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9. 一束激光从空气中以图示角度射入水中，其反射光线与折射光线刚好垂直。请在图中画出折射光线，并标出折射角的大小。
答案
9. 如图所示：
解析
【分析】
要解决这道题，需结合光的反射定律和折射规律分析：首先确定入射角为53°，根据反射定律得反射角等于入射角（53°）；再利用“反射光线与折射光线垂直”的条件，计算折射光线与法线的夹角（折射角）：反射光线与法线夹角53°，则反射光线与界面夹角为90°-53°=37°，因反射光线与折射光线垂直，故折射光线与界面夹角为90°-37°=53°，进而得折射光线与法线的夹角（折射角）为90°-53°=37°；最后在水中画出折射光线，标出折射角37°。
【解析】
1. 确定入射角：入射光线与法线的夹角为53°，即入射角为53°；
2. 根据光的反射定律，反射角等于入射角，因此反射角为53°，反射光线与法线的夹角为53°；
3. 计算折射角：反射光线与界面的夹角为90°-53°=37°，已知反射光线与折射光线垂直，所以折射光线与界面的夹角为90°-37°=53°，则折射光线与法线的夹角（折射角）为90°-53°=37°；
4. 光从空气斜射入水中，折射光线向法线偏折，在水中画出折射光线，并标出折射角37°，如图所示。
【答案】
如图所示：
【知识点】
光的反射定律，光的折射规律
【点评】
本题综合考查光的反射与折射规律，需利用反射角等于入射角、反射光线与折射光线垂直的条件计算折射角，侧重对光学规律应用能力的考查，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合光的反射定律和折射规律分析：首先确定入射角为53°，根据反射定律得反射角等于入射角（53°）；再利用“反射光线与折射光线垂直”的条件，计算折射光线与法线的夹角（折射角）：反射光线与法线夹角53°，则反射光线与界面夹角为90°-53°=37°，因反射光线与折射光线垂直，故折射光线与界面夹角为90°-37°=53°，进而得折射光线与法线的夹角（折射角）为90°-53°=37°；最后在水中画出折射光线，标出折射角37°。
【解析】
1. 确定入射角：入射光线与法线的夹角为53°，即入射角为53°；
2. 根据光的反射定律，反射角等于入射角，因此反射角为53°，反射光线与法线的夹角为53°；
3. 计算折射角：反射光线与界面的夹角为90°-53°=37°，已知反射光线与折射光线垂直，所以折射光线与界面的夹角为90°-37°=53°，则折射光线与法线的夹角（折射角）为90°-53°=37°；
4. 光从空气斜射入水中，折射光线向法线偏折，在水中画出折射光线，并标出折射角37°，如图所示。
【答案】
如图所示：
【知识点】
光的反射定律，光的折射规律
【点评】
本题综合考查光的反射与折射规律，需利用反射角等于入射角、反射光线与折射光线垂直的条件计算折射角，侧重对光学规律应用能力的考查，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
10.如图所示,小宇看到水中有一条鱼,A、B两点中有一点是鱼的实际位置,另一点是像的位置,请在图中画出他看到鱼的光路图。
答案
10. 如图所示：
解析
【分析】
要画出看到水中鱼的光路，需明确：人看到水中的鱼，是鱼反射的光经水面折射后进入眼睛。根据光的折射规律，光从水中斜射入空气时，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会形成比实际位置浅的虚像，因此A是鱼的虚像，B是鱼的实际位置。画光路时，先确定折射光线的路径（连接眼睛与虚像A，与水面交于入射点），再连接实际位置B与入射点作为入射光线，最后标注光线方向即可。
【解析】
1. 确定位置：光从水中斜射入空气时，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看到的虚像位置比实际位置浅，故B为鱼的实际位置，A为像的位置。
2. 画光路：
① 连接眼睛与A点，与水面的交点为入射点O；
② 连接B和O，标注箭头（方向从B指向O，为入射光线）；
③ 连接O和眼睛，标注箭头（方向从O指向眼睛，为折射光线），折射光线需符合“折射角大于入射角”的规律。
【答案】
如图所示：
【知识点】
光的折射现象、光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射在生活中的应用，需理解水中物体虚像的形成原理，是光学部分的基础应用题型。
【难度系数】
0.6
要画出看到水中鱼的光路，需明确：人看到水中的鱼，是鱼反射的光经水面折射后进入眼睛。根据光的折射规律，光从水中斜射入空气时，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会形成比实际位置浅的虚像，因此A是鱼的虚像，B是鱼的实际位置。画光路时，先确定折射光线的路径（连接眼睛与虚像A，与水面交于入射点），再连接实际位置B与入射点作为入射光线，最后标注光线方向即可。
