光的折射（2）光路可逆性。
【典例6】人眼看到斜插入水中的筷子发生弯折如图，能正确说明产生这一现象的原因的是下列图中的（ ）
A．B．C．D．
【答案】D。
【解答】解：当光从水中射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线向水面偏折，位置降低，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，从而位置比实际位置偏高，看起来筷子向上弯折，A、B选项中，光的传播方向错误，C选项中光线从水中斜射入空气中，应该是折射角大于入射角，而图中折射角小于入射角了，故C错误，只有选项D正确。
故选：D。
【典例7】如图所示，小明将一枚硬币放在碗的底部，眼睛在A处恰好看不到它。
（1）小明看不到硬币，这是因为光在均匀介质中沿 直线 传播；
（2）将平面镜放到碗边适当的位置，小明在A处通过平面镜看到了硬币的虚像，这是利用了光的
反射 现象；
（3）沿碗壁缓缓向碗中加水，小明在A处也能看到硬币的虚像，请在图乙中画出小明看到硬币虚像的大致光路图。
【答案】（1）直线；（2）反射；（3）如上图所示。
【解答】解：（1）小明看不到硬币，是由于碗的边缘部分挡住了来自硬币的光线，光线进入不到眼睛，所以眼睛看不到硬币，这说明了光在均匀介质中是沿直线传播的；
（2）来自硬币的光经过平面镜会发生反射，反射光线进入人眼，人眼逆着反射光线看去，感觉光线好像是从镜子的后面射来的，这便是硬币的虚像（虚像是反射光线反向延长线的交点），所以小明通过平面镜看到了硬币的虚像，这是利用了光的反射现象；
（3）当沿碗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，折射光线远离法线向下偏折，当光线射入人眼，人眼沿着直线来寻找发光物体，认为硬币在折射光线的反向延长线上，其实人看到的是硬币的虚像，如图所示：
。
故答案为：（1）直线；（2）反射；（3）如上图所示。
【典例8】如图所示，在图中画出光线AO从水中射入空气时折射光线的大致位置。
【解答】解：过入射点垂直界面作出法线，根据折射光线与入射光线分居法线两侧，折射角大于入射角，在法线的右侧空气中作出折射光线，如图所示：
【变式训练1】如图是小明眼睛在N点看到鱼缸内M点处鹅卵石的光路图。鱼缸内注入更多水后，小明的眼睛在N点仍然可以看到鹅卵石。选项中带箭头的虚线代表原来的光路，能正确反映水变多后小明看到鹅卵石的光路图是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C。
【解答】解：鱼缸注入更多水后，小明的眼睛在N点仍然可以看到鹅卵石，所以折射光线仍通过N点。
A、水面升高，图中入射角变小，但折射角变大，故A错误；
B、水面升高，图中入射角不变，但折射角变大，故B错误；
C、水面升高，图中入射角变大，折射角也增大，故C正确；
D、水面升高，图中入射角变大，折射角不变，故D错误。
故选：C。
【变式训练2】如图所示，一束光从空气斜射向水面，请画出它的反射光线和进入水中光线的大致方向。
【解答】解：在图中，画出法线，根据反射角等于入射角在法线右侧的空气中画出反射光线；根据折射角小于入射角在法线右侧的水中画出折射光线。如图所示：
【变式训练3】如图，空杯底部有一枚硬币A，由于杯壁的遮挡，眼睛在B处看不到硬币，逐渐往杯中加水至图示位置时，眼睛在B处恰好能够看到硬币，请画出人眼看到硬币的光路图（画出1条入射光线及其折射光线即可）。
【解答】解：逐渐往杯中加水至如图所示位置时，眼睛在B处恰好能够看到硬币，说明此时的折射光线会沿着杯子右侧的上沿进入人的眼睛，所以连接B点和杯子右侧的上沿可画出折射光线，折射光线与水面的交点为折射点，连接A点和折射点可作出入射光线，如图所示：
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课堂巩固训练
一、选择题。
1．（2021•阳新县模拟）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，下列操作使光斑向右移动的是（ ）
A．保持水面高度不变使激光笔向左平移
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减小
【答案】C。
【解答】解：A、保持水面高度不变使激光笔向左平移，光斑左移，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，水位下降，光斑右移，故B错误；C正确；
D、保持水面高度和入射点不变使激光入射角减小，折射角减小，光斑左移，故D错误。
故选：C。
2．（2021秋•佛山期中）下列关于光的说法中，正确的是（ ）
A．光发生折射时，折射角一定小于入射角
B．光在同种介质中一定沿直线传播
