典例分析＋變式訓練
考點1 光的折射規(guī)律及應用
光的折射定律：
（1）在折射現(xiàn)象中，折射光線、入射光線、法線在同一平面內（共面）；
（2）折射光線和入射光線分居在法線的兩側（分居）；
（3）當光從空氣斜射入水等其他透明物質（玻璃、水晶等）時，折射角小于（大于、小于或等于）入射角；當光從水或其它透明物質斜射入空氣時，折射角大于（大于、小于或等于）入射角（不等角，在空氣中的角大）。
【典例1】如圖所示，一束光從空氣斜射入水中，同時發(fā)生反射和折射，下列說法正確的是（）
A．入射角為60，AB是法線B．折射角為50，NM是界面
C．折射角為40，AB是界面D．反射角為30，NM是法線
【典例2】如圖所示是光在空氣和玻璃兩種介質中傳播時同時發(fā)生反射和折射的光路圖，其中 是入射光線，折射角的大小是 。
【典例3】光從空氣斜射入水和玻璃時都會發(fā)生折射現(xiàn)象，但是水和玻璃的折射情況會相同嗎？為了探究這個問題，小華選擇了光屏、透明玻璃磚、水槽、激光電筒等器材進行實驗。他在光屏上畫出互相垂直的NN’和MM’兩條線段并相交于O點，如圖甲所示。
（1）小華將玻璃磚的一個表面與MM’齊平放置，讓激光電筒發(fā)出的光線從A點到O點入射，他看到了如圖乙所示的光路（AO、OC為同一直線），你認為出現(xiàn)光線OC是因為 所致，鑒于本實驗的目的，此時最應該記錄的兩條光線是 。
（2）接下來他要觀察光從空氣中進入水中的情況，他將光屏豎直放入水槽中，（使線段MM’水平）并向水槽中慢慢注水至水面與MM’齊平，入射光線應從A點向O點射入，這是為了保證 ，其實本實驗小華還考慮了入射光線所在一側的 相同。
（3）小華最終在光屏上記錄下了如丙所示的光路圖（OE為水中的折射光線）通過分析光路，你認為玻璃和水這兩種介質對光的偏折能力較強的是 。
（4）若激光以相同的入射角分別從玻璃和水中斜射入空氣中，則 射出的折射光線更遠離法線。
【變式訓練1】小王在研究光的有關規(guī)律時，根據(jù)光學現(xiàn)象畫出圖中的a、b、c三幅圖，根據(jù)圖中所顯示的現(xiàn)象，不能得出的結論是（ ）
A．光發(fā)生反射現(xiàn)象時，反射角等于入射角
B．光從空氣進入水中時，折射角小于入射角
C．光從空氣進入玻璃時，玻璃比水對光的偏折能力大
D．光路是可逆的
【變式訓練2】一束光線由空氣斜射入水中，當入射角逐漸增大時，折射角（ ）
A．逐漸增大，且總是大于入射角
B．逐漸增大，且總是小于入射角
C．逐漸減小，且總是小于入射角
D．逐漸減小，且總是大于入射角
【變式訓練3】一束光在空氣與某液體的界面處發(fā)生了反射和折射現(xiàn)象，其光路如圖所示。界面上方為 （選填“空氣”或“液體”）；折射角＝
考點2 光的折射現(xiàn)象及其應用
1、當光從一種介質斜射入另一種介質時，光在另一種介質中傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫 光的折射。
2、光的折射發(fā)生在兩種介質的交界面上，但光線在每種介質內是直線傳播的。光從一種介質垂直射入另一種介質時，其傳播方向不改變（改變、不改變）。
3、入射光線射入另一種介質時的交點（O），叫入射點；入射光線與法線夾角（α）叫入射角；折射光線與法線的夾角（γ）叫折射角。
4、在生活中，我們常見的折射現(xiàn)象很多，如：看清澈的池水，池水水底變淺；在岸上看到的魚接近于水面；透過玻璃磚看物體發(fā)生了錯位；水杯中的筷子好像彎折了；“海市蜃樓”現(xiàn)象等等都是光的折射現(xiàn)象。
【典例4】中華古詩文化源遠流長，下列的詩句與物理知識相符的是（ ）
A．“潭清疑水淺”——平面鏡成像
B．“起舞弄清影”——光的反射
C．“池水映明月”——光的折射
D．“綠樹陰濃夏日長”——光的直線傳播
【典例5】詩句“大漠孤煙直，長河落日圓”給我們展現(xiàn)了一幅美麗的畫卷。其實詩人觀察到的落日并非太陽的實際位置（如圖所示），而是太陽光經過不均勻的大氣層發(fā)生了
所成的像，太陽實際在圖中 （選填“甲”或“乙”）的位置。人眼所看到的太陽是 （選填“實”或“虛”）像。
【變式訓練1】下列現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是（ ）
A．湖面上映出白云的“倒影”
B．看到游泳池中水的深度比實際淺
C．從平面鏡中看到自己的像
D．教室里的同學能看到黑板上的字