【解析】
1. 确定位置：光从水中斜射入空气时，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看到的虚像位置比实际位置浅，故B为鱼的实际位置，A为像的位置。
2. 画光路：
① 连接眼睛与A点，与水面的交点为入射点O；
② 连接B和O，标注箭头（方向从B指向O，为入射光线）；
③ 连接O和眼睛，标注箭头（方向从O指向眼睛，为折射光线），折射光线需符合“折射角大于入射角”的规律。
【答案】
如图所示：
【知识点】
光的折射现象、光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射在生活中的应用，需理解水中物体虚像的形成原理，是光学部分的基础应用题型。
【难度系数】
0.6
11.光在水中的传播速度约为在空气中传播速度的$\frac{3}{4}$，光在玻璃中的传播速度约为在空气中传播速度的$\frac{2}{3}$。当光从空气斜射入水中时，折射光线偏向法线；当光从空气斜射入玻璃中时，折射光线也偏向法线。你认为，当光从水中斜射入玻璃中时，折射光线会
偏向
（选填“偏离”或“偏向”）法线。你猜想的理由是当光从传播速度大的介质斜射向传播速度小的介质中时，折射光线偏向法线（其他说法只要合理也可）
。答案
11. 偏向 当光从传播速度大的介质斜射向传播速度小的介质中时，折射光线偏向法线（其他说法只要合理也可）
解析
【分析】
首先，题目给出光在空气、水、玻璃中的传播速度关系：设光在空气中的速度为$c$，则水中速度为$\frac{3}{4}c$，玻璃中速度为$\frac{2}{3}c$，因此三者速度大小为$v_{空气}＞v_{水}＞v_{玻璃}$。接着题目说明：光从空气（速度大的介质）斜射入水或玻璃（速度小的介质）时，折射光线都偏向法线，由此可总结出规律：当光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质时，折射光线偏向法线。要判断光从水斜射入玻璃的折射情况，只需比较两者光速：$v_{水}＞v_{玻璃}$，即光从传播速度大的介质（水）斜射入传播速度小的介质（玻璃），根据规律即可得出结论。
【解析】
1. 比较三种介质中光的传播速度：设光在空气中的速度为$c$，则$v_{水}=\frac{3}{4}c$，$v_{玻璃}=\frac{2}{3}c$，可得$v_{空气}＞v_{水}＞v_{玻璃}$。
2. 归纳折射规律：根据题目中“光从空气斜射入水或玻璃时折射光线偏向法线”的信息，总结出：光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质时，折射光线偏向法线。
3. 判断折射方向：光从水（$v_{水}$）斜射入玻璃（$v_{玻璃}$），因$v_{水}＞v_{玻璃}$，符合“从传播速度大的介质斜射入小的介质”的条件，故折射光线偏向法线。
【答案】偏向；当光从传播速度大的介质斜射向传播速度小的介质中时，折射光线偏向法线（合理即可）
【知识点】光的折射规律；光速与介质的关系
【点评】本题通过给定的速度信息和部分折射现象，考查学生的信息提取、归纳推理能力，要求学生将规律应用到新场景，属于中等难度的光学规律应用题目。
【难度系数】0.5
首先，题目给出光在空气、水、玻璃中的传播速度关系：设光在空气中的速度为$c$，则水中速度为$\frac{3}{4}c$，玻璃中速度为$\frac{2}{3}c$，因此三者速度大小为$v_{空气}＞v_{水}＞v_{玻璃}$。接着题目说明：光从空气（速度大的介质）斜射入水或玻璃（速度小的介质）时，折射光线都偏向法线，由此可总结出规律：当光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质时，折射光线偏向法线。要判断光从水斜射入玻璃的折射情况，只需比较两者光速：$v_{水}＞v_{玻璃}$，即光从传播速度大的介质（水）斜射入传播速度小的介质（玻璃），根据规律即可得出结论。
【解析】
1. 比较三种介质中光的传播速度：设光在空气中的速度为$c$，则$v_{水}=\frac{3}{4}c$，$v_{玻璃}=\frac{2}{3}c$，可得$v_{空气}＞v_{水}＞v_{玻璃}$。
2. 归纳折射规律：根据题目中“光从空气斜射入水或玻璃时折射光线偏向法线”的信息，总结出：光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质时，折射光线偏向法线。
3. 判断折射方向：光从水（$v_{水}$）斜射入玻璃（$v_{玻璃}$），因$v_{水}＞v_{玻璃}$，符合“从传播速度大的介质斜射入小的介质”的条件，故折射光线偏向法线。
【答案】偏向；当光从传播速度大的介质斜射向传播速度小的介质中时，折射光线偏向法线（合理即可）
【知识点】光的折射规律；光速与介质的关系
【点评】本题通过给定的速度信息和部分折射现象，考查学生的信息提取、归纳推理能力，要求学生将规律应用到新场景，属于中等难度的光学规律应用题目。
【难度系数】0.5
