例2(易错)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射,下列说法正确的是(

A.入射角等于$60°$
B.$OF$是折射光线
C.$∠ AOG$是折射角
D.$AB$右侧是空气
D
)。A.入射角等于$60°$
B.$OF$是折射光线
C.$∠ AOG$是折射角
D.$AB$右侧是空气
答案
D
解析
【分析】首先依据光的反射定律,反射角等于入射角,找到相等的两个角以确定法线和界面。观察图形,CD与AB垂直,计算得∠EOC=90°−∠EOB=90°−60°=30°,且∠FOC=30°,这两个角相等,因此CD是法线,AB是界面。由此确定:EO为入射光线,FO为反射光线,OG为折射光线。再根据光的折射规律,当光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,此处折射角∠GOD=45°,入射角∠EOC=30°,折射角大于入射角,说明光从玻璃进入空气,故AB右侧是空气。最后逐一分析选项即可得出答案。
【解析】根据光的反射定律,反射角等于入射角,相等的∠EOC和∠FOC为入射角与反射角,因此CD是法线,AB是界面。由此可知:EO是入射光线,FO是反射光线,OG是折射光线。其中入射角为∠EOC=30°,反射角为30°,折射角为∠GOD=45°。由于折射角(45°)大于入射角(30°),说明光从玻璃斜射入空气,所以AB的右侧是空气。对各选项分析:A选项,入射角为30°,并非60°,错误;B选项,OF是反射光线,不是折射光线,错误;C选项,折射角是∠GOD,不是∠AOG,错误;D选项,AB右侧是空气,正确。
【答案】D
【知识点】光的反射定律、光的折射规律
【点评】本题为光学易错题型,核心是利用“反射角等于入射角”确定法线和界面,再结合折射角与入射角的大小关系判断介质,需准确区分入射、反射、折射光线及对应角度,避免概念混淆。
【难度系数】0.5
【解析】根据光的反射定律,反射角等于入射角,相等的∠EOC和∠FOC为入射角与反射角,因此CD是法线,AB是界面。由此可知:EO是入射光线,FO是反射光线,OG是折射光线。其中入射角为∠EOC=30°,反射角为30°,折射角为∠GOD=45°。由于折射角(45°)大于入射角(30°),说明光从玻璃斜射入空气,所以AB的右侧是空气。对各选项分析:A选项,入射角为30°,并非60°,错误;B选项,OF是反射光线,不是折射光线,错误;C选项,折射角是∠GOD,不是∠AOG,错误;D选项,AB右侧是空气,正确。
【答案】D
【知识点】光的反射定律、光的折射规律
【点评】本题为光学易错题型,核心是利用“反射角等于入射角”确定法线和界面,再结合折射角与入射角的大小关系判断介质,需准确区分入射、反射、折射光线及对应角度,避免概念混淆。
【难度系数】0.5
例3(广东)如图所示,一束光经O点从空气斜射入水中,请画出法线及大致的折射光线。

答案
解析
【分析】
要解决这道光的折射作图题,需依据光的折射规律:当光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,且折射角小于入射角。首先确定水平直线为界面,过入射点O作垂直于界面的虚线,即为法线;再根据折射规律,在法线另一侧的水中画出大致的折射光线,箭头方向指向水中。
【解析】
1. 画法线:过入射点O,作垂直于水平界面的虚线,该虚线就是法线;
2. 画折射光线:根据光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折、折射角小于入射角的规律,在法线另一侧的水中画出大致的折射光线,箭头方向朝向水中。
【答案】

【知识点】
光的折射作图,光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射规律的应用,核心是掌握法线的画法和折射光线的绘制规则,属于基础光学作图题,难度适中。
【难度系数】
0.3
要解决这道光的折射作图题,需依据光的折射规律:当光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,且折射角小于入射角。首先确定水平直线为界面,过入射点O作垂直于界面的虚线,即为法线;再根据折射规律,在法线另一侧的水中画出大致的折射光线,箭头方向指向水中。
