《光的折射》培优练习
1．某小组同学在“研究光的折射规律”的实验中，选用不同颜色的光（红光、黄光和紫光），分别以不同的入射角i从空气射入玻璃砖中，如图所示，每次的入射点均为O点，然后测出折射光线对应的折射角r并记录在下表中。实验过程中，他们通过网上查阅相关物理资料发现不同颜色的光在同种介质中的传播速度是不同的，对于红、黄、紫三种颜色的光，红光在玻璃中的传播速度最快，黄光次之，而紫光在玻璃中传播速度最慢。
表一（红光光源实验）
实验
序号
入射角i
（度）
折射角r（度）
1
0
0
2
25
16.4
3
50
30.7
4
75
40.1
表二（黄光光源实验）
实验
序号
入射角i
（度）
折射角r
（度）
5
0
0
6
25
15.7
7
50
29.4
8
75
38.3
表三（紫光光源实验）
实验
序号
入射角i
（度）
折射角r
（度）
9
0
0
10
25
15.1
11
50
28.2
12
75
36.6
（1）初步分析三个表中的数据，可以看出，当光从一种介质进入另一种介质中时，光的传播方向 （选填“一定”或“不一定”）发生改变。
（2）分析比较实验序号 的数据及相关条件，可以得到初步结论：不同颜色的光从空气中以相同的入射角斜射入另一种介质时，光在这种介质中传播速度越慢，折射角越小。
（3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论。
①综合分析比较表一（或表二或表三）中的数据及相关条件，可以得出结论：同种颜色的光从空气斜射入同种介质中时， ；
②综合分析比较表一、表二和表三中的数据及相关条件，可以得出结论：不种颜色的光从空气斜射入同种介质中时， 。
2．如图所示，小华同学用激光笔照射水面，在水槽壁上出现两个红点 A 和B。
（1）若保持入射电O 的位置不变，欲使A 点下移至A1，应使入射光线MO绕着点O 沿 （选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动；同时观察到另一亮点B 点会移动到点 （选填“B1”或“B2”）
（2）若保持入射光线不变，欲使 B 点下移至 B2，应使水面 （选填“上升”、“下降”或“不变”），在水面变化过程中，折射角 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
3．小王在A点看到水中物体S的像在S′点，请你画出一条看到物体像S′的光路图。
4．小明在学了光的折射后，想知道光射入不同介质中时弯曲程度是否不同（折射角是否相等）？如果不同，弯曲程度跟什么因素有关？老师帮他设计了下面的实验：用一厚玻璃缸盛一定量的水，让激光器射出的一束光从空气中斜射入水中，再从水中射人玻璃，最后射入空气中。其光路如图所示，小明上网査出 一些介质的其他参数如下：
物质
密度/（kg/m3）
其中光速/（m/s）
空气
1.29
3.0×108
水
1.0×103
2.25×108
玻璃
2.0×108
植物油
0.8×103
试回答：
分析光路图可得出什么结论 ？
分析表中数据猜想：
（1）玻璃的密度比水的密度 。
（2）光在植物油中的传播速度比在水中的传播速度 （填“大”或“小”）。
（3）你能得出光斜射入不同介质中时，折射角变化的规律吗 ？
5．上物理课时，老师用激光笔在A处发射一束激光，水中的小鱼刚好在B点看到激光，画出激光从A射到B的光路图。
答案和解析
1．某小组同学在“研究光的折射规律”的实验中，选用不同颜色的光（红光、黄光和紫光），分别以不同的入射角i从空气射入玻璃砖中，如图所示，每次的入射点均为O点，然后测出折射光线对应的折射角r并记录在下表中。实验过程中，他们通过网上查阅相关物理资料发现不同颜色的光在同种介质中的传播速度是不同的，对于红、黄、紫三种颜色的光，红光在玻璃中的传播速度最快，黄光次之，而紫光在玻璃中传播速度最慢。
表一（红光光源实验）
实验
序号
入射角i
（度）
折射角r（度）
1
0
0
2
25
16.4
3
50
30.7
4
75
40.1
表二（黄光光源实验）
实验
序号
入射角i
（度）
折射角r
（度）
5
0
0
6
25
15.7
7
50
29.4
8
75
38.3
表三（紫光光源实验）
实验
序号
入射角i
（度）
折射角r
（度）
9
0
0
10
25
15.1
11
50
28.2
12
75
36.6
（1）初步分析三个表中的数据，可以看出，当光从一种介质进入另一种介质中时，光的传播方向 不一定 （选填“一定”或“不一定”）发生改变。
（2）分析比较实验序号 2、6、10或3、7、11或4、8、12 的数据及相关条件，可以得到初步结论：不同颜色的光从空气中以相同的入射角斜射入另一种介质时，光在这种介质中传播速度越慢，折射角越小。
（3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论。
①综合分析比较表一（或表二或表三）中的数据及相关条件，可以得出结论：同种颜色的光从空气斜射入同种介质中时， 折射角小于入射角，且折射角随着入射角的增大而增大 ；
②综合分析比较表一、表二和表三中的数据及相关条件，可以得出结论：不种颜色的光从空气斜射入同种介质中时， 在介质中传播传播速度越快，折射角越大 。
【分析】（1）光沿直线传播的条件，以及光从一种介质垂直射入另一种介质的时候，传播方向不改变。
（2）根据题目结论：不同颜色的光从空气中以相同的入射角斜射入另一种介质时，光在这种介质中传播速度越慢，折射角越小可确定实验序号。
（3）①每一次记录的数据都是折射角小于入射角。
②从表格中数据可以看出，光在红光在玻璃中的传播速度最快，黄光次之，而紫光在玻璃中传播速度最慢。再结合折射角的大小得出结论
