4.4 光的折射
【题型1】光的折射现象 1
【题型2】光的折射规律及其应用 4
【题型1】光的折射现象
【典型例题】如图所示的光现象中，由光的折射形成的是（ ）
A.用潜望镜观察物体
B.树林中的光柱
C.玉龙雪山荷塘中荷花的倒影
D.空中彩虹
【答案】D
【解析】用潜望镜观察物体是利用了光的反射，故A不符合题意；树林中的光柱是光的直线传播形成的，故B不符合题意；玉龙雪山荷塘中荷花的倒影是光的反射形成的，故C不符合题意；雨后空中的彩虹是光的折射形成的，故D符合题意。故选D。
【举一反三1】白天，我们会在玻璃幕墙中看到白云蓝天，黄昏，透过玻璃会看到明亮室内的绿色植物，这是因为在玻璃与空气分界面处分别发生（ ）
A.光的折射，光的反射
B.光的反射，光的折射
C.光的反射，光的直线传播
D.光的直线传播，光的反射
【答案】B
【解析】白天我们会在玻璃幕墙中看到白云蓝天，这是因为远处的蓝天白云反射的光在玻璃与空气分界处发生了反射进入了人的眼睛，是光的反射现象；黄昏时会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物，这是室内绿色植物反射的光通过玻璃与空气分界处发生了折射进入了人的眼睛，是光的折射现象，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
【举一反三2】如图，斜插入水中的筷子，看起来弯折了的原因是（ ）
A.光沿直线传播 B.光的反射 C.光的色散 D.光的折射
【答案】D
【解析】斜插入水中的筷子，看起来弯折了是光的折射现象形成的，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【举一反三3】如图所示，弟弟在A处看不到硬币。小明向杯中缓缓注水后，弟弟能看到硬币了，这是由于光从 斜射到 中时发生折射造成的，此时折射角 入射角。
【答案】水中 空气 大于
【解析】[1][2][3]硬币在水中，我们看到硬币的像是因为硬币反射其他的光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线就看到了像。
【举一反三4】准备知识：光能够在其中传播的物质叫媒质。光在同一均匀媒质里转播的路线是直线。当光在不均匀的媒质里传播时，它的路线不再是直线，而会发生弯曲。如太阳光通过地球大气层时，由于大气密度分布不均匀，因而光的传播路线是弯曲的，如图1所示。因此，地球上的人看到的太阳位置要比它的实际位置高。根据上述事实，完成下面题目的有关要求：
在一底面是平面镜、四周是透明玻璃的空鱼缸内注入一定量的水，然后在鱼缸底部均匀地撒上一层砂糖。当砂糖刚全部熔解后，让激光发生器L发出的一束激光从鱼缸的一个侧壁靠近底部处射入。可以观察到激光束在鱼缸底部糖液中的传播路径类似于乒乓球向前运动不断与水平桌面发生碰撞所出现的运动轨迹，如图2所示。请解释出现上述现象的原因。要求在解释过程中能说明。
(1)激光束进入溶液后为什么会按图中所示那样弯曲；
(2)在A、B两点处发生了什么现象，并作图表示；
(3)粗略说明为什么OA、AB、AC基本相似。
【答案】(1)见解析
(2)在A、B两点处发生了反射现象，
(3)见解析
【解析】（1）因为在同种均匀介质中，激光是直线传播的。砂糖水溶液的密度不是均匀的，越深密度越大，所以激光传播时发生折射，传播路线是弯曲的。（2）O向上的半段液体的密度逐渐减小；后半段向下液体的密度逐渐增大，A点最大，当光线发生弯折后射到A点时，因容器底部是平的，相当于平面镜，所以要发生反射，同理，在B处也会发生反射现象，如下图所示：
（3）从O、A、B点反射的光方向是一样，同一深度液体密度是相同的，所以光传播规律一样，因此OA、AB、BC基本相似。
【题型2】光的折射规律及其应用
【典型例题】如图，起初碗看起来是空的，但你当慢慢向碗里倒水时，发现了碗中原来还藏着一枚硬币，图中的光路图能正确解释此现象的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】当慢慢向碗里倒水时，硬币反射的光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偏折，人眼逆着折射光线沿直线看去，看到的是变高的硬币的虚像。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
【举一反三1】一束单色光从空气斜射入水中的情景如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A.BO是入射光，OA是反射光
B.AO是入射光，OC是折射光
