例1 如图所示,一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O射出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点的过程中,水槽底部光斑将(

A.始终在原地不动
B.一直向右移
C.一直向左移
D.先向左移,再向右移,最后静止
C
)A.始终在原地不动
B.一直向右移
C.一直向左移
D.先向左移,再向右移,最后静止
答案
C
解析
【分析】
要判断水槽底部光斑的移动方向,需结合光的折射规律分析:初始时水槽无水,激光沿直线传播,光斑落在O点;当向水槽加水时,光从空气斜射入水中会发生折射,根据光的折射规律,光从空气斜射入水或其他介质时,折射角小于入射角,折射光线向法线(垂直水面)偏折,此时光线与水面的交点(入射点)位于O点左侧,折射光线到达水槽底部的位置在O点左侧,因此光斑向左移动;随着水面不断上升,入射点位置变化,折射光线始终向法线偏折,光斑持续向左移动,直到水面上升至A点后,光斑静止,故整个过程中光斑一直向左移。
【解析】
1. 初始状态:水槽内无水,激光沿直线传播,光斑固定在O点。
2. 加水过程的折射分析:当水面上升时,光从空气斜射入水中,发生折射现象,根据光的折射规律,折射角小于入射角,折射光线向垂直于水面的法线方向偏折,此时激光与水面的入射点在O点的左侧,折射光线到达水槽底部的位置在O点左侧,因此光斑向左移动。
3. 水面上升至A点的过程中,随着水面高度增加,入射点逐渐向O点上方移动,但折射光线始终保持向法线偏折,光斑持续向左移动,直至水面到达A点后,光斑不再移动。综上,水槽底部光斑一直向左移。
【答案】
C
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题结合实际场景考查光的折射规律的应用,核心是理解光从空气斜射入水中时折射光线的偏折方向,需结合水面变化分析入射点与光斑的位置关系,属于中等难度的光学基础题,能较好考查学生对折射规律的掌握情况。
【难度系数】
0.5
要判断水槽底部光斑的移动方向,需结合光的折射规律分析:初始时水槽无水,激光沿直线传播,光斑落在O点;当向水槽加水时,光从空气斜射入水中会发生折射,根据光的折射规律,光从空气斜射入水或其他介质时,折射角小于入射角,折射光线向法线(垂直水面)偏折,此时光线与水面的交点(入射点)位于O点左侧,折射光线到达水槽底部的位置在O点左侧,因此光斑向左移动;随着水面不断上升,入射点位置变化,折射光线始终向法线偏折,光斑持续向左移动,直到水面上升至A点后,光斑静止,故整个过程中光斑一直向左移。
【解析】
1. 初始状态:水槽内无水,激光沿直线传播,光斑固定在O点。
2. 加水过程的折射分析:当水面上升时,光从空气斜射入水中,发生折射现象,根据光的折射规律,折射角小于入射角,折射光线向垂直于水面的法线方向偏折,此时激光与水面的入射点在O点的左侧,折射光线到达水槽底部的位置在O点左侧,因此光斑向左移动。
3. 水面上升至A点的过程中,随着水面高度增加,入射点逐渐向O点上方移动,但折射光线始终保持向法线偏折,光斑持续向左移动,直至水面到达A点后,光斑不再移动。综上,水槽底部光斑一直向左移。
【答案】
C
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题结合实际场景考查光的折射规律的应用,核心是理解光从空气斜射入水中时折射光线的偏折方向,需结合水面变化分析入射点与光斑的位置关系,属于中等难度的光学基础题,能较好考查学生对折射规律的掌握情况。
【难度系数】
0.5
例2(德阳中考)光从玻璃斜射入空气中,在玻璃与空气的交界面上发生折射和反射,反射光线OC如图所示,请在图中画出入射光线AO和折射光线OB的大致方向。

【方法规律】
空气中的角大
无论光是由空气斜射入其他介质还是由其他介质斜射入空气,都是空气中的角大。
【方法规律】
空气中的角大
无论光是由空气斜射入其他介质还是由其他介质斜射入空气,都是空气中的角大。
答案
如图所示。
解析
【分析】
要解决本题,需结合光的反射定律和折射规律作图:光从玻璃斜射入空气时,会同时发生反射和折射;反射光线与入射光线关于法线对称,反射角等于入射角;折射光线在空气中,折射角大于入射角(即空气中的角更大)。已知反射光线为OC,需先确定法线,再根据反射定律画入射光线,最后根据折射规律画折射光线。
【解析】
1. 确定法线:图中虚线NN'为玻璃与空气交界面的法线。
2. 画入射光线AO:根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射光线OC与法线夹角为45°,因此入射光线AO在玻璃侧,与法线夹角也为45°,方向指向入射点O。
3. 画折射光线OB:根据光的折射规律,光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,因此折射光线OB在空气侧,远离法线,与法线的夹角大于45°,方向离开入射点O。
【答案】

