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光的折射（提高）
责编：冯保国
【学习目标】
1.知道光的折射现象，体验折射引起的错觉；
2.理解光从空气射入水中或其它介质中时的偏折规律；
3.理解光在发生折射时，光路的可逆性；
4.会利用光的折射规律解决简单的物理问题。
【要点梳理】
要点一、光的折射现象
1、光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射。
2、基本概念
概念 定义 图示
入射光线 照射到两种介质分界面的光线AO
折射光线 光进入另一种介质被折射后的光线OB
法线 垂直于两介质分界面的直线MN
入射角 入射光线与法线的夹角i
折射角 折射光线与法线的夹角θ
2、【高清课堂：《光的折射、光的色散、看不见的光》】日常现象：
（1）筷子“弯折”；
（2）池水变浅；
（3）海市蜃楼。
要点诠释：
1、光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入
到另一种介质中，由于光在两种不同的介质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，
这就是光的折射。如下图：
2、在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。
3、光从一种介质垂直射入另一种介质时，它的传播方向不会发生改变。
要点二、光的折射规律
1、【高清课堂：《光的折射、光的色散、看不见的光》】光的折射规律：
（1）折射光线与入射光线、法线在同一平面上；（三线一面）
（2）折射光线和入射光线分居法线两侧；（两线分居）
（3）光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角（折射光线向法线偏折）；光从水或其他介质
斜射入空气时，折射角大于入射角；宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
（4）入射角增大时，折射角也随着增大；
2、在光的折射现象中光路是可逆的。
要点诠释：
1、两角关系：
（1）入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°；
（2）光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角小于入射角；
（3）光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；
（4）注意无论是折射角还是入射角，在空气中的角总是较大的。
2、光斜射到两种介质的分界面时，光的传播方向发生了偏折；但是光垂直照射到两种介质的交界面时，入
射角为零度，折射角为零度，光还是沿直线传播。
【典型例题】
类型一、光的折射
1.（2014•祁阳县模拟）一束光线斜射到两种透明介质的界面上，光线与界面的夹角为20°，反射光
线与折射光线恰好垂直，则入射角和折射角分别是（ ）
A．20° 70° B．20° 20° C．70° 20° D．70° 70°
【答案】C
【解析】光线与界面的夹角为20°，所以入射角为70°，根据光的反射定律，反射角等于入射角等于
70°，反射光线与界面的夹角为90°-70°=20°；又反射光线与折射光线恰好垂直，所以折射光线与界面
的夹角为90°-20°=70°，则折射角为90°-70°=20°；故选C。
【总结升华】此题考查了入射角、折射角、反射角的关系，关键是掌握光的反射定律、光的折射规律的内容，
掌握入射角、折射角、反射角的概念。
举一反三：
【变式】如图所示，OA是光从水中斜射入空气中时的一条反射光线，OA与水面夹角为60°。下列关于入射
角α、折射角β的说法中正确的是（ ）
A．α=60°、β＞60° B．α=60°、β＜60° C．α=30°、β＞30° D．α=30°、β＜30°
【答案】C
2.（2016秋•瀍河区期中）如图是小明和爷爷一起坐船在河中插鱼的情景，小明站在船上看到河水中
的鱼比鱼的实际位置要 （选填“深”或“浅”）些，这是由于光从 中射向 时发生折射
的缘故。
【思路点拨】从鱼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。
【答案】浅；水； 空气宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
【解析】在岸上看水中的鱼，看到的鱼的位置比实际位置浅，这是由于光从水中进入空气时，在水面上发生
折射光造成的；故答案为：浅；水； 空气。
【总结升华】本题考查了水中的鱼看起来变浅的原因是由于光的折射造成的。
举一反三：
【变式】（2014•姜堰市模拟）湖边水中浸没的石块，看起来比实际位置 （选填“浅一些”或“深一
些”），这是由于光 （选填“从空气斜射入水中”或“从水中斜射入空气”）时发生折射，折
射角 （选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角的缘故。
【答案】浅一些；从水中斜射入空气；大于
类型二、综合应用
3. 某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁
上，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，站在池旁的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】（1）往池内注水，水面升至a位置时，发生折射，根据折射定律，P点如下图所示：
（2）水面上升至b位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，根据反射定律和折射定律，Q点如下
图所示：
通过画图可知：P点在S点的下方，Q点在S点的上方。
【总结升华】题目重点考查的是作反射光线和折射光线，理解并掌握光的反射定律和折射定律是解决此题
的关键。水面升至a位置时，光从水斜射入空气中时，入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角
大于入射角，确定折射光线的方向；水面上升至b位置时，光线先在水池侧壁发生反射，反射角等于入射
角，反射光线再从水中斜射入空气里发生折射，折射角大于入射角。
举一反三：
【变式】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，并作光路图示意。宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
【答案与解析】如图飞机的光线由空气中斜射入水中时，在水面上发生折射，折射角小于入射角，折射光线
进入潜水艇观察者眼里，观察者逆着折射光线的方向看去，就会觉得飞机变高了，所以B架是实际飞机，A
架是飞机的像。
类型三、实验探究
4. 研究光进入玻璃和从玻璃进入空气时的传播规律。选用如图的圆盘形量角器作光屏，半圆形玻
璃砖及激光器等器材。
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；
②如图甲，将一束激光从A射向圆心O，激光在O处发生折射，射向B；读出入射角和折射角的大小，入射
角大小为 度，折射角大小为 度；
③减小入射角再次实验，如图乙，从实验现象中可以得出的结论是 ，采
用半圆形玻璃砖来进行实验的一明显的好处是 ；
④ 根 据 光 路 可 逆 原 理 ， 如 果 让 光 从 半 圆 表 面 斜 射 入 玻 璃 中 ， 可 能 发 生 的 情 况 是
，此时一组可能的任意的入射角和折射角是： 度； 度。
【答案与解析】②入射角为AO与OO法线的夹角，此夹角为：45度；折射角为BO与OO法线的夹角，此夹角
为：30度；故答案为：45度，30度。
③由图可知，当光线垂直于界面入射时，折射方向不变，故答案为：当光线垂直于界面入射时不发生折射；
因半圆形的玻璃砖截面是水平的，便于测量角度的大小；故答案为：便于测量角度的大小。
④因当光从水中或其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，故答案为：折射角大于入射角或完全被
反射回来；30度；45度。
【总结升华】总结光的折射规律的能力。光从空气斜射入其它介质时的折射规律，折射角小于入射角，并且
折射角随入射角的增大而增大。
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【变式】小刚同学探究光从空气射入不同介质发生折射时的一些规律，他将一束光从空气射入水、玻璃后
发生折射的实验数据记录于下表：
（1）分析第1次的实验数据，结论是： 。
（2）分析第2次至第4次的某次实验数据，结论是：光从空气斜射入水、玻璃中，当入射角一定时，
。
（3）分析第2次至第4次的实验数据的变化，结论是：光从空气斜射入水、玻璃中时， 。
【答案】（1）光从一种透明介质垂直射入另一种透明介质时，传播方向不变；
（2）在玻璃中的折射角总是小于水中的折射角；
（3）折射角总是小于入射角。