【解析】
1. 画法线:过入射点O,作垂直于水平界面的虚线,该虚线就是法线;
2. 画折射光线:根据光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折、折射角小于入射角的规律,在法线另一侧的水中画出大致的折射光线,箭头方向朝向水中。
【答案】
【知识点】
光的折射作图,光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射规律的应用,核心是掌握法线的画法和折射光线的绘制规则,属于基础光学作图题,难度适中。
【难度系数】
0.3
例4 某同学在深圳湾看到的国家一级保护动物黑脸琵鹭如图
所示,它的“腿”在水中的部分看起来比实际位置
这是由光从
高
(填“高”或“低”),这是由光从
水
中斜射入空气
中时发生折射形成的。答案
高 水 空气
解析
【分析】
要解决这个问题,需结合光的折射规律分析:我们看到水中的物体,是物体反射的光进入人眼,人眼逆着折射光线判断物体位置。当光从一种介质斜射入另一种介质时会发生折射,折射光线的偏折方向决定了我们看到的虚像位置。对于水中的腿,其反射的光从水斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看,会认为光沿直线传播,因此虚像位置比实际位置偏高。
【解析】
当腿在水中时,腿反射的光线从水斜射入空气,发生折射。根据光的折射规律:光从光密介质(水)斜射入光疏介质(空气)时,折射角大于入射角,折射光线向远离法线的方向偏折。人眼逆着折射光线的方向看去,会误判光线沿直线传播,因此看到的水中腿的虚像位置比实际位置更高。所以,“腿”在水中的部分看起来比实际位置高,这是光从水中斜射入空气中发生折射形成的。
【答案】
高 水 空气
【知识点】
光的折射现象、光的折射规律
【点评】
本题结合生活中常见的光的折射现象(水中物体位置变化),考查对光的折射规律的理解与应用,属于基础光学题,难度适中,需要学生能将物理规律与实际现象结合分析。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题,需结合光的折射规律分析:我们看到水中的物体,是物体反射的光进入人眼,人眼逆着折射光线判断物体位置。当光从一种介质斜射入另一种介质时会发生折射,折射光线的偏折方向决定了我们看到的虚像位置。对于水中的腿,其反射的光从水斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看,会认为光沿直线传播,因此虚像位置比实际位置偏高。
【解析】
当腿在水中时,腿反射的光线从水斜射入空气,发生折射。根据光的折射规律:光从光密介质(水)斜射入光疏介质(空气)时,折射角大于入射角,折射光线向远离法线的方向偏折。人眼逆着折射光线的方向看去,会误判光线沿直线传播,因此看到的水中腿的虚像位置比实际位置更高。所以,“腿”在水中的部分看起来比实际位置高,这是光从水中斜射入空气中发生折射形成的。
【答案】
高 水 空气
【知识点】
光的折射现象、光的折射规律
【点评】
本题结合生活中常见的光的折射现象(水中物体位置变化),考查对光的折射规律的理解与应用,属于基础光学题,难度适中,需要学生能将物理规律与实际现象结合分析。
【难度系数】
0.6
1. 下列现象中,属于光折射形成的是(
A.井底之蛙
B.雨后彩虹
C.日环食
D.猴子捞月
B
)。A.井底之蛙
B.雨后彩虹
C.日环食
D.猴子捞月
答案
B
解析
【分析】要解决这道题,需先明确光的直线传播、光的反射、光的折射三种光学现象的定义及典型实例,再逐一分析每个选项对应的光学原理,最终选出属于光折射的选项。
【解析】对各选项分析如下:
A. 井底之蛙:光在同种均匀介质中沿直线传播,青蛙只能看到井口上方的有限区域,属于光的直线传播现象;
B. 雨后彩虹:太阳光经过空气中的小水滴时发生折射,不同色光的折射程度不同,从而被分解成七色光,属于光的折射(色散)现象;