【解答】解：（1）光在均匀介质中一定沿直线传播；光从一种介质传播到另一种介质，传播方向不一定发生改变，因为光从一种介质垂直射入另一种介质的时候，传播方向不改变，即不发生折射。
（2）因实验结论：不同颜色的光从空气中以相同的入射角斜射入另一种介质时，光在这种介质中传播速度越慢，折射角越小。所以由表中数据可知，分析比较实验序号 2、6、10或3、7、11或4、8、12 的数据即可。
（3）①从表格中数据可以看出，折射角随着入射角的增大而增大，而且每一次记录的数据都是折射角小于入射角，。
②由表格中数据可以看出，红光在玻璃中的传播速度最快，黄光次之，而紫光在玻璃中传播速度最慢。同样的入射角入射时，在传播速度较大的红光中，折射角也大，故说明不同颜色的光从空气斜射入同种介质中时，在介质中传播传播速度越快，折射角越大。
故答案为：（1）不一定；
（2）2、6、10或3、7、11或4、8、12；
（3）①折射角小于入射角，且折射角随着入射角的增大而增大；②在介质中传播传播速度越快，折射角越大。
2．如图所示，小华同学用激光笔照射水面，在水槽壁上出现两个红点 A 和B。
（1）若保持入射电O 的位置不变，欲使A 点下移至A1，应使入射光线MO绕着点O 沿 顺时针 （选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动；同时观察到另一亮点B 点会移动到点 B1 （选填“B1”或“B2”）
（2）若保持入射光线不变，欲使 B 点下移至 B2，应使水面 上升 （选填“上升”、“下降”或“不变”），在水面变化过程中，折射角 不变 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【分析】（1）根据光的反射规律知，当入射角变大时，反射角也变大，且反射角等于入射角。
（2）根据根据光的折射规律知，当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，当入射角变大时，折射角也变大，但折射角总小于入射角。结合图象可分析解答。
【解答】解：（1）当光从空气斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，反射角等于入射角，折射角小于入射角；如图所示：
现保持入射点O的位置不变，欲使光点A下移至A1处，则反射光线偏离法线，反射角增大，根据反射角等于入射角，则入射角也需增大，故使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动。同时，入射角增大，折射角也会相应增大，因此，会观察到另一亮点B 点会移动到点B1．如图所示。
（2）在水面变化过程中，由于入射光线不变，即入射角不变，则折射也不发生改变，因此过B2点做OB的平行线即为光点下移的折射光线，如图所示。显然入射光线不变，欲使B点下移至B2，水面需上升。
故答案为：顺时针；B1；上升；不变。
3．小王在A点看到水中物体S的像在S′点，请你画出一条看到物体像S′的光路图。
【分析】先确定折射点后，补出入射光线和折射光线，满足光由空气斜射进入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角的规律。
【解答】解：S的光由水进入空气后进入人眼，人眼逆着折射光线看到S的像点，连接AS′交水面于点O，过O点垂直水面作出法线，连接SO画出入射光线，连接OA画出折射光线，如图所示：
4．小明在学了光的折射后，想知道光射入不同介质中时弯曲程度是否不同（折射角是否相等）？如果不同，弯曲程度跟什么因素有关？老师帮他设计了下面的实验：用一厚玻璃缸盛一定量的水，让激光器射出的一束光从空气中斜射入水中，再从水中射人玻璃，最后射入空气中。其光路如图所示，小明上网査出 一些介质的其他参数如下：
物质
密度/（kg/m3）
其中光速/（m/s）
空气
1.29
3.0×108
水
1.0×103
2.25×108
玻璃
2.0×108
植物油
0.8×103
试回答：
分析光路图可得出什么结论 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化 ？
分析表中数据猜想：
（1）玻璃的密度比水的密度 大 。
（2）光在植物油中的传播速度比在水中的传播速度 大 （填“大”或“小”）。
（3）你能得出光斜射入不同介质中时，折射角变化的规律吗 光由密度小的物质斜射入密度大的物质中时，折射角小于入射角 ？
【分析】仔细观察图中的光路，根据图中光的传播方向进行分析；
（1）物质的密度大，光在其中的传播速度较慢，物质密度小，光的传播速度就快，在根据表中数据光在水和玻璃中的传播速度可得出结论；
（2）通过比较物质的密度大小与传播速度的关系，可判断在植物油中传播速度的情况；
（3）根据光的折射规律：折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居在法线两侧；光从空气斜射入其他透明介质，折射角小于入射角；光从其他透明介质斜射入空气，折射角大于入射角。仔细观察图中的光路，根据图中光的传播方向进行分析。
【解答】解：由图中的光路可知，光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向不在沿直线传播，而发生了变化；
（1）由表中数据可知，光在水中的传播速度是2.25×108，大于在玻璃中的传播速度2.0×108，则说明玻璃的密度大于水的密度；
（2）对比空气、水、玻璃的密度与光速的关系，可以看出介质的密度越大，光传播的速度越慢，因此，可猜想光在植物油中的传播速度比在水中的传播速度要大；