【知识点】
光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题考查光的反射与折射的作图,核心是利用“空气中的角大”的规律,结合反射定律的对称关系完成作图,需准确区分入射、反射、折射光线的位置。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需结合光的反射定律和折射规律作图:光从玻璃斜射入空气时,会同时发生反射和折射;反射光线与入射光线关于法线对称,反射角等于入射角;折射光线在空气中,折射角大于入射角(即空气中的角更大)。已知反射光线为OC,需先确定法线,再根据反射定律画入射光线,最后根据折射规律画折射光线。
【解析】
1. 确定法线:图中虚线NN'为玻璃与空气交界面的法线。
2. 画入射光线AO:根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射光线OC与法线夹角为45°,因此入射光线AO在玻璃侧,与法线夹角也为45°,方向指向入射点O。
3. 画折射光线OB:根据光的折射规律,光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,因此折射光线OB在空气侧,远离法线,与法线的夹角大于45°,方向离开入射点O。
【答案】
【知识点】
光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题考查光的反射与折射的作图,核心是利用“空气中的角大”的规律,结合反射定律的对称关系完成作图,需准确区分入射、反射、折射光线的位置。
【难度系数】
0.6
学习任务二 生活中的折射现象
|情境探究|
一根铅笔插入水中,铅笔看起来向
探究归纳

注意:光的折射现象中眼睛看到的物体的像是虚像。
[拓展]
海市蜃楼
不同高度的空气疏密不同。远方景物发出或反射的光本来不能到达我们的眼中,但有一些射向空中的光,由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲,逐渐弯向地面,进入观察者眼中,观察者逆着光望去,就看见了远处的景物,如图所示。

|情境探究|
一根铅笔插入水中,铅笔看起来向
上
(选填“上”或“下”)弯折了。在水池边看水中的鱼,你会发现,看到的鱼比实际位置高
(选填“高”或“低”)。你能画光路图解释这种现象吗?探究归纳
注意:光的折射现象中眼睛看到的物体的像是虚像。
[拓展]
海市蜃楼
不同高度的空气疏密不同。远方景物发出或反射的光本来不能到达我们的眼中,但有一些射向空中的光,由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲,逐渐弯向地面,进入观察者眼中,观察者逆着光望去,就看见了远处的景物,如图所示。
答案
上 高
解析
【分析】
要解决这两个问题,需结合光的折射规律思考:当光从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质)时,折射角大于入射角;人眼判断物体位置时,默认光沿直线传播,逆着折射光线看到的是虚像,虚像位置比实际物体偏高。对应现象:铅笔水下部分的光经水面折射后,人眼逆着折射光线会看到向上偏移的虚像,故铅笔看起来向上弯折;水中鱼的光折射后,人眼看到的虚像在实际鱼的上方,故看到的鱼位置偏高。
【解析】
1. 铅笔插入水中的原理:铅笔水下部分反射的光线从水斜射入空气,折射角大于入射角,折射光线向水面偏折;人眼逆着折射光线沿直线判断,会看到水下部分铅笔的虚像,位置高于实际位置,因此铅笔看起来向上弯折。
2. 水中看鱼的原理:水中的鱼反射的光线从水斜射入空气,折射角大于入射角,折射光线远离法线;人眼逆着折射光线形成的虚像,位置在实际鱼的上方,因此看到的鱼比实际位置高。
【答案】
上;高
【知识点】
光的折射现象;虚像的形成
【点评】
本题结合生活实例考查光的折射规律的应用,核心是理解光从水斜射入空气时的折射特点,以及人眼判断物体位置的原理,属于基础应用类题目,联系实际易理解。
【难度系数】
0.5
要解决这两个问题,需结合光的折射规律思考:当光从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质)时,折射角大于入射角;人眼判断物体位置时,默认光沿直线传播,逆着折射光线看到的是虚像,虚像位置比实际物体偏高。对应现象:铅笔水下部分的光经水面折射后,人眼逆着折射光线会看到向上偏移的虚像,故铅笔看起来向上弯折;水中鱼的光折射后,人眼看到的虚像在实际鱼的上方,故看到的鱼位置偏高。
【解析】
1. 铅笔插入水中的原理:铅笔水下部分反射的光线从水斜射入空气,折射角大于入射角,折射光线向水面偏折;人眼逆着折射光线沿直线判断,会看到水下部分铅笔的虚像,位置高于实际位置,因此铅笔看起来向上弯折。
2. 水中看鱼的原理:水中的鱼反射的光线从水斜射入空气,折射角大于入射角,折射光线远离法线;人眼逆着折射光线形成的虚像,位置在实际鱼的上方,因此看到的鱼比实际位置高。
【答案】
上;高
【知识点】
光的折射现象;虚像的形成
【点评】
本题结合生活实例考查光的折射规律的应用,核心是理解光从水斜射入空气时的折射特点,以及人眼判断物体位置的原理,属于基础应用类题目,联系实际易理解。
【难度系数】
0.5
例3(烟台中考)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
例4 我们站在桥上看水中的风景,桥下的鱼也在水中看着我们。已知A点和B点,一个代表真实的我们,一个代表我们的像。请完成鱼在水中看我们的光路图。

