第4节 光的折射
一、单选题。
1.如图所示，处的光源发出一束光斜射到容器中，在处形成一光斑，在向容器里逐渐加满水的过程中，光斑将 ( )
A. 一直向右移动 B. 一直向左移动
C. 先向右移动，后回到点 D. 先向左移动，后回到点
2.小敏夏天和同学一起游泳时，发现人的腿在水中“变短”了，如图所示。下列选项中能正确解释产生这一现象原因的光路图是( )
A. B.
C. D.
3.当光从空气斜射入玻璃时，如果改变入射角，使入射角减小，则( )
A. 反射角减小，折射角不变 B. 反射角减小，折射角减小
C. 反射角不变，折射角减小 D. 反射光线与折射光线间的夹角减小
4.手电筒发出的光竖直向下照射到一个空烧杯底部，光线投射到烧杯底部形成一个圆形光斑如图中虚线所示，若再向烧杯中注水到一定高度时，烧杯底部的光圈会变为图中的( )
A. B. C. D.
5.下列现象中，属于光的折射现象的是( )
A. 日晷上的影子 B. “弯折”的筷子
C. 屏上的皮影 D. 水中的倒影
6.光从空气斜射入玻璃中，入射角为，则折射角可能是( )
A. B. C. D.
7.如图，小华同学用激光笔照射水面，在水槽壁上出现两个红点和，下列说法正确的是( )
A. 若保持入射点的位置不变，欲使点下移至，应使入射光线绕着点沿逆时针方向转动
B. 入射光线绕着点沿顺时针方向转动，能观察到另一亮点点会移动到点
C. 若保持入射光线不变，欲使点下移至，应使水面上升
D. 当水面上升时，折射角增大
8.如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，下列说法中正确的是( )
A. 是界面
B. 入射角等于
C. 折射角等于
D. 的右边是玻璃
9.有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射一束激光，在容器底部都产生一个光斑如图所示，下列操作使光斑向左移动的是( )
A. 保持水面高度不变使激光笔向右平移
B. 保持激光射入角度不变使水面下降
C. 保持激光射入角度不变使水面上升
D. 保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
10.如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播时的情形，下列说法正确的是( )
A. 是界面 B. 折射角等于
C. 是反射光线 D. 的右边是空气
二、填空题。
11.古诗词中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的________现象；“池水映明月”说的就是光的________现象。
12.如图是光在空气和水的界面处发生反射和折射的光路，。图中，反射角大小是 ，折射光线在 水空气中。
13.如图所示的光路图中，已知，，那么，入射角的大小是 ，折射角的大小为 。
14.在“初识光的折射现象”活动中，江南中学某学生将一束激光斜射至空水槽底部，如图所示，在点形成一个光斑，他向水槽内慢慢注水，发现水槽底部的光斑向 左右移动，这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 会不会发生偏折，且折射光线将 偏向偏离法线。为了清楚地看到光在空气中的传播路径，他可以在水面上方喷一些 。
三、实验探究题。
15.如图所示，在“探究光折射时的特点”的实验中。
有一束光从空气斜射入水中，为法线，请你画出折射光线的大致方向。
当入射光线靠近水面时，折射光线将_________填“靠近”或“远离”水面。
答案和解析
1.【答案】
【解析】略
2.【答案】
【解析】略
3.【答案】
【解析】【分析】
掌握光的反射定律，其中反射角等于入射角，入射角增大，反射角也增大；
掌握折射规律的内容，当光从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也增大；当光从高其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，入射角增大，折射角也增大。
此题考查了反射角、折射角与入射角的关系，需掌握反射定律和折射规律，根据实验真正掌握。
【解答】
根据光的反射定律，反射角等于入射角，入射角减小，反射角也会减小；
根据光的折射规律，当光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线发生改变，入射角减小，折射角也减小，所以ACD错误，B正确。
故选B。
4.【答案】
【解析】略
5.【答案】
【解析】日晷上的影子、屏上的皮影，都是由光沿直线传播形成的，、选项错误．斜插在水中的筷子，筷子在水面处看起来变折了，这是由于筷子反射的光从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以筷子在水中的部分是向上弯折，是由光的折射形成的，选项正确．水中的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，选项错误．
6.【答案】
【解析】略
7.【答案】
【解析】解：
、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：