C.∠AOM是入射角，∠NOC是折射角
D.光若沿CO入射，将沿OA和OB射出
【答案】B
【解析】AB．光从空气斜射入水中时，在水面处发生反射和折射，反射光线、折射光线都与入射光线位于法线两侧，且反射角等于入射角。所以，AO是入射光线，OB是反射光线，OC是折射光线，故A错误，B正确；C．∠AOM是入射光线与水面的夹角，不是入射角，∠NOC是折射光线与水面的夹角，不是折射角，故C错误；D．根据光路可逆原理可知，光若沿CO入射，将沿OA射出，但是不会沿OB射出，故D错误。
故选B。
【举一反三2】古诗中有“大漠孤烟直，长河落日圆”的壮美诗句，下列对诗句理解有误的是（ ）
A.诗人看到的落日并非太阳的实际位置
B.若没有大气层，则日出时间将推迟
C.太阳的实际位置在图中的甲位置
D.“落日圆”是由于光线经过不均匀的大气层时发生了折射而形成的像
【答案】C
【解析】ACD．由于大气分布不均匀，下部空气密度大，上部空气密度小，落日发出的光在不均匀的空气中传播时发生折射，折射光线不断向下偏折，我们逆着折射光线看去所看到的落日位置比实际位置高，太阳实际在图中的乙位置，我们看到的“落日”是由于光的折射而形成的太阳的虚像，故AD正确，不符合题意，C错误，符合题意；B．若没有大气层，由于光在真空中沿直线传播，太阳在地平线以下，处在地球上的人看不到太阳，则日出时间将推迟，白天时间将变短，故B正确，不符合题意。故选C。
【举一反三3】光从一个盛有水的薄壁玻璃水缸射出，经过空气后射入另一个盛有水的薄壁玻璃水缸，若不考虑玻璃水缸壁对光的折射影响，则图中正确反映光路的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】根据光的折射规律，光从水中进入空气，折射角大于入射角，光从空气进入水中，折射角小于入射角，故ABD错误，C正确。故选C。
【举一反三4】一束光线从水斜射入空气时，如果入射角逐渐增大，则折射角（ ）
A.逐渐增大，且总小于入射角
B.逐渐减小，但总大于入射角
C.逐渐增大，且总大于入射角
D.先增大后减小，且总大于入射角
【答案】C
【解析】当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，且当入射角增大时，折射角也随着增大，且总大于入射角，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。
【举一反三5】一束光在空气和玻璃的分界面发生反射和折射，一位同学很粗心仅画了三条光线，没有标出光的传播方向，如图，请帮助判断，其中反射光线是 ，反射角大小是 ，折射角大小是 。
【答案】OF 30° 45°
【解析】[1][2][3]由图可知：∠BOE=60°， 可得∠COE=90°-60°=30°， 又因为∠COF=30°，根据反射角等于入射角，可知CD为法线，AB为分界面； 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；∠COF为反射角，折射角为∠DOG=45°。
【举一反三6】反射光线与入射光线的夹角是120°，则入射光线与平面镜的夹角 度，反射光线与法线的夹角是 度，光的传播方向改变了 度。
【答案】30 60 60
【解析】[1]反射光线与入射光线的夹角是120°，根据反射角等于入射角可知，反射角等于入射角等于60°，则入射光线与平面镜的夹角 [2]反射光线与法线的夹角是反射角，等于60°。[3]光的传播方向改变了
【举一反三7】一束光在空气和玻璃的分界面发生反射和折射，一位同学很粗心仅画了三条光线，没有标出光的传播方向，如图，请帮助判断，其中反射光线是 ，反射角大小是 ，折射角大小是 。
【答案】OF 30° 45°
【解析】[1][2][3]由图可知：∠BOE=60°， 可得∠COE=90°-60°=30°， 又因为∠COF=30°，根据反射角等于入射角，可知CD为法线，AB为分界面； 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；∠COF为反射角，折射角为∠DOG=45°。
【举一反三8】如图所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小明通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象：
(1)为使A处的光点移至B处，应使水槽中的水量 （选填“增加”或“减少”）；
(2)若AB间距离为2cm，则水面高度的变化量Δh 2cm（选填“>”“=”或“＜”）。
【答案】(1)增加(2)>
【解析】（1）如图所示：
