第 12 讲 光的折射
模块一 思维导图串知识
1.知道光的折射现象,体验折射引起的错觉;
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
2.理解光从空气射入水中或其它介质中时的偏折规律;
模块三 核心考点精准练
3.理解光在发生折射时,光路的可逆性;
模块四 小试牛刀过关测
4.会利用光的折射规律解决简单的物理问题。
■知识点一: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
3.日常现象:
(1)筷子“弯折”;
(2)池水变浅;
(3)海市蜃楼。
■知识点二:光的折射规律
1.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;
(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。
考向一:光的折射规律
【例 1】下面哪一幅图正确地表示了光从空气进入玻璃中的光路( )
考向二:光路的可逆性
【例 2】站在岸上的人看到平静的水面下有一静止的物体,如图,如他想用一束强光照亮物体,则应瞄
准( )
A.看到的物体 B.看到的物体的下方 C.看到的物体的上方 D.看到的物体的前方
考向三:光的折射作图
【例 3】如图所示,光源 S 发出的一条光线射向水中,在水面发生折射后,经过 P 点。请你在图中大致
作出入射光线和折射光线。
一、单选题
1.小明在水中练习潜水,则能正确反映岸上教练看到水下小明的光路图是( )
A. B.
C. D.
2.有一圆柱形敞口容器,从其左侧某上高度斜射入一束激光,在容器底部产生一个光斑 O,如图所示。下
列操作将使光斑向左移动的是( )
A.保持水面的高度和入射点不变,使激光的入射角增大
B.保持激光射入的角度不变,使水面上升
C.保持水面的高度不变,使激光笔向右平移
D.保持激光射入的角度不变,使水面下降
3.木格措是川西著名的高山湖泊之一,一年四季景色宜人。图是小茗同学暑期在木格措旅行时拍摄的照片,
下列说法正确的是( )
A.湖水呈蓝色是因为湖水发出了蓝色光 B.湖水看起来变浅是因为光沿直线传播
C.水中山的倒影是通过光的折射形成的 D.水中山的倒影是山在水中形成的虚像
4.日晷是利用其上面直杆的影子来测定时刻的装置,它的发明体现了我国古代劳动人民的智慧。下列现象
中与日晷计时原理相同的是( )
A.小孔成像
B.桥在水中的倒影
C.清澈的池水看起来比实际浅
D.雨后的彩虹
5.中华文化博大精深,有些古诗词中蕴含着丰富的物理知识。下列诗句中的情境能用光的折射原理解释的
是( )
A.起舞弄清影 B.潭清疑水浅 C.风吹草低见牛羊 D.楼台倒影入池塘
二、多选题
6.中华文化源远流长,下列诗词涉及光学知识,对其解释正确的是( )
A.“起舞弄清影”,影子是由于光沿直线传播形成的
B.“明镜可鉴形”,明镜成像是因为光发生了折射
C.“潭清疑水浅”,潭水看起来浅是因为光发生了反射
D.“瀑水喷成虹”,彩虹是光的色散现象
7.如图,一束单色光从空气中与界面成 30°的夹角射入某透明介质,已知反射光线与折射光线的夹角为
90°,下列说法正确的是( )
A.入射角为 30° B.反射角为 60°
C.折射角为 30° D.反射光线与入射光线的夹角为 90°
8.下列有关光现象的解释,正确的是( )
A.小孔成像是因为光沿直线传播
B.雨后彩虹是光的反射现象
C.城市玻璃幕墙造成的“光污染”是光的反射现象
D.电影屏幕制成白色是因为白色屏幕能反射各种色光
9.清澈见底、看起来不过齐腰深的池水,不会游泳的人千万不要贸然下去,否则,可能会发生危险,因为
它的实际深度会超过你看到的深度.这里涉及到一个很重要的光学规律.以下实例也涉及到这个规律的是
( )