（3）根据根据光的折射定律，作出法线比较一下折射角和入射角，然后可得光从光速大的介质斜射入光速小的介质中时，折射角小于入射角。
故答案为：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化；（1）大；（2）大；（3）光由密度小的物质斜射入密度大的物质中时，折射角小于入射角。
5．上物理课时，老师用激光笔在A处发射一束激光，水中的小鱼刚好在B点看到激光，画出激光从A射到B的光路图。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质，光路会发生改变，所以看到水中的鱼是由光的折射形成的；从鱼上反射的光线会进入眼睛，由于光路是可逆的，所以A处发出的光会照射到B点的鱼上。
【解答】解：故A点做一条斜射入水中的光线，与水面交于一点，过折射点做法线，根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角画出折射光线的位置。
《光的折射》基础练习
1．人看见河里有一条“鱼”，若用激光手电筒瞄准看到的“鱼”，则下列说法正确的是（ ）
A．激光能射中鱼 B．激光射向鱼的下方
C．激光射向鱼的上方 D．无法确定激光的位置
2．光从空气斜射入玻璃中时，入射角是40°，折射角可能是（ ）
A．0° B．27° C．40° D．60°
3．当发生光的折射时，下列说法正确的是（ ）
A．折射角一定小于入射角
B．入射光线靠近法线折射光线也靠近法线
C．入射角减小5°时，折射角也减小5°
D．光的折射过程中，光路是不可逆的
4．如图所示，光从空气斜射向玻璃表面，同时发生反射和折射，下列光路图正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，一束激光沿直线射到空水槽底部O点，形成一个光斑，现在向水槽中缓慢地注水，水面逐渐升高（未到水槽口），则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．光的折射角不断增大
B．光的折射角不断减小
C．光斑从O点不断的向左移动
D．光斑跳到O点左侧某一点后保持不动
6．小明在家做了这样一个实验：如图所示把一枚硬币放在一个空碗底，把碗放在桌子上并慢慢向远处推移，直到眼睛刚好看不到硬币为止。保持头部不动，妈妈帮着缓缓地向碗中倒水，慢慢地趣事出现了，小明又重新看到了碗底的硬币。则如图的四幅光路图中，能对上述现象做出正确解释的是（ ）
A． B． C． D．
7．光线垂直射到水面时，射入水中的光线，其折射角是 度；在水面还会发生反射现象，那么反射角是 度。
8．某同学研究光的折射规律，记录实验数据如表：
入射角
30°
45°
60°
75°
折射角
25°
39°
53°
67°
（1）分析实验数据得知，当光从一种介质斜射入另一种介质时，折射角跟入射角之间的关系是 ；
（2）请你推测这位同学做实验时，入射光线可能是从 进入 。
9．一束光在空气与某透明物质的界面处发生了反射和折射现象，其光路如图所示。界面上方为 （选填“空气”或“透明物质”）；反射角= 。
10．把一块长方体玻璃板压在有“科学”两字的书上，如图所示，图中“科学”两字是变 （选填“浅”或“深”）的 （选填“虚”或“实”）像。
11．如图所示，由玻璃砖下表面A点射出一条光线，在玻璃砖上表面发生反射和折射，由图中提供的数据可知，入射角度数为 ，折射角度数为 。
12．如图示，光从水进入空气，折射光线会 （填“偏向”或“远离”）法线，入射角 折射角（填“小于”、“等于”或“大于”），如果入射角增大，折射角 。（填“增大”、“不变”或“减小”）
13．光从空气斜射入水或玻璃中时，折射光线 法线；当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射光线 法线。（填“远离”或“靠近”）
14．在探究“光折射时的特点“实验中，让一束光从空气斜射入水中，光束在空气中和水中的径迹如图甲所示，其折射光路如图乙所示，
（1）改变入射光的方向，测出入射角i，折射角r，记录的实验数据如下表。
入射角i
0°
30°
45°
60°
折射角r
0°
22°
32°
40°
分析表中数据，可得出结论：
①光从空气斜射入水中时，折射角 入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”）
② （写出一条即可）
（2）实验中发现，折射光线比入射光线要暗一些，原因是 ；先将一束红色激光由空气斜射入水中，再将另一束绿色激光对准红色激光的折射光线逆着射回去，则红、绿两条光路 （选填“重合”或“不重合”）
15．根据课堂上的演示实验，我们总结出了“光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折”。某同学利用水槽、光源、光屏作了几次实验，结果如图所示。根据该同学的探究结果，可总结出：
（1）比较图A、B、C、D可得：折射光线和入射光线在法线的 ；（填“同侧”或“两侧”）。
（2）比较图A、B、C可得：折射角随入射角增大而 （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）比较图C、D可得：在折射现象中 ；
（4）图E说明：当光垂直入射时折射角为 。
答案和解析
1．人看见河里有一条“鱼”，若用激光手电筒瞄准看到的“鱼”，则下列说法正确的是（ ）
A．激光能射中鱼 B．激光射向鱼的下方
C．激光射向鱼的上方 D．无法确定激光的位置
