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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_________。
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______。
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”
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
5.作图题
(1)如图1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。
图1 图2
(2)如图2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。
(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)。
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”)。
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。
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
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______。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”)。
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
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)。
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。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______。
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)________。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1中画出入射光线、折射光线,并标出折射角r。
图1 图2
(2)(2022·四川内江·统考中考真题)如图2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。
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
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
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
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________。