A. B. C. D.
三、填空题
10.如图所示,一只水鸟站在水中觅食,图中的黑影是由于光的 形成的,倒影是因光的反射形成的
像,且倒影看起来要“暗”一些,是因为有一部分光在水面处发生了 而进入水中,人能从不同角度看见
水鸟是由于光照射在鸟身上发生了 。
11.“让我们荡起双桨,小船儿推开波浪,海面倒映着美丽的白塔,四周环绕着绿树红墙……红领巾迎着太
阳,阳光洒在海面上,水中鱼儿望着我们,悄悄地听我们愉快歌唱。”这是一首耳熟能详的歌曲,其中,看
到“倒映的白塔”属于光的 现象;墙是“红色的”,是因为墙壁能够 (选填“反射”或“吸收”)红色光;
水中鱼儿看到的“我们”是 (选填“实像”或“虚像”)。
12.中华优秀传统文化蕴含着丰富的物理知识。《墨经》中记载了世界上最早的“小孔成像”实验(如图所
示),小孔成像是由于光的 形成的;唐代诗句“潭清疑水浅”描绘了潭水清澈,让人感觉水变浅了,这
是由于光的 造成的。
13.阳光照射下,嘉陵江畔树影婆娑、游鱼戏水。其中地面上树影间的光斑是由光的 形成的,游
人看到的水中的鱼是光的折射形成的 像(选填“虚”或“实”)。
14.下列光现象:①手影游戏;②海市蜃楼;③小孔成像;④池水变“浅”, (选填序号)是由
于光的直线传播产生的, (选填序号)是由于光的折射产生的。
15.如图所示,光在水和空气的界面 CD 同时发生反射和折射,入射角为 度,折射角为 度,界
面 CD 上面的介质是 。
四、作图题
16.如图,一束光从空气斜射入水中,请画出折射光线和反射光线。
17.小明用手机给水中的小鱼拍照,发现手机在水中的像刚好与鱼缸中的一条小鱼的像重合,图中 A 点表
示小明眼睛的位置,B′点是小明看到的小鱼和手机的像重合的位置。请画出:
(1)手机的位置 B;
(2)小明看到手机的像的光路图;
(3)水中鱼的大致位置 C 及看到鱼的光路图。
18.小明将装有硬币 A 的空杯放在弟弟面前,弟弟的眼睛在 P 点看不到硬币,如图甲。小明向杯中缓缓注
满水,弟弟眼睛在 P 点看到了硬币在 B 点,如图乙。请你在图乙中画出弟弟看到硬币的入射光线、折射光
线,并标出折射角 r(保留作图痕迹)。
五、实验题
19.探究光折射时折射角与入射角的关系,如图所示,使一束光从甲介质斜射入乙介质,测量并记录入射
角和折射角大小;改变光束射向 O 点的角度,进行多次实验,数据如下表所示:
实验次数 1 2 3 4
入射角 10° 20° 30° 40°
折射角 15.1° 30.7° 48.6° 73.8°
(1)光从甲介质斜射入乙介质发生折射时,折射角 入射角;折射角随着入射角的增大而 ;
(2)做完第 4 次实验后,同学们又使一束光从乙介质中以 73.8°的入射角射入甲介质,测得折射角恰好为
40°,这说明在折射现象中, 。
20.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 20° 30° 60° 75°
折射角 13° 19° 28° 35° 40°
(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 。第 12 讲 光的折射
模块一 思维导图串知识
1.知道光的折射现象,体验折射引起的错觉;
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
2.理解光从空气射入水中或其它介质中时的偏折规律;
模块三 核心考点精准练
3.理解光在发生折射时,光路的可逆性;
模块四 小试牛刀过关测
4.会利用光的折射规律解决简单的物理问题。
■知识点一: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
3.日常现象:
(1)筷子“弯折”;
(2)池水变浅;
(3)海市蜃楼。
■知识点二:光的折射规律
1.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;
(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。