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质，光路会发生改变，所以看到水中的鱼是由光的折射形成的；鱼反射的光线会进入眼睛，而如果用激光去照射鱼，根据光路的可逆性，则可以射中真实的鱼。
【解答】解：
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，我们看到的是变浅的鱼的虚像，如图（光的传播路径为水→空气）：
当激光对着看到的鱼的虚像照射时（光的传播路径为空气→水），根据光路的可逆性，实际光线经过折射后能射中鱼，故A正确，BCD错误。
故选：A。
2．光从空气斜射入玻璃中时，入射角是40°，折射角可能是（ ）
A．0° B．27° C．40° D．60°
【分析】光从空气斜射入其它透明介质时，折射光线会靠近法线，折射角小于入射角。
【解答】解：
光从空气斜射入玻璃时，折射光线会靠近法线，折射角小于入射角，所以折射角小于40°，但不能为0°，故B正确。
故选：B。
3．当发生光的折射时，下列说法正确的是（ ）
A．折射角一定小于入射角
B．入射光线靠近法线折射光线也靠近法线
C．入射角减小5°时，折射角也减小5°
D．光的折射过程中，光路是不可逆的
【分析】光的折射定律的内容：入射光线、法线、折射光线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧；当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角。当光线垂直射入时，传播方向不改变，折射，反射过程中光路可逆。
【解答】解：
A、当光线垂直射入水中时，折射光线的传播方向不变，即此时没有发生折射，并且折射角等于入射角都等于0；当光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角；综上分析可得，折射角等于或小于入射角，故A错误；
B、入射光线靠近法线时，入射角变小，折射角变小，折射光线靠近法线，故B正确；
C、入射光线减小5°时，当光从空气斜射入水时，折射角增大角度减小小于5°，当光从水斜射入空气时，折射角增大角度减小大于5°，故C错误；
D、光的反射和光的折射过程中，光路是可逆的，故D错误。
故选：B。
4．如图所示，光从空气斜射向玻璃表面，同时发生反射和折射，下列光路图正确的是（ ）
A． B． C． D．
【分析】光由空气斜射入玻璃时，发生反射和折射。
（1）反射光线与入射光线分居法线两侧；在同一种介质中；反射角等于入射角。
（2）折射光线与入射光线也分居法线两侧；在不同种介质中；由空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角。
【解答】解：由题知，光从空气斜射向玻璃表面，同时发生反射和折射；
A、图中光从空气斜射入玻璃中时，折射光线向远离法线方向偏折了，且反射光线和入射光线在法线的同侧，故A错误；
B、图中光从空气斜射入玻璃中时，折射光线向靠近法线方向偏折，且反射角等于入射角，符合光的反射定律和折射定律，故B正确；
C、图中反射角和入射角不相等，故C错误；
D、图中折射角大于入射角，故D错误。
故选：B。
5．如图所示，一束激光沿直线射到空水槽底部O点，形成一个光斑，现在向水槽中缓慢地注水，水面逐渐升高（未到水槽口），则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．光的折射角不断增大
B．光的折射角不断减小
C．光斑从O点不断的向左移动
D．光斑跳到O点左侧某一点后保持不动
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播；
（2）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向发生改变，称为光的折射。
【解答】解：
AB、由于水面是水平的，则入射角不变，折射角不变，故AB错误；
CD、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，因此光线移动到O点左侧O′点；继续沿水槽壁缓慢注水，折射光线逐渐向左偏折，故C正确，D错误。
故选：C。
6．小明在家做了这样一个实验：如图所示把一枚硬币放在一个空碗底，把碗放在桌子上并慢慢向远处推移，直到眼睛刚好看不到硬币为止。保持头部不动，妈妈帮着缓缓地向碗中倒水，慢慢地趣事出现了，小明又重新看到了碗底的硬币。则如图的四幅光路图中，能对上述现象做出正确解释的是（ ）
A． B． C． D．
【分析】光的折射定律是当光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折。
并且光路是可逆的，当我们用眼睛看水中物体时，物体所反射的光进入到了我们的眼睛，才看清物体。
【解答】解：根据光的折射定律可知，当光从水中斜射入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折。
当我们看水中物体时，物体所反射的光经水面折射后再进入到了我们的眼睛，才看清物体。故选项AC光的传播方向错误；
选项BD光的传播方向正确，但D选项折射光线没有发生偏折，故D错误；只有选项B中光从水中斜射入空气中，光线向远离法线方向偏折，故B正确。
故选：B。
7．光线垂直射到水面时，射入水中的光线，其折射角是 0 度；在水面还会发生反射现象，那么反射角是 0 度。
【分析】一束光线从空气垂直水面射入时，此时入射光线、折射光线与法线重合，同时要掌握入射角和反射角、折射角的概念：知道入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角，折射角是折射光线与法线的夹角。