【變式訓練2】在研究光現(xiàn)象的實驗時，小紅在玻璃杯中放入一根木棒，從側面觀察到如圖甲所示，當他倒入一定量水后，從同樣的角度觀察這根木棒時，圖中最符合實際情況的是（ ）
A．B．C．D．
【變式訓練3】《沁園春?長沙》中的詩句“鷹擊長空，魚翔淺底，萬類霜天競自由”，既描繪了壯美的景色，也抒發(fā)了作者堅定的革命信念。雄鷹在水中形成的像到水面的距離
（選填“大于”“小于”或“等于”）雄鷹到水面的距離；在岸邊看到水中的魚兒是由于光的 形成的 像。
考點3 作光的折射光路圖
1、光的折射作圖方法：（1）光的折射（2）光路可逆性。
【典例6】人眼看到斜插入水中的筷子發(fā)生彎折如圖，能正確說明產生這一現(xiàn)象的原因的是下列圖中的（ ）
A．B．C．D．
【典例7】如圖所示，小明將一枚硬幣放在碗的底部，眼睛在A處恰好看不到它。
（1）小明看不到硬幣，這是因為光在均勻介質中沿 傳播；
（2）將平面鏡放到碗邊適當?shù)奈恢?，小明在A處通過平面鏡看到了硬幣的虛像，這是利用了光的 現(xiàn)象；
（3）沿碗壁緩緩向碗中加水，小明在A處也能看到硬幣的虛像，請在圖乙中畫出小明看到硬幣虛像的大致光路圖。
【典例8】如圖所示，在圖中畫出光線AO從水中射入空氣時折射光線的大致位置。
【變式訓練1】如圖是小明眼睛在N點看到魚缸內M點處鵝卵石的光路圖。魚缸內注入更多水后，小明的眼睛在N點仍然可以看到鵝卵石。選項中帶箭頭的虛線代表原來的光路，能正確反映水變多后小明看到鵝卵石的光路圖是（ ）
A． B． C． D．
【變式訓練2】如圖所示，一束光從空氣斜射向水面，請畫出它的反射光線和進入水中光線的大致方向。
【變式訓練3】如圖，空杯底部有一枚硬幣A，由于杯壁的遮擋，眼睛在B處看不到硬幣，逐漸往杯中加水至圖示位置時，眼睛在B處恰好能夠看到硬幣，請畫出人眼看到硬幣的光路圖（畫出1條入射光線及其折射光線即可）。
課堂鞏固訓練
一、選擇題。
1．（2021?陽新縣模擬）有一圓柱形敞口容器，從其左側某一高度斜射一束激光，在容器底部產生一個光斑O，如圖所示，下列操作使光斑向右移動的是（ ）
A．保持水面高度不變使激光筆向左平移
B．保持激光射入角度不變使水面上升
C．保持激光射入角度不變使水面下降
D．保持水面高度和入射點不變使激光入射角減小
2．（2021秋?佛山期中）下列關于光的說法中，正確的是（ ）
A．光發(fā)生折射時，折射角一定小于入射角B．光在同種介質中一定沿直線傳播
C．入射角變大時，折射角可能變小 D．在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的
3．（2022?武漢模擬）小明到武漢某公園游玩（如圖），站在清澈的湖邊，望向平靜的湖面，湖中可看到“云在水中飄，魚在云上游，魚戲閣樓綠樹間”。這些景象中成像原理與其它景象有所不同的是（ ）
A．云B．魚C．閣樓D．綠樹
4．（2022?泉港區(qū)模擬）下列古詩句中都蘊含著的光學現(xiàn)象，屬于光的折射的是（ ）
A．床前明月光，疑是地上霜B．溪邊照影行，天在清溪底
C．舉杯邀明月，對影成三人 D．潭清疑水淺，荷動知魚散
5．（2022?杭州模擬）水中潛水員看到岸上的燈亮了，下圖能正確表達該光路的是（ ）
A．B．C．D．
6．（2021秋?海州區(qū)月考）漁民用激光槍射魚，應該使激光對準（ ）
A．看到的魚B．看到的魚的上方
C．看到的魚的下方D．看到的魚的左上方
二、填空題。
7．（2021秋?金山區(qū)校級期中）如圖所示，一束光線斜射入容器中，在容器的底部形成一個光斑。當往容器中加入水后，光斑向 （選填“左”或“右”）移動。在加水的過程中，入射角 ，折射角 （此兩空均選填“變大”、“不變”或“變小”）。
8．（2021?襄陽）河水看起來比真實的要淺，這是光的 緣故，所以不要貿然下河游泳。小軍眼睛近視了，醫(yī)生會給他配戴合適的 （選填“凸”或“凹”）透鏡。
9．（2021?廣東）小明給弟弟變了個魔術，他將裝有一枚硬幣的杯子放在弟弟面前，如圖所示，弟弟在A處看不到硬幣，這是因為光沿 傳播。小明向杯中緩緩注水后，弟弟能看到硬幣了，這是由光的 產生的現(xiàn)象，弟弟看到的是硬幣的 （選填“實”或“虛”）像。
10．（2021秋?靖江市校級期中）如圖所示為光從空氣射向玻璃時發(fā)生折射的光路圖，由圖可知，入射光線是 ，折射光線是 ，入射角是 度。界面的 （選填“上”“下”、“左”、“右”）側是空氣。
三、解答題。
11．（2022?宜興市校級模擬）如圖所示，水里的光源O發(fā)出的一條光線射向水面，在水面處發(fā)生反射和折射，反射光線經過P點，折射光線經過A點，請在圖中先通過作圖找出水面處的反射點，再作出入射光線、反射光線和折射光線。