考向一:光的折射规律
【例 1】下面哪一幅图正确地表示了光从空气进入玻璃中的光路( )
【答案】C
【解析】A.光从空气斜射入玻璃中,折射角应小于入射角,而图中折射角却大于入射角,故本选项错
误;
B.折射光线与入射光线在法线的同侧了,所以画法错误,不符合题意;
C.光从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角.故本选项正确.符合题意;
D.光从空气斜射入玻璃,光的传播方向没有变,故本选项错误,不符合题意。
故选 C。
【总结升华】题目考查了光的折射规律,解答这类题目要注意,光是从空气斜射入其它介质,还是从
其它介质斜射入空气。在空气中的角总是大的。
考向二:光路的可逆性
【例 2】站在岸上的人看到平静的水面下有一静止的物体,如图,如他想用一束强光照亮物体,则应瞄
准( )
A.看到的物体 B.看到的物体的下方 C.看到的物体的上方 D.看到的物体的前方
【答案】A
【解析】我们看到水中的物体,是物体的光经水面折射以后进入我们眼睛形成的,如果一束光照到此
物体,根据光的传播路径的可逆性,只要逆着光传播的方向照射就可以找到物体上。
【总结升华】题目考查了光的折射中光路的可逆性。
考向三:光的折射作图
【例 3】如图所示,光源 S 发出的一条光线射向水中,在水面发生折射后,经过 P 点。请你在图中大致
作出入射光线和折射光线。
【答案与解析】连接 SP 交水面于点 A,从点 P 向水面引垂线,交水面于点 B,在 A、B 两点间取一点
O;
过 O 点垂直水面作出法线,连接 SO 画出入射光线,连接 OP 画出折射光线,如图所示:
【总结升华】题目考查了光的折射规律,折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入
射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于
入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
一、单选题
1.小明在水中练习潜水,则能正确反映岸上教练看到水下小明的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】岸上教练看到水下的小明,是因为小明反射的光线射入教练的眼中,光从水中斜射入空气中时,
在水面处发生折射,折射光线向远离法线的方向偏折,折射角大于入射角,故 ABC 不符合题意,D 符合题
意。
故选 D。
2.有一圆柱形敞口容器,从其左侧某上高度斜射入一束激光,在容器底部产生一个光斑 O,如图所示。下
列操作将使光斑向左移动的是( )
A.保持水面的高度和入射点不变,使激光的入射角增大
B.保持激光射入的角度不变,使水面上升
C.保持水面的高度不变,使激光笔向右平移
D.保持激光射入的角度不变,使水面下降
【答案】B
【解析】A.保持水面高度和入射点不变,使激光的入射角增大,激光束远离法线时,折射角随之变大,光
斑会向右移动,故 A 不符合题意;
BD.保持激光射入的角度不变,使水面上升,如下图所示
入射点向左移动,则光斑向左移动;同理使水面下降,入射点向右移动,则光斑向右移动,故 B 符合题意,
D 不符合题意;
C.保持水面高度不变,使激光笔向右平移,则入射光线和折射光线都向右平移,所以光斑右移,故 C 不符
合题意。
故选 B。
3.木格措是川西著名的高山湖泊之一,一年四季景色宜人。图是小茗同学暑期在木格措旅行时拍摄的照片,
下列说法正确的是( )
A.湖水呈蓝色是因为湖水发出了蓝色光 B.湖水看起来变浅是因为光沿直线传播
C.水中山的倒影是通过光的折射形成的 D.水中山的倒影是山在水中形成的虚像
【答案】D
【解析】A.湖水呈蓝色,是因为太阳光射到水上时,由于水对红、黄色光进行选择吸收,而对蓝、紫色光
进行强烈散射、反射,因而水看起来呈蓝色,故 A 错误;
B.湖水看起来变浅,是因为湖底反射的光线由水中进入空气时发生折射,折射光线偏离法线造成的,故 B