【解答】解：光线从空气垂直水面射入时，此时入射光线、折射光线与法线重合，所以入射光线与法线的夹角为0°，即入射角为0°，反射角也为0°，折射角也为0°。
故答案为：0；0。
8．某同学研究光的折射规律，记录实验数据如表：
入射角
30°
45°
60°
75°
折射角
25°
39°
53°
67°
（1）分析实验数据得知，当光从一种介质斜射入另一种介质时，折射角跟入射角之间的关系是 折射角随入射角增大而增大，并且折射角大于入射角 ；
（2）请你推测这位同学做实验时，入射光线可能是从 空气 进入 水（或玻璃） 。
【分析】（1）分析表中入射角和反射角变化的规律，然后根据规律得出折射角跟入射角的关系。
（2）根据折射定律可知，光由空气斜射入其它透明介质，折射角小于入射角；光从其它透明介质斜射入空气中，折射角大于入射角。
【解答】解：（1）由表中的数据可知：入射角由300°增加到75°，折射角由25°增加到67°，折射角随着入射角的增大而增大，并且折射角总小于入射角。
（2）因为折射角小于入射角，因此入射光线可能从空气中进入水（或玻璃）。
故答案为：
（1）折射角随入射角增大而增大，并且折射角小于入射角；（2）空气；水（或玻璃）。
9．一束光在空气与某透明物质的界面处发生了反射和折射现象，其光路如图所示。界面上方为 空气 （选填“空气”或“透明物质”）；反射角= 40° 。
【分析】（1）光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。
（2）光的折射定律的内容：入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，当光线从空气射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其它介质斜射入空气时，折射角大于入射角。
【解答】解：由图可知，上面的两条线在同一种介质内，故应该是反射光线和入射光线；反射光线和入射光线间的夹角的角平分线是法线，法线与界面垂直，故入射角为90°﹣50°=40°；下面的那条线为折射光线，折射光线与法线间的夹角即折射角为90°﹣70°=20°，折射角小于入射角，故下方为透明物质，上方为空气。
故答案为：空气；40°。
10．把一块长方体玻璃板压在有“科学”两字的书上，如图所示，图中“科学”两字是变 浅 （选填“浅”或“深”）的 虚 （选填“虚”或“实”）像。
【分析】光的折射定律：当光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角。光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角。
【解答】解：
将一块玻璃砖压在书上，透过玻璃砖看书上的字，眼睛看到的是字的虚像，像的位置比实际位置偏高了，这是由于从玻璃射向空气的光线在玻璃界面处发生折射的缘故。
故答案为：浅；虚。
11．如图所示，由玻璃砖下表面A点射出一条光线，在玻璃砖上表面发生反射和折射，由图中提供的数据可知，入射角度数为 30° ，折射角度数为 46° 。
【分析】要解决此题，需要掌握光的反射定律和光的折射规律。
光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。
光的折射定律的内容：入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其它介质斜射入空气时，则折射角大于入射角。
要掌握入射角、反射角、折射角的概念，知道入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角；折射角是折射光线与法线的夹角。
【解答】解：因为入射光线与界面的夹角是60°，所以入射角为90°﹣60°=30°则反射角等于入射角也为30°。
因为折射光线与与界面的夹角为44°，所以折射光线与法线的夹角为90°﹣44°=46°，因此折射角为46°。
故答案为：30°；46°。
12．如图示，光从水进入空气，折射光线会 远离 （填“偏向”或“远离”）法线，入射角 小于 折射角（填“小于”、“等于”或“大于”），如果入射角增大，折射角 增大 。（填“增大”、“不变”或“减小”）
【分析】（1）光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。
（2）光的折射定律：折射光线、入射光线和法线都在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，而当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。
（3）当入射光线向法线远离时，折射光线也远离法线。
【解答】解：由于入射光从水中射向空气中，因此折射光线远离法线，靠近界面；入射角小于折射角；
如果入射角增大，则折射角也将增大。
故答案为：远离；小于；增大
13．光从空气斜射入水或玻璃中时，折射光线 靠近 法线；当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射光线 远离 法线。（填“远离”或“靠近”）
【分析】要解决此题，需要掌握光的折射规律：
折射光线与入射光线和法线在同一平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧；折射角随入射角的改变而改变；当入射角增大时，折射角也随着增大；当入射角减小时，折射角也随着减小。