12．（2021?岑溪市二模）如圖所示，一束光AO從空氣斜射入水中，請在圖中畫出：①過O點的法線；②折射光線的大致方向。
13．（2021春?高州市期末）小明為探究光的折射規(guī)律設計了如圖甲所示的實驗裝置，其中光屏F可繞直徑NOM前后折轉。
（1）實驗時，光貼著光屏從空氣射入水中，小明將F板向后折轉一定的角度，則在F板上 （選填“能”或“不能”）看到折射光，此時折射光線和入射光線 （選填“在”或“不在”）同一平面內。
（2）小明將光屏F恢復原狀，保持入射光不動，繼續(xù)加水，會看到杯底的亮斑B向 （選填“左”、“右”或“上”）移動。
（3）小明繼續(xù)用另一支激光筆讓光沿著BO射向水面時，可看到折射光沿OA射出，這說明 。
（4）讓一束激光從某玻璃斜射向空氣（如圖乙）。保持入射點不動，改變入射角（每次增加0.2°），當入射角增大到41.8°時，折射光消失，只存在入射光與反射光，這種現(xiàn)象叫做光的全反射，如圖丙所示。此時的入射角叫做這種物質的臨界角。當入射角大于臨界角時，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射，根據(jù)以上內容可判斷：
①當光從空氣射向玻璃時 （填“會”或“不會”）發(fā)生光的全反射現(xiàn)象，
②一個三棱鏡由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱鏡的一個面射入，如圖丁所示．則關于這束光經過三棱鏡后的光路描述，下圖中正確的是 。
14．（2022春?下城區(qū)校級期中）陶瓷茶杯底部放有一枚硬幣，人移動到某一位置時看不見硬幣（如圖甲），往茶杯中倒入一些水后，又能夠看見硬幣了（如圖乙）。請解釋造成“看不見”和“又看見了”的原因。
【典例1】如圖所示，一束光從空氣斜射入水中，同時發(fā)生反射和折射，下列說法正確的是（）
A．入射角為60，AB是法線B．折射角為50，NM是界面
C．折射角為40，AB是界面D．反射角為30，NM是法線
【答案】C。
【解答】解：如下圖所示，
∠DON＝90°﹣30°＝60°，
根據(jù)反射角等于入射角，折射光線和入射光線分別位于法線兩側，所以MN為法線，AB為界面，OE為折射光線；
入射光線與法線的夾角為入射角，入射角∠CON＝60°，
反射光線與法線的夾角為反射角，反射角∠DON＝60°，
折射光線與法線的夾角為折射角，折射角∠EOM＝90°﹣50°＝40°。
綜上所述，選項C正確，ABD錯誤。
故選：C。
【典例2】如圖所示是光在空氣和玻璃兩種介質中傳播時同時發(fā)生反射和折射的光路圖，其中 BO 是入射光線，折射角的大小是 35° 。
【答案】BO；35°。
【解答】解：由圖可知，∠BOM′＝30°，所以∠BON＝90°﹣30°＝60°，同理∠AON＝60°；
根據(jù)反射角等于入射角，所以NN′為法線，MM′為界面，而折射光線和入射光線分別位于法線兩側，則OC一定為折射光線，BO為入射光線，OA為反射光線；
由圖可知，折射角為：∠CON′＝90°﹣55°＝35°。
故答案為：BO；35°。
【典例3】光從空氣斜射入水和玻璃時都會發(fā)生折射現(xiàn)象，但是水和玻璃的折射情況會相同嗎？為了探究這個問題，小華選擇了光屏、透明玻璃磚、水槽、激光電筒等器材進行實驗。他在光屏上畫出互相垂直的NN’和MM’兩條線段并相交于O點，如圖甲所示。
（1）小華將玻璃磚的一個表面與MM’齊平放置，讓激光電筒發(fā)出的光線從A點到O點入射，他看到了如圖乙所示的光路（AO、OC為同一直線），你認為出現(xiàn)光線OC是因為 有部分光線并沒有通過玻璃磚，而依舊在空氣中傳播 所致，鑒于本實驗的目的，此時最應該記錄的兩條光線是 AO和OB 。
（2）接下來他要觀察光從空氣中進入水中的情況，他將光屏豎直放入水槽中，（使線段MM’水平）并向水槽中慢慢注水至水面與MM’齊平，入射光線應從A點向O點射入，這是為了保證 入射光線重合 ，其實本實驗小華還考慮了入射光線所在一側的 介質 相同。
（3）小華最終在光屏上記錄下了如丙所示的光路圖（OE為水中的折射光線）通過分析光路，你認為玻璃和水這兩種介質對光的偏折能力較強的是 玻璃 。
（4）若激光以相同的入射角分別從玻璃和水中斜射入空氣中，則 玻璃 射出的折射光線更遠離法線。
【答案】（1）有部分光線并沒有通過玻璃磚，而依舊在空氣中傳播；AO和OB；（2）入射光線重合；介質；（3）玻璃；（4）玻璃。