C. 日环食:月球运行至太阳与地球之间,挡住了太阳射向地球的光线,利用光的直线传播原理形成,属于光的直线传播现象;
D. 猴子捞月:水中出现的月亮是平面镜成像,利用光的反射原理,属于光的反射现象。
综上,属于光折射形成的是B选项。
【答案】B
【知识点】光的折射、光的直线传播、光的反射
【点评】本题考查常见光现象的区分,属于光学基础题,需学生牢记不同光现象的典型实例,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】对各选项分析如下:
A. 井底之蛙:光在同种均匀介质中沿直线传播,青蛙只能看到井口上方的有限区域,属于光的直线传播现象;
B. 雨后彩虹:太阳光经过空气中的小水滴时发生折射,不同色光的折射程度不同,从而被分解成七色光,属于光的折射(色散)现象;
C. 日环食:月球运行至太阳与地球之间,挡住了太阳射向地球的光线,利用光的直线传播原理形成,属于光的直线传播现象;
D. 猴子捞月:水中出现的月亮是平面镜成像,利用光的反射原理,属于光的反射现象。
综上,属于光折射形成的是B选项。
【答案】B
【知识点】光的折射、光的直线传播、光的反射
【点评】本题考查常见光现象的区分,属于光学基础题,需学生牢记不同光现象的典型实例,难度较低。
【难度系数】0.8
2. 光从空气斜射入水中发生折射现象,下列光路图正确的是(
A
)。答案
A
解析
【分析】
要判断光从空气斜射入水中的光路是否正确,需依据光的折射规律:当光从空气斜射入水或其他介质时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,且折射光线与入射光线分别位于法线两侧。解题时需逐一分析各选项是否符合该规律。
【解析】
根据光的折射规律逐一分析选项:
1. 选项A:光从空气斜射入水中,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,且折射光线与入射光线在法线两侧,符合规律,光路正确。
2. 选项B:光从空气斜射入水中,折射光线远离法线,折射角大于入射角,不符合规律,错误。
3. 选项C:光从空气斜射入水中,折射光线与入射光线在同一直线,属于垂直入射的情况,本题为斜射,不符合规律,错误。
4. 选项D:折射光线与入射光线在法线同侧,不符合折射光线与入射光线分居法线两侧的规律,错误。
【答案】
A
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射规律的应用,需牢记光从空气斜射入其他介质时的折射特点,注意区分斜射与垂直入射的差异,属于光学基础题。
【难度系数】
0.6
要判断光从空气斜射入水中的光路是否正确,需依据光的折射规律:当光从空气斜射入水或其他介质时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,且折射光线与入射光线分别位于法线两侧。解题时需逐一分析各选项是否符合该规律。
【解析】
根据光的折射规律逐一分析选项:
1. 选项A:光从空气斜射入水中,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,且折射光线与入射光线在法线两侧,符合规律,光路正确。
2. 选项B:光从空气斜射入水中,折射光线远离法线,折射角大于入射角,不符合规律,错误。
3. 选项C:光从空气斜射入水中,折射光线与入射光线在同一直线,属于垂直入射的情况,本题为斜射,不符合规律,错误。
4. 选项D:折射光线与入射光线在法线同侧,不符合折射光线与入射光线分居法线两侧的规律,错误。
【答案】
A
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射规律的应用,需牢记光从空气斜射入其他介质时的折射特点,注意区分斜射与垂直入射的差异,属于光学基础题。
【难度系数】
0.6
3.(传统文化)我国诗歌文化源远流长,汉乐府《江南》一诗中的“鱼戏莲叶间”所描绘的画面如图所示。莲叶浮出水面,又倒映在水中。我们看到水中的鱼和莲叶,分别是由

第3题图 第4题图
光的折射
和光的反射
(填“光的直线传播”“光的反射”或“光的折射”)形成的虚
(填“虚”或“实”)像。第3题图 第4题图