当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光从其它透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。
【解答】解：当光从空气斜射入水或玻璃等透明物质中时，折射角小于入射角，折射光线靠近法线；当光从水或玻璃等透明物质斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线。
故答案为：靠近；远离。
14．在探究“光折射时的特点“实验中，让一束光从空气斜射入水中，光束在空气中和水中的径迹如图甲所示，其折射光路如图乙所示，
（1）改变入射光的方向，测出入射角i，折射角r，记录的实验数据如下表。
入射角i
0°
30°
45°
60°
折射角r
0°
22°
32°
40°
分析表中数据，可得出结论：
①光从空气斜射入水中时，折射角 小于 入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”）
② 折射角随入射角的增大而增大 （写出一条即可）
（2）实验中发现，折射光线比入射光线要暗一些，原因是 有一部分光线发生反射，一部分光线发生折射，折射光线少于入射光线因此折射光线比入射光线要暗一些 ；先将一束红色激光由空气斜射入水中，再将另一束绿色激光对准红色激光的折射光线逆着射回去，则红、绿两条光路 重合 （选填“重合”或“不重合”）
【分析】（1）光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，折射角随入射角的改变而改变。
（2）光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；由于在介质界面上还有一部分光线发生折射，折射光线少于入射光线；折射时光路是可逆的。
【解答】解：（1）光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；
由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。
（2）由于在介质界面上有一部分光线发生反射，一部分光线发生折射，折射光线少于入射光线，因此折射光线比入射光线要暗一些。
因为折射时光路是可逆的，所以先将一束红色激光由空气斜射入水中，再将另一束绿色激光对准红色激光的折射光线逆着射回去，则红、绿两条光路重合。
故答案为：（1）①小于；②折射角随入射角的增大而增大；（2）有一部分光线发生反射，一部分光线发生折射，折射光线少于入射光线因此折射光线比入射光线要暗一些；重合。
15．根据课堂上的演示实验，我们总结出了“光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折”。某同学利用水槽、光源、光屏作了几次实验，结果如图所示。根据该同学的探究结果，可总结出：
（1）比较图A、B、C、D可得：折射光线和入射光线在法线的 两侧 ；（填“同侧”或“两侧”）。
（2）比较图A、B、C可得：折射角随入射角增大而 增大 （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）比较图C、D可得：在折射现象中 光路是可逆的 ；
（4）图E说明：当光垂直入射时折射角为 0° 。
【分析】（1）分析图A、B、C、D可以看出，入射光线和折射光线在法线的两侧；
（2）分析图A、B、C可以看出，当光从空气斜射其它透明介质时，折射角随入射角的增大而增大；
（3）根据光路的传播方向进行分析；
（4）当光从一种透明介质垂直射向另一种透明介质时，光的传播方向不变。
【解答】解：（1）比较图A、B、C、D可得：折射光线和入射光线在法线的两侧。
（2）比较图A、B、C可得：折射角随入射角增大而增大。
（3）比较图C、D可得：光路具有可逆性。
（4）图E说明：当光垂直射向透明介质时，光的传播方向不变，折射角是折射光线与法线的夹角，故折射角为0°。
故答案为：（1）两侧；（2）增大；（3）光路是可逆的；（4）0°。
《光的折射》提高练习
1．一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，如图所示，入射光线与液面成30°角，反射光线与折射光线的夹角为83°，则（ ）
A．入射角为30° B．反射角为30°
C．折射角为53° D．折射角为37°
2．如图所示，点光源发出的光经玻璃砖后从O点斜射入空气，OA为出射光线，点光源的位置可能是图中的（ ）
A．M点 B．N点 C．P点 D．Q点
3．下列光现象中，属于光的折射的是（ ）
A．海市蜃楼 B．手影
C．国家大剧院的倒影 D．人看见地上的书
4．将刻度尺斜插入水中，从水面上看去，水中尺子的刻度情况（ ）
A．变得疏了 B．变得密了
C．一部分变疏一部分变密 D．疏密没有变化
5.如图所示，当光从水中斜射入空气中时，在界面处会同时发生反射和折射，折射角 入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”），当入射光线与液面的夹角为55°，且反射光与折射光相互垂直，则反射角是 ，折射角是 。当入射角增大到一定程度时， （选填“反射”或“折射”）角会先到达90°，入射角继续增大时，便没有了 （选填“反射”或“折射”）光线。
6．如图所示为光从空气射向玻璃时发生折射的光路图，由图可知，折射光线是 ，入射角是 度。界面的 （选填“上”“下”“左”“右”）侧是空气。
7．如图所示，一束激光从空气中射到半圆形玻璃砖上（O为圆心），发生了反射和折射，请在图中画出：①反射光线；②折射光线的大致方向。