【解答】解：（1）光線AO到OC，光的傳播路線沒有改變，說明光在同一種均勻介質中傳播，所以可以判斷有部分光線并沒有通過玻璃磚，而依舊在空氣中傳播。本實驗探究光的折射規(guī)律，要記錄光的折射光線和入射光線，所以要記錄的兩條光線是AO和OB。
（2）探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射光線相同，還要控制A點所在的介質相同，觀察折射光線和折射角的變化情況，所以入射光線應從A點向O點射入，這是為了保證入射光線重合，并且介質相同。
（3）如乙丙圖，當光在空氣中傳播時AO入射，OC傳播；當光線從空氣斜射入水中，AO入射，OE傳播；當光線從空氣斜射入玻璃中，AO入射，OB傳播，比較兩條折射光線OB和OE，OB偏離OC更多，所以玻璃和水這兩種介質對光的偏折能力較強的是玻璃。
（4）光從空氣斜射入玻璃中的偏折能力比在水中的偏折能力強，根據(jù)光路是可逆的，當光從玻璃斜射入空氣中時的偏折能力比光從水中斜射入空氣中時的偏折能力強，所以從玻璃中射出的折射光線更遠離法線。
故答案為：（1）有部分光線并沒有通過玻璃磚，而依舊在空氣中傳播；AO和OB；（2）入射光線重合；介質；（3）玻璃；（4）玻璃。
【變式訓練1】小王在研究光的有關規(guī)律時，根據(jù)光學現(xiàn)象畫出圖中的a、b、c三幅圖，根據(jù)圖中所顯示的現(xiàn)象，不能得出的結論是（ ）
A．光發(fā)生反射現(xiàn)象時，反射角等于入射角
B．光從空氣進入水中時，折射角小于入射角
C．光從空氣進入玻璃時，玻璃比水對光的偏折能力大
D．光路是可逆的
【答案】D。
【解答】解：A、根據(jù)三個圖可知，在發(fā)生反射時，反射角始終等于入射角，故A正確；
B、根據(jù)a、b圖可知，光線從空氣中斜射入水中時，折射光線靠近法線，即折射角小于入射角，故B正確；
C、比較b和c可知，光線從空氣中斜射入水或玻璃中時，入射角相同，玻璃中的折射角小，這說明玻璃比水對光的偏折能力大，故C正確；
D、三個圖中沒有讓光線從玻璃或水中斜射入空氣中，無法獲得光路可逆的結論，故D錯誤。
故選：D。
【變式訓練2】一束光線由空氣斜射入水中，當入射角逐漸增大時，折射角（ ）
A．逐漸增大，且總是大于入射角
B．逐漸增大，且總是小于入射角
C．逐漸減小，且總是小于入射角
D．逐漸減小，且總是大于入射角
【答案】B。
【解答】解：已知光線由空氣斜射入水中時，所以折射角小于入射角；如果入射角逐漸增大，則折射角也會逐漸增大，且總是小于入射角。
故選：B。
【變式訓練3】一束光在空氣與某液體的界面處發(fā)生了反射和折射現(xiàn)象，其光路如圖所示。界面上方為 空氣 （選填“空氣”或“液體”）；折射角＝ 20°
【答案】空氣；20°。
【解答】解：
由圖可知，上面的兩條線AO、BO在同一種介質內，故應該是反射光線和入射光線；反射光線和入射光線間的夾角的角平分線是法線，法線與界面垂直，過入射點O做出法線MN，如圖所示：
根據(jù)折射光線和入射光線分別位于法線兩側，可知下面的那條線OC為折射光線，AO為入射光線，OB為反射光線，
故入射角為90°﹣50°＝40°；折射光線與法線間的夾角即折射角為90°﹣70°＝20°，折射角小于入射角，故下方為透明物質，上方為空氣。
故答案為：空氣；20°。
考點2 光的折射現(xiàn)象及其應用
1、當光從一種介質斜射入另一種介質時，光在另一種介質中傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫 光的折射。
2、光的折射發(fā)生在兩種介質的交界面上，但光線在每種介質內是直線傳播的。光從一種介質垂直射入另一種介質時，其傳播方向不改變（改變、不改變）。
3、入射光線射入另一種介質時的交點（O），叫入射點；入射光線與法線夾角（α）叫入射角；折射光線與法線的夾角（γ）叫折射角。
4、在生活中，我們常見的折射現(xiàn)象很多，如：看清澈的池水，池水水底變淺；在岸上看到的魚接近于水面；透過玻璃磚看物體發(fā)生了錯位；水杯中的筷子好像彎折了；“海市蜃樓”現(xiàn)象等等都是光的折射現(xiàn)象。
【典例4】中華古詩文化源遠流長，下列的詩句與物理知識相符的是（ ）
A．“潭清疑水淺”——平面鏡成像
B．“起舞弄清影”——光的反射
C．“池水映明月”——光的折射
D．“綠樹陰濃夏日長”——光的直線傳播
【答案】D。
【解答】解：A、“潭清疑水淺”指的是池底看起來要比實際的位置變淺了，看到的池底是真實池底反射的光線在由水中斜射入空氣時發(fā)生折射而形成的虛像，故A錯誤；