现保持入射点的位置不变，欲使光点下移至处，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，会观察到另一亮点点会移动到点，如图所示：
，故AB错误；
C、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，保持入射光线不变，使点下移至，应使水面上升，故C正确；
D、在水面变化过程中，入射角大小不变，折射角不变，故D错误；
故选：。
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。
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。
本题考查了光的反射定律和折射规律的理解与运用，难度不大。
8.【答案】
【解析】解：根据光的反射定律，入射光线与法线的夹角为入射角，反射光线与法线的夹角为反射角，并且反射角等于入射角；如图所示：由可知，，图中已知，所以为法线，则为界面。
因为反射光线、折射光线和入射光线在法线的两侧，所以由图可知，是入射光线，是反射光线，为折射光线，则为入射角，等于，而为折射角，且折射角入射角；
由题知，图中是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，因折射角小于入射角，所以该图反映的是光从空气射入玻璃，则的右边是玻璃；
综上分析，D正确，ABC错误。
故选：。
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。
此题首先根据反射角和入射角相等，找出法线，从而确定界面，然后根据折射光线和入射光线的关系确定出折射光线、入射光线、反射光线。
此题考查了光的反射定律、光的折射定律的应用，首先要掌握定律的内容，根据反射角与入射角之间的关系确定法线，从而确定界面，则可首先确定出折射光线，根据折射光线与入射光线的关系确定出入射光线，最后确定反射光线。
9.【答案】
【解析】【分析】
考查了光的折射定律：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。入射角大小不变时，折射角大小不变。
光斑的形成原因，激光由空气斜射进入水中，光线要发生偏折；
光斑的移动原因，水面上升或下降，入射角不会发生变化折射角也不会发生变化，但折射点要发生移动，折射光线要发生平行移动，所以找到折射点与水面升降的关系的变化规律，即可找到光斑移动与水面升降的变化关系。
【解答】
A.保持水面高度不变使激光笔向右平移，光斑右移，故A不符合题意；
B.保持激光射入角度不变，使水面下降，由下图可知，入射点向右移动，则光斑向右移动，故B错误；
C.保持激光射入角度不变，使水面上升，由下图可知，入射点向左移动，则光斑向左移动，故C正确；
D.保持水面高度和入射点不变，使激光入射角增大，折射角变大，光斑右移，故D错误。
故选C。
10.【答案】
【解析】图中
根据光的反射定律，反射角等于入射角可知，为界面；由图可知，为折射光线，由折射光线和入射光线分别位于法线两侧可知，为入射光线，为反射光线，折射角
折射角小于入射角，则的右边是玻璃，左边是空气。综上，故B正确，ACD错误。
故选B。
11.【答案】折射 反射
【解析】【分析】
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的；光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。
在物理题中，将古诗文中提到的情景与我们学过的物理知识相联系的题目很多，如：“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”与机械运动相联系；“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”与声现象相联系；“黄河远上白云间”、“不尽长江滚滚来”与机械能相联系等等，这也是考试的一个热点。
【解答】
“潭清疑水浅”指的是，水比较清澈，水底看起来比较浅，这是由于光的折射形成的，看水底是逆着光的传播方向看的，即逆着折射光线看，由于错觉，我们始终认为光是沿直线传播的，所以看到的位置比实际位置浅；
“池水照明月”就是水面出现月亮的像，属于平面镜成像现象，是光的反射形成的。
故答案为：折射 反射
12.【答案】
水
【解析】由图可知
、属于入射光线和反射光线；折射光线和入射光线分居在法线的两侧；此时的入射角为
由于反射角等于入射角；折射角要小于入射角，所以光线是从空气中斜射入水中。故折射光线在水中。
13.【答案】
【解析】已知
即入射光线与反射光线的夹角，由于反射角等于入射角，所以，入射角是的一半，所以，入射角是。
入射角是，则
又因
，
则折射角
14.【答案】左
会
偏向
烟雾或粉尘、水雾
【解析】光从空气斜射入水中，入射光线方向不变，折射光线方向也不变，由题图可知，入射点向左移，则水槽底部的光斑也向左移。
这一现象表明了，光从空气斜射入水中，在水面处光的传播方向发生了改变。
光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，即折射光线偏向法线。
利用光的散射来显示光在空气中的传播路径，所以可以在空中喷一些烟雾、粉尘或水雾。
15.【答案】 靠近
【解析】略