C．入射角变大时，折射角可能变小
D．在折射现象中，光路是可逆的
【答案】D。
【解答】解：A、当光从其他介质斜射入空气，折射角大于入射角，故A错误；
B、光在同种均匀介质中一定沿直线传播，故B错误；
C、当入射角增大时，反射角随着增大，折射角也随着增大，故C错误；
C、反射和折射中光路都是可逆的，故D正确。
故选：D。
3．（2022•武汉模拟）小明到武汉某公园游玩（如图），站在清澈的湖边，望向平静的湖面，湖中可看到“云在水中飘，鱼在云上游，鱼戏阁楼绿树间”。这些景象中成像原理与其它景象有所不同的是（ ）
A．云B．鱼C．阁楼D．绿树
【答案】B。
【解答】解：水中的云、阁楼、绿树都属于平面镜成像，是由光的反射形成的；而看到的鱼是鱼的虚像，是由光的折射形成的，故B正确。
故选：B。
4．（2022•泉港区模拟）下列古诗句中都蕴含着的光学现象，属于光的折射的是（ ）
A．床前明月光，疑是地上霜
B．溪边照影行，天在清溪底
C．举杯邀明月，对影成三人
D．潭清疑水浅，荷动知鱼散
【答案】D。
【解答】解：A、“床前明月光，疑是地上霜”看到明月光是由光的直线传播形成的，故A错误；
B、“溪边照影行，天在清溪底”，是倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，故B错误；
C、“举杯邀明月，对影成三人”通过酒看到月亮是光的反射形成的，故C错误；
D、“潭清疑水浅，荷动知鱼散”看到水底和水中的鱼是光的折射现象，故D正确。
故选：D。
5．（2022•杭州模拟）水中潜水员看到岸上的灯亮了，下图能正确表达该光路的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A。
【解答】解：潜水员看到岸上的灯，所以入射光线应从空气中经水面斜射入水中，故B、D不符合题意；
根据光的折射规律，光从空气中斜射入水中时，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，折射角小于入射角，人逆着光线看上去，看到的是灯变高虚像。故A符合题意，C不符合题意。
故选：A。
6．（2021秋•海州区月考）渔民用激光枪射鱼，应该使激光对准（ ）
A．看到的鱼B．看到的鱼的上方
C．看到的鱼的下方D．看到的鱼的左上方
【答案】A。
【解答】解：鱼射出的光线在水面处发生折射，折射光线进入眼睛，光的折射中光路是可逆的，从看到鱼的位置正对鱼照射，能把鱼照亮，所以渔民应瞄准看到“鱼”的开始射击。
故选：A。
二、填空题。
7．（2021秋•金山区校级期中）如图所示，一束光线斜射入容器中，在容器的底部形成一个光斑。当往容器中加入水后，光斑向 左 （选填“左”或“右”）移动。在加水的过程中，入射角 不变 ，折射角 不变 （此两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】左；不变；不变。
【解答】解：当向容器中加水时，光从空气斜射入水中，由光的折射规律可知，光会靠近法线，因此光传播到容器底时会向左移动；
当杯子内逐渐加水时，水面与入射光线的夹角不变，入射角不变，光的折射程度不变，所以光在水中的折射角将不变。
故答案为：左；不变；不变。
8．（2021•襄阳）河水看起来比真实的要浅，这是光的 折射 缘故，所以不要贸然下河游泳。小军眼睛近视了，医生会给他配戴合适的 凹 （选填“凸”或“凹”）透镜。
【答案】折射；凹。
【解答】解：
（1）光线由水中进斜射入空气时，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，就会觉得水变浅了；
（2）小军的眼睛近视了，是因为晶状体变厚，对光线的会聚能力增强，看远处物体时，像成在视网膜的前方，要矫正近视眼需要使光线发散一些，使光线推迟会聚，使像成在视网膜上；由于凹透镜对光线有发散作用，故他应配戴凹透镜来矫正。
故答案为：折射；凹。
9．（2021•广东）小明给弟弟变了个魔术，他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 直线 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 折射 产生的现象，弟弟看到的是硬币的 虚 （选填“实”或“虚”）像。
【答案】直线；折射；虚。
【解答】解：（1）弟弟在A处看不到硬币，是由于杯的边缘部分挡住了来自硬币的光线，光线进入不到眼睛，所以眼睛看不到硬币，这说明了光在均匀介质中是沿直线传播的；
（2）当杯中缓缓注水后，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虚像（虚像的位置比物体的实际位置偏高）。
故答案为：直线；折射；虚。