答案
光的折射 光的反射 虚
解析
【分析】
要解决这个问题,需区分看到水中的鱼和水中莲叶倒影的光学原理:水中的鱼是鱼反射的光从水中斜射入空气,经折射进入人眼形成的像;水中的莲叶倒影是平静水面作为平面镜,莲叶的光经水面反射进入人眼形成的像,再结合像的虚实判断即可。
【解析】
1. 看到水中的鱼:鱼反射的光线从水中斜射入空气中时,发生光的折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线的方向看去,会看到鱼的虚像,因此是光的折射形成的虚像。
2. 看到水中的莲叶:平静的水面相当于平面镜,莲叶在水面成像属于平面镜成像,原理是光的反射,平面镜成正立、等大的虚像,因此是光的反射形成的虚像。
【答案】
光的折射 光的反射 虚
【知识点】
光的折射、光的反射、平面镜成像
【点评】
本题结合传统文化诗句,将光学知识与文学场景结合,考察光的折射、反射的基本应用,贴近生活,难度适中,能有效检验学生对光学基础概念的理解。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题,需区分看到水中的鱼和水中莲叶倒影的光学原理:水中的鱼是鱼反射的光从水中斜射入空气,经折射进入人眼形成的像;水中的莲叶倒影是平静水面作为平面镜,莲叶的光经水面反射进入人眼形成的像,再结合像的虚实判断即可。
【解析】
1. 看到水中的鱼:鱼反射的光线从水中斜射入空气中时,发生光的折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线的方向看去,会看到鱼的虚像,因此是光的折射形成的虚像。
2. 看到水中的莲叶:平静的水面相当于平面镜,莲叶在水面成像属于平面镜成像,原理是光的反射,平面镜成正立、等大的虚像,因此是光的反射形成的虚像。
【答案】
光的折射 光的反射 虚
【知识点】
光的折射、光的反射、平面镜成像
【点评】
本题结合传统文化诗句,将光学知识与文学场景结合,考察光的折射、反射的基本应用,贴近生活,难度适中,能有效检验学生对光学基础概念的理解。
【难度系数】
0.6
4. 如图所示,将筷子斜放入水中,筷子水下部分发出(反射)的光通过水面折射时折射光线

远离
(填“靠近”或“远离”)法线,逆着折射光看去,就会感觉水中的筷子向上
(填“上”或“下”)弯折。答案
远离 上
解析
【分析】
本题考查光的折射规律的应用,解题思路是:先明确水下筷子的光线传播方向是从水斜射入空气,根据光的折射规律判断折射光线与法线的位置关系;再结合人眼“光沿直线传播”的视觉习惯,判断看到的虚像位置,进而确定筷子的弯折方向。
【解析】
当筷子水下部分的光线从水中斜射入空气中时,根据光的折射规律:光从光密介质(水)斜射入光疏介质(空气)时,折射角大于入射角,因此折射光线远离法线;人眼逆着折射光线看去,会认为光沿直线传播,因此看到的是水下筷子的虚像,且虚像的位置比实际水下筷子的位置偏高,所以会感觉水中的筷子向上弯折。
【答案】
远离;上
【知识点】
光的折射规律、光的折射现象
【点评】
本题结合生活中“水中筷子弯折”的常见现象,考查光的折射规律的应用,属于基础题,需要理解折射时的角度变化和虚像的形成原理。
【难度系数】
0.5
本题考查光的折射规律的应用,解题思路是:先明确水下筷子的光线传播方向是从水斜射入空气,根据光的折射规律判断折射光线与法线的位置关系;再结合人眼“光沿直线传播”的视觉习惯,判断看到的虚像位置,进而确定筷子的弯折方向。
【解析】
当筷子水下部分的光线从水中斜射入空气中时,根据光的折射规律:光从光密介质(水)斜射入光疏介质(空气)时,折射角大于入射角,因此折射光线远离法线;人眼逆着折射光线看去,会认为光沿直线传播,因此看到的是水下筷子的虚像,且虚像的位置比实际水下筷子的位置偏高,所以会感觉水中的筷子向上弯折。
【答案】
远离;上
【知识点】
光的折射规律、光的折射现象
【点评】
本题结合生活中“水中筷子弯折”的常见现象,考查光的折射规律的应用,属于基础题,需要理解折射时的角度变化和虚像的形成原理。
【难度系数】
0.5
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