B、起舞弄清影中的“影”是由于光沿直線傳播形成的，故B錯誤；
C、池水映明月，屬于平面鏡成像，是由于光的反射形成的，故C錯誤；
D、“綠樹陰濃夏日長”是因為光的直線傳播形成的，故D正確。
故選：D。
【典例5】詩句“大漠孤煙直，長河落日圓”給我們展現(xiàn)了一幅美麗的畫卷。其實詩人觀察到的落日并非太陽的實際位置（如圖所示），而是太陽光經過不均勻的大氣層發(fā)生了 折射 所成的像，太陽實際在圖中 乙 （選填“甲”或“乙”）的位置。人眼所看到的太陽是 虛 （選填“實”或“虛”）像。
【答案】折射；乙；虛。
【解答】解：太陽落山時，太陽的實際位置在地平線下面，但太陽光經過不均勻的大氣層時發(fā)生了折射，通過折射我們看見了太陽的虛像（即觀察到的落日），此時，太陽的實際位置在圖中的乙位置。
故答案為：折射；乙；虛。
【變式訓練1】下列現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是（ ）
A．湖面上映出白云的“倒影”
B．看到游泳池中水的深度比實際淺
C．從平面鏡中看到自己的像
D．教室里的同學能看到黑板上的字
【答案】B。
【解答】解：A、湖面上映出白云的“倒影”屬于平面鏡成像，屬于光的反射現(xiàn)象，故A錯誤；
B、池底的光線由水中斜射入空氣時，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進入人眼，人眼會逆著折射光線的方向看去，就會覺得池底變淺了，故B正確；
C、從平面鏡中看到自己的像屬于平面鏡成像，屬于光的反射現(xiàn)象，故C錯誤；
D、教室里的同學之所以能看到黑板上的字，是因為光線在這里發(fā)生了漫反射，故D錯誤。
故選：B。
【變式訓練2】在研究光現(xiàn)象的實驗時，小紅在玻璃杯中放入一根木棒，從側面觀察到如圖甲所示，當他倒入一定量水后，從同樣的角度觀察這根木棒時，圖中最符合實際情況的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A。
【解答】解：圖甲所示，當他倒入一定量水后，木棒反射的光從水中斜射入空氣中，類似通過厚玻璃磚看物體，光線傳播方向在玻璃杯與空氣界面發(fā)生了偏折，遠離法線，折射角大于入射角，所以看上去木棒發(fā)生“錯位”，人看到的是木棒的虛像。
把看到的杯子當成平面圖象，筷子在正中央位置是不變的，如果水上的部分偏左，水下的就更偏左。如果水上的部分偏右，水下的就更偏右。
綜上所述，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
【變式訓練3】《沁園春?長沙》中的詩句“鷹擊長空，魚翔淺底，萬類霜天競自由”，既描繪了壯美的景色，也抒發(fā)了作者堅定的革命信念。雄鷹在水中形成的像到水面的距離 等于 （選填“大于”“小于”或“等于”）雄鷹到水面的距離；在岸邊看到水中的魚兒是由于光的 折射 形成的 虛像 像。
【答案】等于；折射；虛。
【解答】解：水面相當于平面鏡，雄鷹在水中形成的像到水面的距離等于雄鷹到水面的距離；
水底反射出的光線斜射入空氣時，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進入人眼，人眼會逆著折射光線的方向看去，就會覺得水底更淺了，故A錯誤；
從岸上看見“水中的魚”是魚反射的光線從水中斜射入空氣時發(fā)生折射形成的虛像。
故答案為：等于；折射；虛。
考點3 作光的折射光路圖
1、光的折射作圖方法：（1）光的折射（2）光路可逆性。
【典例6】人眼看到斜插入水中的筷子發(fā)生彎折如圖，能正確說明產生這一現(xiàn)象的原因的是下列圖中的（ ）
A．B．C．D．
【答案】D。
【解答】解：當光從水中射入空氣時，在水與空氣的交界面上發(fā)生折射，進入空氣中的折射光線向水面偏折，位置降低，而我們認為光是沿直線傳播的，我們看到的筷子位置在折射光線的反向延長線上，從而位置比實際位置偏高，看起來筷子向上彎折，A、B選項中，光的傳播方向錯誤，C選項中光線從水中斜射入空氣中，應該是折射角大于入射角，而圖中折射角小于入射角了，故C錯誤，只有選項D正確。
故選：D。
【典例7】如圖所示，小明將一枚硬幣放在碗的底部，眼睛在A處恰好看不到它。
（1）小明看不到硬幣，這是因為光在均勻介質中沿 直線 傳播；
（2）將平面鏡放到碗邊適當?shù)奈恢?，小明在A處通過平面鏡看到了硬幣的虛像，這是利用了光的
反射 現(xiàn)象；
（3）沿碗壁緩緩向碗中加水，小明在A處也能看到硬幣的虛像，請在圖乙中畫出小明看到硬幣虛像的大致光路圖。