10．（2021秋•靖江市校级期中）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，入射光线是 CO ，折射光线是 OB ，入射角是 60° 度。界面的 左 （选填“上”“下”、“左”、“右”）侧是空气。
【答案】CO；OB；60；左。
【解答】解：由于反射角要等于入射角，故OC、OA中应是反射光线和入射光线，则PQ为法线，MN为界面，而入射光线和折射光线分居法线的两侧，故OB是折射光线，CO是入射光线，由于∠COM＝30°，故入射角为∠COP＝60°，折射角小于入射角，故界面的左侧是空气，右侧是玻璃。
故本题答案为：CO；OB；60；左。
三、解答题。
11．（2022•宜兴市校级模拟）如图所示，水里的光源O发出的一条光线射向水面，在水面处发生反射和折射，反射光线经过P点，折射光线经过A点，请在图中先通过作图找出水面处的反射点，再作出入射光线、反射光线和折射光线。
【解答】解：
根据平面镜成像的规律，作出点光源O关于水面的对称点，即点光源O在水面成的像O′，根据反射光线的反向延长线过像点O′，连接PO′，与水面的交点就是入射点M。
再分别连接OM、MP、MA，可得入射光线、反射光线、折射光线。如图所示：
12．（2021•岑溪市二模）如图所示，一束光AO从空气斜射入水中，请在图中画出：①过O点的法线；②折射光线的大致方向。
【解答】解：首先过入射点O画出法线，然后根据折射规律画出折射光线。光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角。
故答案为：
13．（2021春•高州市期末）小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
（1）实验时，光贴着光屏从空气射入水中，小明将F板向后折转一定的角度，则在F板上 不能 （选填“能”或“不能”）看到折射光，此时折射光线和入射光线 在 （选填“在”或“不在”）同一平面内。
（2）小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的亮斑B向 左 （选填“左”、“右”或“上”）移动。
（3）小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明 光的折射现象中，光路是可逆的 。
（4）让一束激光从某玻璃斜射向空气（如图乙）。保持入射点不动，改变入射角（每次增加0.2°），当入射角增大到41.8°时，折射光消失，只存在入射光与反射光，这种现象叫做光的全反射，如图丙所示。此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射，根据以上内容可判断：
①当光从空气射向玻璃时 不会 （填“会”或“不会”）发生光的全反射现象，
②一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，如图丁所示．则关于这束光经过三棱镜后的光路描述，下图中正确的是 D 。
【答案】（1）不能；在；（2）左；（3）光的折射现象中，光路是可逆的；（4）①不会；②D。
【解答】解：
（1）当F板向后折转一定的角度后，则呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，所以在F板上不能看到折射光；但此时折射光线和入射光线在同一平面内；
（2）若杯中的水增多，如图所示：
可见，当水增多时，液面升高，入射角不变，折射角也不变，光斑会向左移动；
（3）小明继续用另一支激光笔让光线沿着BO射向水面时，可看到折射光线沿OA射出，这说明：在折射现象中，光路是可逆的。
（4）①光从空气斜射向玻璃，折射角总小于入射角，折射角总小于90°，故不会发生全反射现象。
②光线从空气垂直于玻璃入射时，光的传播方向不变；当光射到玻璃的右表面时，由图可知入射角为45°，大于临界角41.8°，所以会发生全反射现象（折射光线消失，只有反射光线），其光路图如下图所示：
故只有D正确。
故答案为：（1）不能；在；（2）左；（3）光的折射现象中，光路是可逆的；（4）①不会；②D。
14．（2022春•下城区校级期中）陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲），往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图乙）。请解释造成“看不见”和“又看见了”的原因。
【解答】答：硬币反射出的光线被陶瓷茶杯侧壁挡住，人看不见硬币了，这是光在同种均匀介质中沿直线传播的缘故；
倒入一些水后，硬币反射的光线从水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，折射光线远离法线方向，人眼逆着折射光线看去，看到的是变高的硬币的像