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4.4 光的折射
一、光的折射
1．光的折射。
（1）定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生_________的现象；
（2）基本概念：根据如图所示回答。
①入射光线是_________；
②折射光线是_________；
③法线是_________；
④入射角：入射光线与法线的夹角_________；
⑤折射角：折射光线与法线的夹角_________。
【答案】（1）偏折；①AO；②OB；③NN′；④i；⑤r。
【详解】（1）光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，从而使光线
在不同介质的交界处发生偏折的现象。
（2）入射光线为光从外界射到交界处的光线，由图可知，AO为入射光线。
折射光线为入射光线在一种介质斜射入另一种介质或在同一种不均匀介质中传播时，方向发生偏
折后形成的光线。由题图可知，OB为折射光线。
在光的折射中过入射点且与两种介质分界面垂直的是法线，故NN′为法线。
在光的折射中，入射角为入射光线与法线之间的夹角，故i为入射角。
在光的折射中，折射角为折射光线与法线之间的夹角，故r为入射角。
2．在探究“光从空气射到某玻璃中时，折射光线沿什么方向射出”实验中，所用的实验器材有：
激光笔、长方形玻璃砖、刻度尺、白纸。请回答：
（1）实验前，在白纸上画一条直线表示空气与玻璃间的分界面，再在直线上方画出三条光线射向
该直线，如图所示，表示空气中的______光线；
（2）将长方形的玻璃砖上沿与直线重合固定在白纸上，激光笔发出的激光沿预设的入射光线射向玻璃砖，如何确定并在白纸上记录出玻璃中折射光线______；
（3）如图是某小组实验记录的光路图，分析可得出结论：光从空气斜射入玻璃时
①折射光线、入射光线和法线在______；
②折射角______入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
③入射角越大，折射角越______。
【答案】（1）入射；（2）在玻璃砖下沿找到出射电，记录在白纸上；移开玻璃砖连接入射点O
和出射点即为玻璃中的折射光线；（3）同一平面内，小于，大。
【详解】（1）射向界面的光线为入射光线。实验前，在白纸上画一条直线表示空气与玻璃间的分
界面，再在直线上方画出三条光线射向该直线，如图所示，表示空气中的入射光线。
（2）确定并在白纸上记录出玻璃中折射光线：在玻璃砖下沿找到出射光线，记录在白纸上；移开
玻璃砖连接入射点O和出射点即为玻璃中的折射光线。
（3）如图是某小组实验记录的光路图，分析可得出结论：光从空气斜射入玻璃时：
①折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
②折射光线与法线的夹角为折射角，入射光线与法线的夹角为入射角，可知折射角小于入射角。
③入射角越大，折射角越大。
3．如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（ ）
A．墙上手影 B．景物在镜中成像 C．鸟巢在水中形成倒影 D．水面“断筷”
【答案】D
【详解】A．墙上手影是由光的直线传播形成的，故A不符合题意；
B．后视镜是凸面镜，景物在镜中成像是由光的反射形成的，故B不符合题意；
C．鸟巢在水中形成的倒影是平面镜成像，成像原理是光的反射，故C不符合题意；
D．筷子好像在水面处弯折，是由于光在不同介质中传播时发生的折射现象，故D符合题意。故选D。
4．远看浅浅的湖水，一旦涉入水中后，才发现水的实际深度比看到的要深许多，如图所示。水对
眼睛的这种“欺骗”，对于想游泳的同学存在很大安全隐患，我们必须要警惕。图中，能正确解释此
现象的光路图是（ ）
A B C D
【答案】C
【详解】河底的光线由水中向空气中传播时，在水面处发生折射，折射角大于入射角，折射光线
远离法线，人眼逆着折射光线看过去，就会觉得河水变浅了，但河水的实际深度要比人眼看到的深得
多，故C符合题意，ABD不符合题意。故选B。
5．作图题
（1）如图所示，画出光线AO斜射入水中时的折射光线，并标出折射角r。
【答案】见右图。
【详解】光线AO从空气斜射入水中时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角，折射角为折射光
线与法线之间的夹角；如图所示。
（2）如图所示，一束光从空气斜射入玻璃中，请画出反射光线和折射光线的大致方向，并标出反
射角的大小。【答案】见右图。
【详解】光从空气斜射入玻璃时，在玻璃表面会发生光的反射及折射现象。据光的反射定律知，
反射角等于入射角，可作出反射光线及反射角；而据光的折射定律知，此时的折射角小于入射角，可
作出折射光线，如图所示。