8．小洛透过玻璃砖观察铅笔时，出现了明显的错位现象如图甲，为了解释这一现象，请你帮她在图乙中画出光通过玻璃砖的光路。
9．如图所示，在用光具盘和激光来进行研究光的折射现象的实验中。
（1）实验中无论光从空气射人半圆形玻璃还是从半圆形玻璃射人空气，当入射角逐渐减小时，折射角逐渐 。
（2）分析折射角和入射角的大小关系，可以归纳出：光从空气斜射入玻璃时 ；光从玻璃斜射入空气时 。
（3）使实验2中的入射角大小等于实验1中的折射角大小，根据实验结果可以说明在光的折射现象中 。
10．小宇利用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。
（1）为了更清晰地观察水中的光路。可以采用的办法是 。实验中， （选填“能”或“不能”）看见反射光线。
（2）实验的折射光路如图所示，可以判定折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角。增大入射角观察到折射角在 （选填“增大”或“减小”）。若不断增大光在水中的入射角，会观察到的现象是入射角到一定值时， 。
答案和解析
1．一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，如图所示，入射光线与液面成30°角，反射光线与折射光线的夹角为83°，则（ ）
A．入射角为30° B．反射角为30° C．折射角为53° D．折射角为37°
【分析】根据光的反射定律和折射的规律作图，先求得入射角，然后可知反射角的大小，再根据反射光线与折射光线的夹角为83°，可求得折射角的大小。
【解答】解：根据光的反射定律和折射的规律作图。
设入射角为α，折射角为β，
由题意知，入射光线与液面成30°角，则入射角为90°﹣30°=60°；
根据光的反射定律知：反射角等于入射角等于60°，故ABC错误；
则折射角β=180°﹣60°﹣83°=37°，故D正确。
故选：D。
2．如图所示，点光源发出的光经玻璃砖后从O点斜射入空气，OA为出射光线，点光源的位置可能是图中的（ ）
A．M点 B．N点 C．P点 D．Q点
【分析】光从玻璃射入空气中，发生折射，折射光线和入射光线也分居法线两侧，分居在两种介质中，折射角大于入射角。
依据这样的分析，过O作法线，然后比较一下入射角和折射角即可找出正确的点光源的位置。
【解答】解：根据光的折射定律，光从玻璃斜射入空气中时，发生折射，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角大于入射角。
过O作法线，由下图可知从M点发出的光线，垂直入射，光线不经过A点，故A错误；
从P点发出的光线，传播方向不变，折射角等于入射角，显然C错误；
从Q点发出的光线，折射角小于入射角，故D错误；
从N点发出的光线，折射角大于入射角，所以点光源的位置可能是图中的N点，B正确。
故选：B。
3．下列光现象中，属于光的折射的是（ ）
A．海市蜃楼 B．手影
C．国家大剧院的倒影 D．人看见地上的书
【分析】影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的；
平面镜成像是由于光的反射形成的，人能够看见本身不发光的物体。
水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼、凸透镜成像都是光的折射。
【解答】解：
A、海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，是由于空气的密度不均匀而引起的，故A符合题意；
B、手影的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，故B不符合题意；
C、国家大剧院的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C不符合题意；
D、人看见地上的书是由于光的反射形成的，故D不符合题意。
故选：A。
4．将刻度尺斜插入水中，从水面上看去，水中尺子的刻度情况（ ）
A．变得疏了 B．变得密了
C．一部分变疏一部分变密 D．疏密没有变化
【分析】光从水中斜射入空气中时，在水面上发生折射，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角，会造成从水面上看水中的物体变短了。
【解答】解：将刻度尺斜插入水中，从水中的尺子上反射出的光线由水中斜射入空气时，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，就会觉得尺子变短了，所以水中尺子的刻度看起来变得密了。
故选：B。
【点评】本题考查生活中的折射现象，要求学生能学以致用，将物理知识应用于生活实践，考查了理论联系实际的能力。
5.如图所示，当光从水中斜射入空气中时，在界面处会同时发生反射和折射，折射角 大于 入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”），当入射光线与液面的夹角为55°，且反射光与折射光相互垂直，则反射角是 35° ，折射角是 55° 。当入射角增大到一定程度时， 折射 （选填“反射”或“折射”）角会先到达90°，入射角继续增大时，便没有了 折射 （选填“反射”或“折射”）光线。
【分析】（1）当光从水中斜射入空气中时，在界面处会同时发生反射和折射，折射角大于入射角；反射角等于入射角；
（2）光从水或其它透明介质斜射入空气中时：折射角大于入射角；要发生光的全反射，必须光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角。