当水槽中的水量增加或减少时，入射光线不变，法线与水面始终垂直，则入射角和折射角都不变，要使A处的光点向上移到B处，由图可知应使水槽中的水量增加。（2）若AB间距离为2cm，因两次折射光线是平行的，如图所示，可知水面高度的变化量Δh大于2cm。4.4 光的折射
【题型1】光的折射现象 1
【题型2】光的折射规律及其应用 3
【题型1】光的折射现象
【典型例题】如图所示的光现象中，由光的折射形成的是（ ）
A.用潜望镜观察物体
B.树林中的光柱
C.玉龙雪山荷塘中荷花的倒影
D.空中彩虹
【举一反三1】白天，我们会在玻璃幕墙中看到白云蓝天，黄昏，透过玻璃会看到明亮室内的绿色植物，这是因为在玻璃与空气分界面处分别发生（ ）
A.光的折射，光的反射
B.光的反射，光的折射
C.光的反射，光的直线传播
D.光的直线传播，光的反射
【举一反三2】如图，斜插入水中的筷子，看起来弯折了的原因是（ ）
A.光沿直线传播 B.光的反射 C.光的色散 D.光的折射
【举一反三3】如图所示，弟弟在A处看不到硬币。小明向杯中缓缓注水后，弟弟能看到硬币了，这是由于光从 斜射到 中时发生折射造成的，此时折射角 入射角。
【举一反三4】准备知识：光能够在其中传播的物质叫媒质。光在同一均匀媒质里转播的路线是直线。当光在不均匀的媒质里传播时，它的路线不再是直线，而会发生弯曲。如太阳光通过地球大气层时，由于大气密度分布不均匀，因而光的传播路线是弯曲的，如图1所示。因此，地球上的人看到的太阳位置要比它的实际位置高。根据上述事实，完成下面题目的有关要求：
在一底面是平面镜、四周是透明玻璃的空鱼缸内注入一定量的水，然后在鱼缸底部均匀地撒上一层砂糖。当砂糖刚全部熔解后，让激光发生器L发出的一束激光从鱼缸的一个侧壁靠近底部处射入。可以观察到激光束在鱼缸底部糖液中的传播路径类似于乒乓球向前运动不断与水平桌面发生碰撞所出现的运动轨迹，如图2所示。请解释出现上述现象的原因。要求在解释过程中能说明。
(1)激光束进入溶液后为什么会按图中所示那样弯曲；
(2)在A、B两点处发生了什么现象，并作图表示；
(3)粗略说明为什么OA、AB、AC基本相似。
【题型2】光的折射规律及其应用
【典型例题】如图，起初碗看起来是空的，但你当慢慢向碗里倒水时，发现了碗中原来还藏着一枚硬币，图中的光路图能正确解释此现象的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】一束单色光从空气斜射入水中的情景如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A.BO是入射光，OA是反射光
B.AO是入射光，OC是折射光
C.∠AOM是入射角，∠NOC是折射角
D.光若沿CO入射，将沿OA和OB射出
【举一反三2】古诗中有“大漠孤烟直，长河落日圆”的壮美诗句，下列对诗句理解有误的是（ ）
A.诗人看到的落日并非太阳的实际位置
B.若没有大气层，则日出时间将推迟
C.太阳的实际位置在图中的甲位置
D.“落日圆”是由于光线经过不均匀的大气层时发生了折射而形成的像
【举一反三3】光从一个盛有水的薄壁玻璃水缸射出，经过空气后射入另一个盛有水的薄壁玻璃水缸，若不考虑玻璃水缸壁对光的折射影响，则图中正确反映光路的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【举一反三4】一束光线从水斜射入空气时，如果入射角逐渐增大，则折射角（ ）
A.逐渐增大，且总小于入射角
B.逐渐减小，但总大于入射角
C.逐渐增大，且总大于入射角
D.先增大后减小，且总大于入射角
【举一反三5】一束光在空气和玻璃的分界面发生反射和折射，一位同学很粗心仅画了三条光线，没有标出光的传播方向，如图，请帮助判断，其中反射光线是 ，反射角大小是 ，折射角大小是 。
【举一反三6】反射光线与入射光线的夹角是120°，则入射光线与平面镜的夹角 度，反射光线与法线的夹角是 度，光的传播方向改变了 度。
【举一反三7】一束光在空气和玻璃的分界面发生反射和折射，一位同学很粗心仅画了三条光线，没有标出光的传播方向，如图，请帮助判断，其中反射光线是 ，反射角大小是 ，折射角大小是 。
【举一反三8】如图所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小明通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象：
(1)为使A处的光点移至B处，应使水槽中的水量 （选填“增加”或“减少”）；
(2)若AB间距离为2cm，则水面高度的变化量Δh 2cm（选填“>”“=”或“＜”）。