（3）小聪看到在水中A处有一条鱼，但鱼的实际位置在B处，如图所示。请在图中画出小聪看到
鱼的光路图（画出经过O点的光路即可）。
【答案】见右图。
【详解】水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折射角大于入射角，人认为光是沿直线传播
的，所以逆着折射光线看上去，看到的是变浅的鱼的虚像，直接连接眼睛与A，与水面的交点即为入射
点；连接B和入射点即为入射光线，如图所示。
二、生活中的折射现象
6．如图所示，将一枚硬币放在空碗底部，然后后退到眼睛刚刚看不到硬币，这是由于光_____的
缘故；保持眼睛、碗和硬币的位置不变，缓缓向碗里倒水，随着水面升高，又看到了“硬币”，这是
由于光_____的缘故，其实看到的硬币是变浅的_____像（选填“实”或“虚”）。
【答案】沿直线传播，折射，虚。
【详解】根据光的直线传播的知识可知，将一枚硬币放在空碗底部，然后后退到眼睛刚刚看不到
硬币，这是由于光的直线传播而看不到。
保持眼睛、碗和硬币的位置不变，缓缓向碗里倒水，硬币反射的光在水和空气的界面发生折射，
折射光线远离法线，人逆着折射光线又看到了“硬币”，这是由于光的折射，其实看到的硬币是变浅
的虚像。7．如图所示，渔夫在叉水中的鱼时，看到的是鱼的_________（选填“实像”或“虚像”），鱼
叉应瞄准看到的鱼_________（“方向”、“上方”或“下方”）才能叉到鱼。
【答案】虚像，下方。
【详解】叉鱼时将鱼叉对准看到的鱼，不能叉到鱼，这是因为从鱼身上发出的光线由水中进入空
气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，
就会觉得鱼变浅了，眼睛看到的是鱼的虚像，在鱼的上方，所以叉鱼时要瞄准看到的鱼像的下方，如
图所示。
8．在地球上观看日出时能看到地平线以下的太阳。下列现象与此原理相同的是（ ）
A．茂密树荫下圆形的光斑 B．汽车后视镜中的像
C．海市蜃楼 D．用潜望镜看到海面上的物体
【答案】C
【详解】在地球上观看日出时能看到地平线以下的太阳，光学原理是光的折射。
A. 茂密树荫下圆形的光斑，原理是光在同种均匀的介质中沿直线传播，故A不符合题意；
B. 汽车后视镜中的像，利用的是凸面镜扩大视野的作用，故B不符合题意；
C. 海市蜃楼，原理是光的折射，故C符合题意；
D. 用潜望镜看到海面上的物体，是平面镜成像，原理是光的反射，故D不符合题意。
故选C。
9．如图所示，一束光在空气和玻璃的分界面同时发生反射和折射（图中入射光线、反射光线和折
射光线的方向均未标出），其中入射光线是______（用字母表示），折射光线是______（用字母表
示），反射角等于______。
【答案】EO，OG，30°。【详解]由图可知，∠BOE=60°，所以∠COE=90°-60°=30°
而∠COF=30°，根据反射角等于入射角，所以CD为法线，AB为界面，而折射光线和入射光线分
别位于法线两侧，则OG一定为折射光线，EO为入射光线，OF为反射光线；反射角为∠COF=30°。
10．小明在家为弟弟表演了一个“变硬币”的魔术，如图所示，将不透明的杯子放在弟弟面前，
弟弟看到杯中“无”硬币，是由于光的 _______（选填“直线传播”、“反射”或“折射”，下同），
然后缓慢向杯中注入水，弟弟惊讶地看到了“硬币”。弟弟看到的“硬币”是由于光的 ______形成的
_____（选填“实”或“虚”）像，像的位置比实际硬币的位置 _____（选填“深”或“浅”）。
【答案】直线传播，折射，虚，浅。
【详解】因为光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，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。
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。
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，折射角小于入射角，折射光线远离
法线方向，人眼逆着折射光线看去，像的位置比实际硬币的位置浅。
11．下列现象中，属于光的折射的是（ ）
①从平面镜中看见自己；②阳光下，立竿见影；③站在岸边看见水中的鱼群；④插入水中的筷子，
看上去好像折断了；⑤桥在水中的“倒影”。
A．①③ B．③④ C．②④⑤ D．①③⑤
【答案】B
【详解】① 从平面镜中看见自己，是镜面反射，属于光的反射；
② 阳光下，立竿见影，是影的形成，属于光的直线传播；
③ 站在岸边看见水中的鱼群，鱼群的光线经过水和空气的传播进到人眼，属于光的折射；
④ 插入水中的筷子，看上去好像折断了，筷子的光线经过水和空气的传播，并且传播方向改变了
进入到人眼，属于光的折射；
⑤ 桥在水中的“倒影”， 是镜面反射，属于光的反射；故③ ④ 属于光的折射。
故选B。
12．如图所示，一束激光斜射到空水槽底部O点，形成一个光斑，向水槽内注入适量水后，水槽