【答案】（1）直線；（2）反射；（3）如上圖所示。
【解答】解：（1）小明看不到硬幣，是由于碗的邊緣部分擋住了來自硬幣的光線，光線進入不到眼睛，所以眼睛看不到硬幣，這說明了光在均勻介質中是沿直線傳播的；
（2）來自硬幣的光經過平面鏡會發(fā)生反射，反射光線進入人眼，人眼逆著反射光線看去，感覺光線好像是從鏡子的后面射來的，這便是硬幣的虛像（虛像是反射光線反向延長線的交點），所以小明通過平面鏡看到了硬幣的虛像，這是利用了光的反射現(xiàn)象；
（3）當沿碗壁緩緩向碗中加水時，來自硬幣的光線會從水中斜射入空氣中從而發(fā)生折射，折射光線遠離法線向下偏折，當光線射入人眼，人眼沿著直線來尋找發(fā)光物體，認為硬幣在折射光線的反向延長線上，其實人看到的是硬幣的虛像，如圖所示：
。
故答案為：（1）直線；（2）反射；（3）如上圖所示。
【典例8】如圖所示，在圖中畫出光線AO從水中射入空氣時折射光線的大致位置。
【解答】解：過入射點垂直界面作出法線，根據(jù)折射光線與入射光線分居法線兩側，折射角大于入射角，在法線的右側空氣中作出折射光線，如圖所示：
【變式訓練1】如圖是小明眼睛在N點看到魚缸內M點處鵝卵石的光路圖。魚缸內注入更多水后，小明的眼睛在N點仍然可以看到鵝卵石。選項中帶箭頭的虛線代表原來的光路，能正確反映水變多后小明看到鵝卵石的光路圖是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C。
【解答】解：魚缸注入更多水后，小明的眼睛在N點仍然可以看到鵝卵石，所以折射光線仍通過N點。
A、水面升高，圖中入射角變小，但折射角變大，故A錯誤；
B、水面升高，圖中入射角不變，但折射角變大，故B錯誤；
C、水面升高，圖中入射角變大，折射角也增大，故C正確；
D、水面升高，圖中入射角變大，折射角不變，故D錯誤。
故選：C。
【變式訓練2】如圖所示，一束光從空氣斜射向水面，請畫出它的反射光線和進入水中光線的大致方向。
【解答】解：在圖中，畫出法線，根據(jù)反射角等于入射角在法線右側的空氣中畫出反射光線；根據(jù)折射角小于入射角在法線右側的水中畫出折射光線。如圖所示：
【變式訓練3】如圖，空杯底部有一枚硬幣A，由于杯壁的遮擋，眼睛在B處看不到硬幣，逐漸往杯中加水至圖示位置時，眼睛在B處恰好能夠看到硬幣，請畫出人眼看到硬幣的光路圖（畫出1條入射光線及其折射光線即可）。
【解答】解：逐漸往杯中加水至如圖所示位置時，眼睛在B處恰好能夠看到硬幣，說明此時的折射光線會沿著杯子右側的上沿進入人的眼睛，所以連接B點和杯子右側的上沿可畫出折射光線，折射光線與水面的交點為折射點，連接A點和折射點可作出入射光線，如圖所示：
。
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一、選擇題。
1．（2021?陽新縣模擬）有一圓柱形敞口容器，從其左側某一高度斜射一束激光，在容器底部產生一個光斑O，如圖所示，下列操作使光斑向右移動的是（ ）
A．保持水面高度不變使激光筆向左平移
B．保持激光射入角度不變使水面上升
C．保持激光射入角度不變使水面下降
D．保持水面高度和入射點不變使激光入射角減小
【答案】C。
【解答】解：A、保持水面高度不變使激光筆向左平移，光斑左移，故A錯誤；
BC、向水槽內注水，水位升高；光的折射的光路圖分別如B、A圖所示：
比較可知，水位升高，光斑向左移動，水位下降，光斑右移，故B錯誤；C正確；
D、保持水面高度和入射點不變使激光入射角減小，折射角減小，光斑左移，故D錯誤。
故選：C。
2．（2021秋?佛山期中）下列關于光的說法中，正確的是（ ）
A．光發(fā)生折射時，折射角一定小于入射角
B．光在同種介質中一定沿直線傳播
C．入射角變大時，折射角可能變小
D．在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的
【答案】D。
【解答】解：A、當光從其他介質斜射入空氣，折射角大于入射角，故A錯誤；
B、光在同種均勻介質中一定沿直線傳播，故B錯誤；
C、當入射角增大時，反射角隨著增大，折射角也隨著增大，故C錯誤；
C、反射和折射中光路都是可逆的，故D正確。
故選：D。
3．（2022?武漢模擬）小明到武漢某公園游玩（如圖），站在清澈的湖邊，望向平靜的湖面，湖中可看到“云在水中飄，魚在云上游，魚戲閣樓綠樹間”。這些景象中成像原理與其它景象有所不同的是（ ）
A．云B．魚C．閣樓D．綠樹
【答案】B。
【解答】解：水中的云、閣樓、綠樹都屬于平面鏡成像，是由光的反射形成的；而看到的魚是魚的虛像，是由光的折射形成的，故B正確。