错误;
CD.水中山的倒影,是平面镜成像,是通过光的反射形成的,故 C 错误,D 正确。
故选 D。
4.日晷是利用其上面直杆的影子来测定时刻的装置,它的发明体现了我国古代劳动人民的智慧。下列现象
中与日晷计时原理相同的是( )
A.小孔成像
B.桥在水中的倒影
C.清澈的池水看起来比实际浅
D.雨后的彩虹
【答案】A
【解析】日晷是利用其上面直杆的影子来测定时刻的装置,影子是光是沿直线传播形成的。
A.小孔成像说明光是沿直线传播的,故 A 符合题意;
B.桥在水中的倒影属于平面镜成像,属于光的反射,故 B 不符合题意;
C.池水反射的光从水中斜射向空气中时,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,就会觉得池水变浅了,属于光的折射现象,故 C 不符合题意;
D.雨后的彩虹是光的色散现象,实质上是光折射现象形成的,故 D 不符合题意。
故选 A。
5.中华文化博大精深,有些古诗词中蕴含着丰富的物理知识。下列诗句中的情境能用光的折射原理解释的
是( )
A.起舞弄清影 B.潭清疑水浅 C.风吹草低见牛羊 D.楼台倒影入池塘
【答案】B
【解析】A.起舞弄清影中的影子是由光沿直线传播形成的,故 A 不符合题意;
B.潭清疑水浅,人从岸上看潭底,感觉潭中的水比较浅。实际上我们看见潭底是光从水里折射到空气中,
人看到的像是由折射光线的反向延长线形成的虚像,故 B 符合题意;
C.风吹草低见牛羊,意思是风把草吹低了就能看到草下面的牛羊,这是光的直线传播形成的,故 C 不符合
题意;
D.楼台倒影入池塘中的倒影是平面镜成的像,是光的反射现象,故 D 不符合题意。
故选 B。
二、多选题
6.中华文化源远流长,下列诗词涉及光学知识,对其解释正确的是( )
A.“起舞弄清影”,影子是由于光沿直线传播形成的
B.“明镜可鉴形”,明镜成像是因为光发生了折射
C.“潭清疑水浅”,潭水看起来浅是因为光发生了反射
D.“瀑水喷成虹”,彩虹是光的色散现象
【答案】AD
【解析】A.“起舞弄清影”,影子的形成是由于光的直线传播,故 A 正确;
B.“明镜可鉴形”,明镜成像属于平面镜成像,是光的反射形成的虚像,故 B 错误;
C.“潭清疑水浅”,潭水看起来浅是因为光从水中斜射入空气中时发生了折射现象,故 C 错误;
D.“瀑水喷成虹”,瀑水喷成雾状,当太阳光射入空气中的小水滴时,太阳光经过折射发生色散,从而形成
彩虹,故 D 正确。
故选 AD。
7.如图,一束单色光从空气中与界面成 30°的夹角射入某透明介质,已知反射光线与折射光线的夹角为
90°,下列说法正确的是( )
A.入射角为 30° B.反射角为 60°
C.折射角为 30° D.反射光线与入射光线的夹角为 90°
【答案】BC
【解析】ABD.入射光线与法线的夹角叫入射角,所以入射角为
90°-30°=60°
根据反射定律可知,反射角等于入射角,所以反射角为 60°,反射光线与入射光线的夹角为
60°+60°=120°
故 AD 错误,B 正确;
C.反射光线与折射光线的夹角为 90°,由图可知,反射角与折射角之和为 90°,反射角为 60°,则折射角为
90°-60°=30°
故 C 正确。
故选 BC。
8.下列有关光现象的解释,正确的是( )
A.小孔成像是因为光沿直线传播
B.雨后彩虹是光的反射现象
C.城市玻璃幕墙造成的“光污染”是光的反射现象
D.电影屏幕制成白色是因为白色屏幕能反射各种色光
【答案】ACD
【解析】试题分析:利用对应的光学知识,分析选择项提到的物理情景的形成,从而可以确定选择项关于
其形成原因是否正确.
解:A、小孔成像是利用光的直线传播原理成的倒立的实像,故 A 正确;
B、彩虹是太阳光经过空气中的小水珠,发生色散形成的,色散现象属于光的折射,故 B 错误;
C、光污染是由光的反射形成的,故 C 正确;
D、白色的屏幕可以反射各种色光,黑色物体可以吸收各种色光,故 D 正确.
故选 ACD.
【点评】本题考查对简单光现象的理解,能够辨认出生活的光的直线传播现象、光的反射现象、光的折射
现象.