底部光斑将向O点的_____（选填“左”或“右”）侧移动；继续向水槽缓慢注水的过程中，折射角
_____（选填“增大”、“不变”或“减小”）；请在原图中画出入射光射到水面时对应的反射光线和
折射光线（请自己确定水面位置）。( )
【答案】左，不变。
【详解】水槽内没有注水时，光沿直线传播照射到O点，当向水槽内注入适量的水后，光从空气
斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，折射光线偏向法线，因此水槽底部光斑移动到O点的左侧。
继续沿水槽壁缓慢注水，折射光线逐渐向左移动，但是入射角不变，折射角的大小也不变。
首先确定水面的位置，则入射光线与水面的交点为入射点，过入射点作垂直于界面的法线，然后
根据反射角等于入射角画出反射光线；根据折射角小于入射角画出折射光线，如图所示。
13．小华在演示光的折射实验时，在一圆柱形敞口容器左侧某一高度斜射入一束激光后，发现容
器底部产生一个光斑O，如图所示。若她保持水面高度和入射点不变，使激光入射角减小，折射角会
_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若她保持激光笔位置和激光入射角不变，使水面____
（选填“上升”、“下降”或“不变”），会观察到光斑向右移动。
【答案】减小，下降。
【详解】由光的折射规律可知，折射角随入射角减小而减小，所以当入射角减小时，折射角也会
随之减小。
由于光从空气中斜射入水中折射率不变，光斑向右移动时，折射光线平行于原折射光线，则折射
点降低，所以应使水面下降。
14．小华同学在做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入
射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，通过实验还得到如下数据：
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 60°
折射角r 0° 11.3° 22.1° 35.4 40.9
（1）分析表中数据，可得出结论：
A. 光从空气斜射到水面时，将同时发生______和______现象；
B. 光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的减小而______，且
折射角______（大于/等于/小于）入射角。当光从空气垂直射到水面时，入射角等于______，折射角等
于______。
（2）在折射现象中，光路是可逆的，光从水中斜射到空气中时，折射角______（大于/等于/小
于）入射角。当入射角等于35.4°，则折射角等于______。
【答案】（1）A. 反射，折射；B. 减小，小于，0° ，0°；（2）大于，45°。
【详解】（1）如图所示，光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象。
通过分析上表中的数据可知，折射角随入射角的减小而减小，且折射角小于入射角，当光从空气
垂直射到水面时，入射角和折射角都等于0°。
（2）在折射现象中，光路是可逆的，光从水中斜射到空气中时，折射角大于入射角。
根据上表数据和光路可逆原理，当入射角等于35.4°，则折射角等于45°。
15．研究光的折射规律时，小王根据实验现象画出了如图所示的a、b、c三图，根据图中所示现象，
可以得到的信息或初步结论是：
（1）结论一：光从空气斜射入另一种透明物质时，________；
（2）结论二：光从空气斜射入另一种透明物质时，入射角增大，__________；
（3）比较图c和图_________可得结论：对光的折射能力较强的是_______（选填“水”或“玻
璃”）；
（4）根据已给出三个图的信息，在下图中画出：光以32°的入射角从水斜射进空气时，在空气中的传播径迹（要求在图上标出折射角及其度数）________。
【答案】（1）传播方向会发生改变；（2）折射角也增大；（3） b，玻璃；（4）见解析
【详解】（1）分析a、b、c三图，当光从空气斜射入水和玻璃时，光不再沿直线传播，其传播方
向发生了改变，由此得出结论：光从空气斜射入另一种透明物质时，传播方向会发生改变。
（2）比较a、b两图，光从空气斜射入水中，入射角由45°增大到60°时，折射角由32°增大到
41°，由此得出结论：光从空气斜射入另一种透明物质时，入射角增大，折射角也增大。
（3）比较b、c两图，光分别从空气斜射入水和玻璃，入射角都是45°，但在水中折射时折射角为
32°，在玻璃中折射时，折射角更小，为28°，光在玻璃中折射时偏折的程度更大，说明玻璃对光的折
射能力更强。
（4）由b图可知，当光以45°的入射角从空气斜射入水中时，折射角为32°，然而在折射现象中，
光路是可逆的，当光以32°的入射角从水斜射进空气时，折射角该为45°，如上右图所示。