故選：B。
4．（2022?泉港區(qū)模擬）下列古詩句中都蘊含著的光學現(xiàn)象，屬于光的折射的是（ ）
A．床前明月光，疑是地上霜
B．溪邊照影行，天在清溪底
C．舉杯邀明月，對影成三人
D．潭清疑水淺，荷動知魚散
【答案】D。
【解答】解：A、“床前明月光，疑是地上霜”看到明月光是由光的直線傳播形成的，故A錯誤；
B、“溪邊照影行，天在清溪底”，是倒影，屬于平面鏡成像，是光的反射現(xiàn)象，故B錯誤；
C、“舉杯邀明月，對影成三人”通過酒看到月亮是光的反射形成的，故C錯誤；
D、“潭清疑水淺，荷動知魚散”看到水底和水中的魚是光的折射現(xiàn)象，故D正確。
故選：D。
5．（2022?杭州模擬）水中潛水員看到岸上的燈亮了，下圖能正確表達該光路的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A。
【解答】解：潛水員看到岸上的燈，所以入射光線應從空氣中經水面斜射入水中，故B、D不符合題意；
根據(jù)光的折射規(guī)律，光從空氣中斜射入水中時，折射光線和入射光線分別位于法線兩側，折射角小于入射角，人逆著光線看上去，看到的是燈變高虛像。故A符合題意，C不符合題意。
故選：A。
6．（2021秋?海州區(qū)月考）漁民用激光槍射魚，應該使激光對準（ ）
A．看到的魚B．看到的魚的上方
C．看到的魚的下方D．看到的魚的左上方
【答案】A。
【解答】解：魚射出的光線在水面處發(fā)生折射，折射光線進入眼睛，光的折射中光路是可逆的，從看到魚的位置正對魚照射，能把魚照亮，所以漁民應瞄準看到“魚”的開始射擊。
故選：A。
二、填空題。
7．（2021秋?金山區(qū)校級期中）如圖所示，一束光線斜射入容器中，在容器的底部形成一個光斑。當往容器中加入水后，光斑向 左 （選填“左”或“右”）移動。在加水的過程中，入射角 不變 ，折射角 不變 （此兩空均選填“變大”、“不變”或“變小”）。
【答案】左；不變；不變。
【解答】解：當向容器中加水時，光從空氣斜射入水中，由光的折射規(guī)律可知，光會靠近法線，因此光傳播到容器底時會向左移動；
當杯子內逐漸加水時，水面與入射光線的夾角不變，入射角不變，光的折射程度不變，所以光在水中的折射角將不變。
故答案為：左；不變；不變。
8．（2021?襄陽）河水看起來比真實的要淺，這是光的 折射 緣故，所以不要貿然下河游泳。小軍眼睛近視了，醫(yī)生會給他配戴合適的 凹 （選填“凸”或“凹”）透鏡。
【答案】折射；凹。
【解答】解：
（1）光線由水中進斜射入空氣時，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進入人眼，人眼會逆著折射光線的方向看去，就會覺得水變淺了；
（2）小軍的眼睛近視了，是因為晶狀體變厚，對光線的會聚能力增強，看遠處物體時，像成在視網(wǎng)膜的前方，要矯正近視眼需要使光線發(fā)散一些，使光線推遲會聚，使像成在視網(wǎng)膜上；由于凹透鏡對光線有發(fā)散作用，故他應配戴凹透鏡來矯正。
故答案為：折射；凹。
9．（2021?廣東）小明給弟弟變了個魔術，他將裝有一枚硬幣的杯子放在弟弟面前，如圖所示，弟弟在A處看不到硬幣，這是因為光沿 直線 傳播。小明向杯中緩緩注水后，弟弟能看到硬幣了，這是由光的 折射 產生的現(xiàn)象，弟弟看到的是硬幣的 虛 （選填“實”或“虛”）像。
【答案】直線；折射；虛。
【解答】解：（1）弟弟在A處看不到硬幣，是由于杯的邊緣部分擋住了來自硬幣的光線，光線進入不到眼睛，所以眼睛看不到硬幣，這說明了光在均勻介質中是沿直線傳播的；
（2）當杯中緩緩注水后，來自硬幣的光線會從水中斜射入空氣中從而發(fā)生折射，當折射光線進入人眼時，人眼逆著折射光線看去，看到的便是由于光的折射而形成的虛像（虛像的位置比物體的實際位置偏高）。
故答案為：直線；折射；虛。
10．（2021秋?靖江市校級期中）如圖所示為光從空氣射向玻璃時發(fā)生折射的光路圖，由圖可知，入射光線是 CO ，折射光線是 OB ，入射角是 60° 度。界面的 左 （選填“上”“下”、“左”、“右”）側是空氣。
【答案】CO；OB；60；左。
【解答】解：由于反射角要等于入射角，故OC、OA中應是反射光線和入射光線，則PQ為法線，MN為界面，而入射光線和折射光線分居法線的兩側，故OB是折射光線，CO是入射光線，由于∠COM＝30°，故入射角為∠COP＝60°，折射角小于入射角，故界面的左側是空氣，右側是玻璃。