9.清澈见底、看起来不过齐腰深的池水,不会游泳的人千万不要贸然下去,否则,可能会发生危险,因为
它的实际深度会超过你看到的深度.这里涉及到一个很重要的光学规律.以下实例也涉及到这个规律的是
( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】清澈见底、看起来不过齐腰深的池水,不会游泳的人千万不要贸然下去,否则,可能会发生危险,
因为它的实际深度会超过你看到的深度。这里涉及一个很重要的光学规律——光的折射。
A.斜插入水中的筷子好像折断了,是光的折射现象,故 A 符合题意;
B.自行车尾灯由很多相互垂直的平面镜组成,无论从哪个方向射来的光都能被沿原路反射回去,利用了光
的反射原理,故 B 不符合题意;
C.激光引导掘进机前进,是利用了光沿直线传播的原理,故 C 不符合题意;
D.瞄准鱼的下方才能叉到鱼,是光的折射现象,故 D 符合题意。
故选 AD。
三、填空题
10.如图所示,一只水鸟站在水中觅食,图中的黑影是由于光的 形成的,倒影是因光的反射形成的
像,且倒影看起来要“暗”一些,是因为有一部分光在水面处发生了 而进入水中,人能从不同角度看见
水鸟是由于光照射在鸟身上发生了 。
【答案】 直线传播 虚 折射 漫反射
【解析】[1]图中的黑影是由于光在沿直线传播时,鸟挡住了光线的直线传播,在鸟的另一侧地面形成了黑
影。
[2]倒影属于平面镜成像,是光的反射光线的反向延长线会聚形成的虚像。
[3]倒影看起来要“暗”一些,是因为光照射到水面时,同时发生了反射和折射,有一部分光在水面处发生了
折射而进入水中,导致反射光线少于入射光线,所以看起来要“暗”一些。
[4]因为光照射在鸟身上反射向四周,发生了漫反射,所以人能从不同角度看见水鸟。
11.“让我们荡起双桨,小船儿推开波浪,海面倒映着美丽的白塔,四周环绕着绿树红墙……红领巾迎着太
阳,阳光洒在海面上,水中鱼儿望着我们,悄悄地听我们愉快歌唱。”这是一首耳熟能详的歌曲,其中,看
到“倒映的白塔”属于光的 现象;墙是“红色的”,是因为墙壁能够 (选填“反射”或“吸收”)红色光;
水中鱼儿看到的“我们”是 (选填“实像”或“虚像”)。
【答案】 反射 反射 虚像
【解析】[1] 倒映的白塔是平面镜成像,属于光的反射现象。
[2] 我们能看到墙是“红色的”,是因为墙壁能够反射红光。
[3] 水中鱼儿看到的“我们”是光线从空气中斜射入水中,这是光的折射现象,鱼看到的“我们”是由折射光线
的反向延长线相交形成的虚像。
12.中华优秀传统文化蕴含着丰富的物理知识。《墨经》中记载了世界上最早的“小孔成像”实验(如图所
示),小孔成像是由于光的 形成的;唐代诗句“潭清疑水浅”描绘了潭水清澈,让人感觉水变浅了,这
是由于光的 造成的。
【答案】 直线传播 折射
【解析】[1]由于光沿直线传播,光穿过小孔时,能在光屏上成倒立的实像,小孔成像是由于光的直线传播
形成的。
[2]由于水底反射的光从水中斜射入空气中,发生了折射现象,折射角大于入射角,人逆着折射光线看去会
感觉水变浅了。
13.阳光照射下,嘉陵江畔树影婆娑、游鱼戏水。其中地面上树影间的光斑是由光的 形成的,游
人看到的水中的鱼是光的折射形成的 像(选填“虚”或“实”)。
【答案】 直线传播 虚
【解析】[1]地面上树影间的光斑是小孔成像,是由于光的直线传播形成的。
[2]游人看到的水中的鱼,水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线的方向偏折,看
到的是变浅的鱼的虚像。
14.下列光现象:①手影游戏;②海市蜃楼;③小孔成像;④池水变“浅”, (选填序号)是由
于光的直线传播产生的, (选填序号)是由于光的折射产生的。
【答案】 ①③ ②④
【解析】[1][2]①手影是光的直线传播形成的,光传播到不透明的物体时,被物体挡住,就形成了影子;②
海市蜃楼是光在不均匀介质中发生折射形成的;③小孔成像是光的直线传播形成的;④池水变“浅”是光由
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,看到的是比真实位置要浅的虚像;故由于光的直线传播产生的是①③,由于光的折射产生的是