16．作图题。
（1）（2022·湖北十堰·统考中考真题）在“预防溺水”主题班会课上，主持人小明用光路图来解
释“水池变浅”的道理：池底A点射出的光线经过水面折射进入B点的人眼，C点是人眼看到的池底A
点像的位置。请你在图中画出入射光线、折射光线，并标出折射角r。
【答案】见右图。
【详解】由题意可知，C点是人眼看到的池底A点的像，所以连接BC，BC与液面的交点设为O点，即O点为入射点，OB为折射光线，过O点作垂直液面的一条虚线，即法线，连接AO，即入射光
线，折射光线OB与法线的夹角即为折射角，标出r，如图所示。
（2）（2022·四川内江·统考中考真题）如图所示，一束光从空气斜射入半圆形玻璃砖中，请用箭
头标出光传播的方向。
【答案】见右图。
【详解】光照射在玻璃砖表面时会发生反射和折射，发生光的反射时，入射光线、反射光线在同
一种介质内，而折射是光线从空气斜射入玻璃中，会在玻璃中发生偏转，故入射光线、折射光线在不
同的介质中，玻璃中的直线是折射光线，而空气中的两条直线，一条是入射光线、一条是反射光线，
根据光的折射定律可知，折射光线与入射光线分居法线两侧，故右边的直线为入射光线，左边的直线
为反射光线，故如图所示。
17.（2022·四川宜宾·统考中考真题）（多选题）如图，空茶碗底部有一枚硬币，眼睛在P处看不
见硬币，缓慢往茶碗中倒水，当水面上升到一定的高度，在P处就能看见硬币。下列说法正确的是（
）
A．倒入水之前没看见硬币，是因为光沿直线传播
B．倒入水之前没看见硬币，是因为硬币没有发生漫反射
C．倒入水之后，人在P处看见的是硬币所成的实像
D．倒入水之后，看见硬币像的位置比硬币实际位置高
【答案】AD
【详解】AB．倒入水之前，由于光沿直线传播，硬币发出的光线被碗遮挡，眼睛在P处看不到硬
币，故A正确，B错误；
CD．倒入水之后，硬币发出的光线从水中进入空气中时，发生了折射现象，由于折射光线偏离法
线，折射角大于入射角，从P处会看到硬币所成的虚像，虚像在P处上方，比硬币实际位置高，故C
错误，D正确。
故选AD。18．（2022·浙江台州·中考真题）光从空气斜射到水面时发生了反射和折射，光路如图，其中表示
折射光线的是（ ）
A．AO B．OB C．OC D．ON
【答案】C
【详解】当光从空气斜射到水面发生反射时，反射光线与入射光线都在同一侧，且反射角等于入
射角，由图可知，AO为入射光线，OB为反射光线，光从空气斜射到水面发生折射时，折射光线向法
线偏折，折射光线与入射光线在界面两侧，折射角小于入射角，由图可知，OC在水中，OC为折射光
线，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
19．（2022·内蒙古呼和浩特·中考真题）小亮同学坐在平静的湖边，看到“云在水中漂，鱼在云上
游”。则，天上的白云与映在湖里的白云，距水面的距离_____（选填“相同”或“不同”）；看到的
鱼相比实际的鱼，距水面的距离_____（选填“远”或“近”）；看到水中的白云在向东移动，则天上
的白云在向_____（选填“东”或“西”）移动；看到的水中鱼和水中云，是鱼和云所成的像，关于这
两个像，下列判断正确的是_____（选填字母）。
A．都是实像
B．都是虚像
C．鱼是实像，云是虚像
【答案】相同，近，东，B。
【详解】小亮看到白云在水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，根据平面镜成
像特点可知，物像到平面镜的距离相等，故天上的白云与映在湖里的白云距水面的距离相同。
小亮看到“鱼”的位置比实际位置升高了，即距水面的距离近，这是光的折射现象造成的虚像。
由平面镜成像特点可知，物与像关于镜面对称，当水中的白云在向东移动时，则天上的白云在向
东移动。
看到的水中鱼，是由光的折射形成的虚像；水中云，是由光的反射形成的虚像，所以这两个像都
是虚像，故AC错误，B正确。
故选B。20．（2022·广西河池·统考中考真题）某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固
定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出
（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。
实验次数 1 2 3 4 5
入射角
折射角
（1）做第三次实验时，忘了记录入射角的数据，结合图可知，此时的入射角为________；
（2）分析实验数据可知：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角________入射角，折射角随入射
角增大而________。
【答案】（1） 45°；（2）小于，增大。
【详解】（1）图是探究光的反射规律的实验装置，入射角为入射光线与法线的夹角，此时入射角
的大小为45°。