【解答】解：当光从水中斜射入空气中时，在界面处会同时发生反射和折射，折射角大于入射角；反射角等于入射角；
当入射光线与液面的夹角为55°，则入射角为90°﹣55°=35°故反射角是35°，又因为反射光与折射光相互垂直，则折射角是90°﹣35°=55°。
在光的反射现象中，反射角始终等于入射角，所以反射角会随着入射角的增大而增大。
当入射角增大到一定程度时，折射角会先到达90°；
当入射角继续增大，大于临界角时，便没有了折射光线，只有反射了，这种反射叫全反射。
故答案为：大于；35°；55°； 折射；折射。
6．如图所示为光从空气射向玻璃时发生折射的光路图，由图可知，折射光线是 OB ，入射角是 60 度。界面的 左 （选填“上”“下”“左”“右”）侧是空气。
【分析】光线从一种介质斜射向另一种介质时，在界面将发生反射和折射，入射光线和反射光线具有对称性，在界面的同侧，入射光线和折射光线不对称，分别在界面的两侧。
【解答】解：由于反射角要等于入射角，故OA、CO中应是反射光线和入射光线，则PQ为法线，MN为界面，而入射光线和折射光线分居法线的两侧，故OB是折射光线，CO是入射光线，由于∠COM=30°，故入射角为∠COP=60°，折射角小于入射角，故界面的左侧是空气，右侧是玻璃。
故本题答案为：OB；60；左。
7．如图所示，一束激光从空气中射到半圆形玻璃砖上（O为圆心），发生了反射和折射，请在图中画出：①反射光线；②折射光线的大致方向。
【分析】光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；
折射定律：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玻璃中时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角。
【解答】解：图中法线已经画出，根据反射角等于入射角，在法线上侧的空气中作出反射光线；当光由空气斜射入玻璃中时，根据折射角小于入射角，在法线上侧的玻璃中作出折射光线，如下图所示：
8．小洛透过玻璃砖观察铅笔时，出现了明显的错位现象如图甲，为了解释这一现象，请你帮她在图乙中画出光通过玻璃砖的光路。
【分析】先画出法线，根据光的折射规律画出所给光线的折射光线。光线再由玻璃射出来时，原来的折射光线此时又变成了入射光线，同样根据光的折射规律再做折射光线。光线在空气与玻璃之间发生两次折射。
【解答】解：
第一次折射：先过入射点O垂直玻璃砖上表面作出法线，再在玻璃砖内部法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角；
第二次折射：先过O′点垂直玻璃砖下表面作出法线，再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线，注意折射角大于入射角，折射光线与玻璃砖上表面的入射光线平行，如图所示：
9．如图所示，在用光具盘和激光来进行研究光的折射现象的实验中。
（1）实验中无论光从空气射人半圆形玻璃还是从半圆形玻璃射人空气，当入射角逐渐减小时，折射角逐渐 减小 。
（2）分析折射角和入射角的大小关系，可以归纳出：光从空气斜射入玻璃时 入射角大于折射角 ；光从玻璃斜射入空气时 入射角小于折射角 。
（3）使实验2中的入射角大小等于实验1中的折射角大小，根据实验结果可以说明在光的折射现象中 光路是可逆的 。
【分析】（1）据光的折射规律的特点分析可知，不管是从哪种介质斜射向哪种介质，入射角发生改变，折射角也会发生改变，即入射角变大，折射角也会变大，入射角变小，折射角也会变小；
（2）据图中的数据特点分析即可判断；
（3）据光路的可逆性分析即可判断。
【解答】解（1）据光的折射规律的特点分析可知，不管是从哪种介质斜射向哪种介质，入射角发生改变，折射角也会发生改变，即入射角变大，折射角也会变大，入射角变小，折射角也会变小；
（2）据图可知，光从空气斜射入玻璃时入射角大于折射角；光从玻璃斜射入空气时入射角小于折射角；
（3）使实验2中的入射角大小等于实验1中的折射角大小，根据实验结果可以说明在光的折射现象中光路是可逆的。
故答案为：（1）减小；（2）入射角大于折射角；入射角小于折射角；（3）光路是可逆的。
10．小宇利用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。
（1）为了更清晰地观察水中的光路。可以采用的办法是 在水中加入少许牛奶 。实验中， 能 （选填“能”或“不能”）看见反射光线。
（2）实验的折射光路如图所示，可以判定折射角 大于 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角。增大入射角观察到折射角在 增大 （选填“增大”或“减小”）。若不断增大光在水中的入射角，会观察到的现象是入射角到一定值时， 折射光线消失 。
【分析】（1）水很透明，没有反射光线的物质，我们不能看到光的传播路径，可以稍微增大水的浑浊程度。
（2）折射光线和法线的夹角是折射角，入射光线和法线的夹角是入射角。光从其他透明介质斜射入空气，折射角大于入射角，折射角随入射角的增大而增大，增大到一定程度，看不到折射光线。
【解答】解：
（1）为了更清晰地看到光路，使水稍微混浊一些，可以放入少量的牛奶。就能看到入射光线、反射光线，空气中的折射光线是在白屏上显示或在有烟雾的空气中看到的。
（2）如图，折射光线和法线的夹角是折射角，入射光线和法线的夹角是入射角，并且折射角大于入射角。增大入射角，折射角增大。不断增大光在水中的入射角，增大到一定程度，折射光线消失。
故答案为：（1）在水中加入少许牛奶；能；（2）大于；增大；折射光线消失。