②④。
15.如图所示,光在水和空气的界面 CD 同时发生反射和折射,入射角为 度,折射角为 度,界
面 CD 上面的介质是 。
【答案】 30 42 空气
【解析】[1][2][3]如图 CD 是界面,∠AOC=60°,则∠BOD=60°,所以入射角为
90° - 60°=30°
而∠COE=48°,则折射角为
90° - 48°=42°
因折射角大于入射角,所以 CD 的上边是空气,下边是水。
四、作图题
16.如图,一束光从空气斜射入水中,请画出折射光线和反射光线。
【答案】
【解析】光反射时,反射光线和入射光线在法线两侧、反射角等于入射角;光从空气斜射向水中时,折射
光线和入射光线在法线两侧,折射角小于入射角,故作图如下:
17.小明用手机给水中的小鱼拍照,发现手机在水中的像刚好与鱼缸中的一条小鱼的像重合,图中 A 点表
示小明眼睛的位置,B′点是小明看到的小鱼和手机的像重合的位置。请画出:
(1)手机的位置 B;
(2)小明看到手机的像的光路图;
(3)水中鱼的大致位置 C 及看到鱼的光路图。
【答案】
【解析】(1)根据平面镜成像像与物关于镜面对称,作出 B′关于水面的对称点,即为手机的位置 B。
(2)由题知,小明看到手机在鱼缸中的像刚好与鱼缸中一条小鱼重合在 B 点,手机在鱼缸中的像是由光的
反射形成的(水面相当于平面镜),看到鱼缸中一条小鱼是由光的折射形成的虚像。连接 B′A 交水面于点
O,则点 O 为入射点,连接 BO 即为入射光线,连接 OA 即为反射光线。
(3)水中鱼“射向”水面的光由水斜射入空气发生折射后进入人眼,人眼逆着折射光线看到鱼的像在 B′点,
根据光的折射规律可知,鱼的实际位置 C 应该在像的下侧,如图所示:
18.小明将装有硬币 A 的空杯放在弟弟面前,弟弟的眼睛在 P 点看不到硬币,如图甲。小明向杯中缓缓注
满水,弟弟眼睛在 P 点看到了硬币在 B 点,如图乙。请你在图乙中画出弟弟看到硬币的入射光线、折射光
线,并标出折射角 r(保留作图痕迹)。
【答案】
【解析】人眼看到的池底 A 点像的位置,连接人眼与 B,与水面的交点 O 为入射点,连接 AO 为入射光线,
O 到人眼为折射光线,过 O 点画出法线,折射光线与法线的夹角为折射角,如图所示:
五、实验题
19.探究光折射时折射角与入射角的关系,如图所示,使一束光从甲介质斜射入乙介质,测量并记录入射
角和折射角大小;改变光束射向 O 点的角度,进行多次实验,数据如下表所示:
实验次数 1 2 3 4
入射角 10° 20° 30° 40°
折射角 15.1° 30.7° 48.6° 73.8°
(1)光从甲介质斜射入乙介质发生折射时,折射角 入射角;折射角随着入射角的增大而 ;
(2)做完第 4 次实验后,同学们又使一束光从乙介质中以 73.8°的入射角射入甲介质,测得折射角恰好为
40°,这说明在折射现象中, 。
【答案】 大于 增大 光路是可逆的
【解析】(1)[1][2]由表中数据可知,当光从甲介质斜射入乙介质发生折射时,折射角大于对应的入射角,
且随着入射角的增大,折射角也跟着增大。
(2)[3]当光从甲介质斜射入乙介质折射角为 40°时,折射角为 73.8°;当一束光从乙介质中以 73.8°的入射
角射入甲介质,测得折射角恰好为 40°,这说明在折射现象中,光路是可逆的。
20.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 20° 30° 60° 75°
折射角 13° 19° 28° 35° 40°
(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】 45° 小于 增大
【解析】(1)[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°。
(2)[2][3]由表格数据和图示知道,光从空气斜射到玻璃表面时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。
当入射角增大时,折射角增大,即折射角随着入射角的增大而增大。