例5 地球的自转让我们每天都能看到“日出”和“日落”现象,我们看到的“日出”并非太阳的实际位置,而是光经过不均匀大气时发生
B
)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
例4 我们站在桥上看水中的风景,桥下的鱼也在水中看着我们。已知A点和B点,一个代表真实的我们,一个代表我们的像。请完成鱼在水中看我们的光路图。
例5 地球的自转让我们每天都能看到“日出”和“日落”现象,我们看到的“日出”并非太阳的实际位置,而是光经过不均匀大气时发生
折射
所成的太阳的像,如图所示,太阳实际在图中乙
(选填“甲”或“乙”)位置。假如地球表面不存在大气层,则“日出”的时间相比现在会推迟
(选填“提前”或“推迟”)。答案
例3 B
例4 如图所示。
例5 折射 乙 推迟
解析
【分析】
例3需判断各选项对应的光现象,回忆光的直线传播、反射、折射的特点,逐一分析选项得出答案;例4中鱼在水中看岸上的人,光线从空气斜射入水中发生折射,折射光线进入鱼眼,鱼逆着折射光线看到虚像,据此绘制光路图;例5中日出时大气不均匀,光发生折射形成虚像,实际太阳位置和无大气层时的日出时间变化,需结合光的折射规律分析。
【解析】
例3:A选项“起舞弄清影”的影子是光沿直线传播形成的;B选项“潭清疑水浅”是光从水斜射入空气时发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看到潭底的虚像,属于光的折射;C选项“风吹草低见牛羊”是光沿直线传播;D选项“楼台倒影”是平面镜成像,属于光的反射。故答案为B。
例4:鱼在水中看岸上的人,光线由空气斜射入水中,折射角小于入射角,折射光线向法线偏折进入鱼眼,鱼逆着折射光线看到比实际位置高的虚像(图中A点)。光路图绘制:连接B点与水面交点,再连接交点与鱼,箭头指向鱼,反向延长线过A点,如图所示(img id=1)。
例5:地球大气层不均匀,光在不均匀介质中传播时发生折射,我们看到的“日出”是太阳的虚像,实际太阳在图中乙位置;若没有大气层,光沿直线传播,需等太阳实际升到地平线以上才能被看到,故“日出”时间推迟。
【答案】
例3 B;例4 如图所示(img id=1);例5 折射、乙、推迟
【知识点】
光的折射现象、光的直线传播、光的反射
【点评】
本题结合古诗词、生活场景和自然现象考查光学知识,涵盖光现象判断、光路图绘制和折射应用,综合性较强,需掌握不同光现象的本质。
【难度系数】
0.5
例3需判断各选项对应的光现象,回忆光的直线传播、反射、折射的特点,逐一分析选项得出答案;例4中鱼在水中看岸上的人,光线从空气斜射入水中发生折射,折射光线进入鱼眼,鱼逆着折射光线看到虚像,据此绘制光路图;例5中日出时大气不均匀,光发生折射形成虚像,实际太阳位置和无大气层时的日出时间变化,需结合光的折射规律分析。
【解析】
例3:A选项“起舞弄清影”的影子是光沿直线传播形成的;B选项“潭清疑水浅”是光从水斜射入空气时发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看到潭底的虚像,属于光的折射;C选项“风吹草低见牛羊”是光沿直线传播;D选项“楼台倒影”是平面镜成像,属于光的反射。故答案为B。
例4:鱼在水中看岸上的人,光线由空气斜射入水中,折射角小于入射角,折射光线向法线偏折进入鱼眼,鱼逆着折射光线看到比实际位置高的虚像(图中A点)。光路图绘制:连接B点与水面交点,再连接交点与鱼,箭头指向鱼,反向延长线过A点,如图所示(img id=1)。
例5:地球大气层不均匀,光在不均匀介质中传播时发生折射,我们看到的“日出”是太阳的虚像,实际太阳在图中乙位置;若没有大气层,光沿直线传播,需等太阳实际升到地平线以上才能被看到,故“日出”时间推迟。
【答案】
例3 B;例4 如图所示(img id=1);例5 折射、乙、推迟
【知识点】
光的折射现象、光的直线传播、光的反射
【点评】
本题结合古诗词、生活场景和自然现象考查光学知识,涵盖光现象判断、光路图绘制和折射应用,综合性较强,需掌握不同光现象的本质。
【难度系数】
0.5
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