故本題答案為：CO；OB；60；左。
三、解答題。
11．（2022?宜興市校級模擬）如圖所示，水里的光源O發(fā)出的一條光線射向水面，在水面處發(fā)生反射和折射，反射光線經過P點，折射光線經過A點，請在圖中先通過作圖找出水面處的反射點，再作出入射光線、反射光線和折射光線。
【解答】解：
根據(jù)平面鏡成像的規(guī)律，作出點光源O關于水面的對稱點，即點光源O在水面成的像O′，根據(jù)反射光線的反向延長線過像點O′，連接PO′，與水面的交點就是入射點M。
再分別連接OM、MP、MA，可得入射光線、反射光線、折射光線。如圖所示：
12．（2021?岑溪市二模）如圖所示，一束光AO從空氣斜射入水中，請在圖中畫出：①過O點的法線；②折射光線的大致方向。
【解答】解：首先過入射點O畫出法線，然后根據(jù)折射規(guī)律畫出折射光線。光從空氣斜射入水中，所以折射角小于入射角。
故答案為：
13．（2021春?高州市期末）小明為探究光的折射規(guī)律設計了如圖甲所示的實驗裝置，其中光屏F可繞直徑NOM前后折轉。
（1）實驗時，光貼著光屏從空氣射入水中，小明將F板向后折轉一定的角度，則在F板上 不能 （選填“能”或“不能”）看到折射光，此時折射光線和入射光線 在 （選填“在”或“不在”）同一平面內。
（2）小明將光屏F恢復原狀，保持入射光不動，繼續(xù)加水，會看到杯底的亮斑B向 左 （選填“左”、“右”或“上”）移動。
（3）小明繼續(xù)用另一支激光筆讓光沿著BO射向水面時，可看到折射光沿OA射出，這說明 光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的 。
（4）讓一束激光從某玻璃斜射向空氣（如圖乙）。保持入射點不動，改變入射角（每次增加0.2°），當入射角增大到41.8°時，折射光消失，只存在入射光與反射光，這種現(xiàn)象叫做光的全反射，如圖丙所示。此時的入射角叫做這種物質的臨界角。當入射角大于臨界角時，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射，根據(jù)以上內容可判斷：
①當光從空氣射向玻璃時 不會 （填“會”或“不會”）發(fā)生光的全反射現(xiàn)象，
②一個三棱鏡由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱鏡的一個面射入，如圖丁所示．則關于這束光經過三棱鏡后的光路描述，下圖中正確的是 D 。
【答案】（1）不能；在；（2）左；（3）光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的；（4）①不會；②D。
【解答】解：
（1）當F板向后折轉一定的角度后，則呈現(xiàn)折射光線的F板和呈現(xiàn)入射光線的E板不在同一平面內，所以在F板上不能看到折射光；但此時折射光線和入射光線在同一平面內；
（2）若杯中的水增多，如圖所示：
可見，當水增多時，液面升高，入射角不變，折射角也不變，光斑會向左移動；
（3）小明繼續(xù)用另一支激光筆讓光線沿著BO射向水面時，可看到折射光線沿OA射出，這說明：在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。
（4）①光從空氣斜射向玻璃，折射角總小于入射角，折射角總小于90°，故不會發(fā)生全反射現(xiàn)象。
②光線從空氣垂直于玻璃入射時，光的傳播方向不變；當光射到玻璃的右表面時，由圖可知入射角為45°，大于臨界角41.8°，所以會發(fā)生全反射現(xiàn)象（折射光線消失，只有反射光線），其光路圖如下圖所示：
故只有D正確。
故答案為：（1）不能；在；（2）左；（3）光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的；（4）①不會；②D。
14．（2022春?下城區(qū)校級期中）陶瓷茶杯底部放有一枚硬幣，人移動到某一位置時看不見硬幣（如圖甲），往茶杯中倒入一些水后，又能夠看見硬幣了（如圖乙）。請解釋造成“看不見”和“又看見了”的原因。
【解答】答：硬幣反射出的光線被陶瓷茶杯側壁擋住，人看不見硬幣了，這是光在同種均勻介質中沿直線傳播的緣故；
倒入一些水后，硬幣反射的光線從水中斜射入空氣中時，在水面處發(fā)生折射，折射光線遠離法線方向，人眼逆著折射光線看去，看到的是變高的硬幣的像

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