光在同一种均匀介质里沿直线传播；可一旦从空气斜射入水或玻璃，它的方向就会在分界面上突然改变。这种现象叫折射，也是初中光学里最有趣、最容易亲手看到的一个。
这篇指南先用最简单的水杯做出两个折射现象，再用一个可以拖拽的互动模拟，帮学生看清“入射角越大、折射角越大”“进入更密的介质、光更靠近法线”这些规律。
安全提醒（先读这一段）
- 如果用激光笔让光路更明显，务必遵守：绝不照射眼睛、他人或宠物，也不要对着镜子、玻璃等会反射的表面；能不用激光笔就尽量用普通光。
- 装水的玻璃杯较重、易碎，端放时小心，避免打湿桌面上的电器。
材料与器材
- 透明直筒水杯或玻璃杯、清水；
- 一支筷子或铅笔；
- 一枚硬币、一个不透明的碗；
- 可选：激光笔一支，滴入几滴牛奶的水（让水里的光路可见）。
先看两个现象
现象一：被“折断”的筷子。
- 往透明杯里倒大半杯水。
- 把筷子斜着插进水中，从侧面观察。
- 会看到筷子在水面处像是错开、变粗甚至“折断”了。
现象二：消失又出现的硬币。
- 把硬币放在空碗的底部中央。
- 眼睛慢慢后退并降低视线，直到碗沿刚好挡住硬币、看不见为止，保持头不动。
- 请另一个人沿碗壁缓缓倒入清水，硬币会又“浮”出来。
光从空气斜射入水：入射角 45° → 折射角 32°，光线向法线偏折。
现象记录
这个实验最好的记录方式，是把模拟里的入射角和折射角一组组抄下来。空气射入水（折射率约 1.33）时，会得到这样一串数：
- 入射角 0° → 折射角 0°（垂直入射，不偏折）；
- 入射角 20° → 折射角约 15°；
- 入射角 45° → 折射角约 32°；
- 入射角 70° → 折射角约 45°；
- 入射角 85° → 折射角约 48°。
把这五行连起来看，有两点要特别注意：
- 折射角始终小于入射角，而且两者不成正比。入射角从 0° 加到 45° 时折射角涨了 32°，可从 45° 再加到 85°（又是 40°），折射角只涨了 16°。所以“入射角翻倍，折射角也翻倍”是错的。
- 入射角再怎么加大也顶多到 90°，而折射角最多只能到约 48.8°。这个上限就是水的临界角的另一面。反过来从水射向空气时，入射角一旦超过 48.8°，光就完全射不出去了，这叫全反射，就是光纤能把光“关”在玻璃丝里传输的原理。
实物那边也别忘了记：筷子“折断”的位置永远在水面处，而且视线放得越低（入射角越大），错开得越明显；正对着从上往下看时，筷子几乎是直的。这和上面“入射角为 0° 时不偏折”完全对得上。
原理解释：光为什么会折射
光在不同介质里的传播速度不同。当光斜着从一种介质进入另一种介质时，速度改变会使传播方向在分界面处发生偏折，这就是折射。为了描述方向，我们在入射点作一条垂直于分界面的直线，叫作法线。光线与法线的夹角，分别是入射角和折射角。
初中阶段需要记住几条规律，都可以在上面的模拟里验证：
- 光从空气斜射入水或玻璃（进入更“密”的介质）时，折射角小于入射角，光线向法线靠拢；
- 反过来，从水或玻璃射入空气时，折射角大于入射角，光线远离法线；
- 入射角增大，折射角也增大；
- 当光垂直射到分界面（入射角为 0°）时，方向不改变，不发生偏折；
- 折射发生的同时，一部分光还会被反射回原介质（图中灰色虚线）。
介质使光偏折的能力可以用折射率 n 表示，n 越大，同样的入射角下光偏折得越厉害。试着把下方介质从水换成玻璃再换成钻石，会看到折射光越来越靠近法线。
生活中的折射
理解了折射，很多日常现象就说得通了：
- 游泳池或水塘看起来比实际更浅，是水底反射的光折射后进入眼睛造成的；
- 插入水中的筷子看起来“折断”，与本实验现象一。
- 放大镜、眼镜和照相机镜头，都是利用光通过透镜时的折射来成像；
- 雨后的彩虹，来自阳光在小水滴中的折射与色散。
四个最容易搞错的地方
- “水池看起来变浅，是因为水把光挡住了。”不是。池底反射的光斜着射出水面时远离法线偏折，进入眼睛的方向变陡了，大脑沿直线反推，就把池底“定位”到了更浅的位置。看到的是虚像，比真实位置浅。所以看着不深的水实际可能很深。这条不只是考点，也是安全常识：永远不要凭肉眼判断水深下水。
- “折射时入射角和折射角成正比。”不成正比，上面那串数据就是反例。真正成立的是 sin 之比恒定（初中不要求算，但要知道“不成正比”）。
- “光垂直射入时不发生折射。”严格说是“不发生偏折”。光进入水中后速度确实变慢了，只是方向没变。判断题里“垂直入射时不发生折射”通常算错，说“传播方向不改变”才稳妥。
- 把折射和反射搞混。同一个界面上两件事同时发生：一部分光返回原介质（反射，遵守“反射角等于入射角”），一部分光进入另一种介质（折射，方向改变）。模拟里灰色虚线是反射光、红色是折射光，一起看能记得更牢。
给老师和家长的组织建议
- 课时与分组：20 分钟，可作新课导入；全班演示 + 小组复现。
- 动手前先说清楚：激光笔一律由成人操作，绝不对人眼。
最容易被跳过的一步。先做「消失的硬币」再讲概念：让学生在硬币刚看不见时保持不动，由另一人倒水，那声惊呼就是最好的导入。
怎么判断真的懂了。能在图上正确画出法线、标出入射角与折射角，并说出「空气进水，折射角小于入射角」，即达标。
拓展一下
- 用模拟把入射角调到很大（如 80°），比较水、玻璃、钻石的折射角差别，感受折射率的作用。
- 若有激光笔和滴了牛奶的水，让光斜射入水，观察真实光路是否和模拟一致（注意激光安全）。
- 让箭头掉个头。在纸上画一支向右的箭头，把纸立在空玻璃杯后面，隔着杯子看是向右的；往杯里倒满水再看，箭头会变成向左。装满水的圆柱形杯子相当于一块凸透镜，光线在这里被折射会聚后交叉，于是左右颠倒。
- 做一次“消失的试管”。把一支小玻璃试管浸进食用油里，试管几乎会“不见”，因为某些食用油的折射率和玻璃很接近，光在两者交界处几乎不偏折，也就看不见界面了。可见我们能看见透明物体，靠的就是折射率的差别。
- 想一想：太阳明明已经落到地平线以下了，我们为什么还能看见它？（提示：大气层越靠近地面越密，阳光在其中一路弯折。）
当学生能用“法线、入射角、折射角、折射率”几个词，解释筷子为什么看起来折断，这个实验就算学明白了。