專題4.4 光的折射【四大題型】【人教版2024】（解析版）-2024-2025學年八年級上冊物理舉一反三系列（人教版2024）

專題4.4光的折射【四大題型】【人教版2024】TOC\o"1-1"\h\u【題型1光的折射和現象】 2【題型2光的折射規(guī)律的應用】 4【題型3光的折射作圖題】 6【題型4光的折射實驗】 9知識點1光的折射1.光的折射：光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發(fā)生偏折，這種現象叫光的折射。2.基本概念概念定義圖示入射光線照射到兩種介質分界面的光線AO折射光線光進入另一種介質被折射后的光線OB法線垂直于兩介質分界面的直線MN入射角入射光線與法線的夾角i折射角折射光線與法線的夾角θ3.生活中光的折射現象：（1）筷子“彎折”；（2）池水變淺；（3）海市蜃樓。要點詮釋：光的折射與光的反射一樣都是發(fā)生在兩種介質的交界處，只是反射光返回原介質中，而折射光則進入到另一種介質中，由于光在兩種不同的介質里傳播速度不同，故在兩種介質的交界處傳播方向發(fā)生變化，這就是光的折射?！绢}型1光的折射和現象】【例1】（23-24八年級上·四川攀枝花·期中）關于人在岸邊散步時看到水中的魚和水中的云，以下說法正確的是（）A．人看到水中的魚是反射形成的正立的虛像B．人看到水中的云是反射形成的倒立的實像C．人看到水中的魚是折射形成的正立的虛像D．他看到魚水中的位置比真實的魚的位置變淺了【答案】CD【詳解】人看到水中的魚是魚身上的光線經過水的折射后，進入空氣中，折射光線偏離法線，人逆著折射光線看去，看到的魚比實際的魚位置變淺了，而人的眼睛看的是水中魚的正立虛像。人看到水中的云，是云在水中所成的正立的虛像，因為此時的水面相當于平面鏡，平面鏡所成的是正立的虛像。故AB錯誤，CD正確。故選CD?！咀兪?-1】（2023·牡丹江）下列現象由光的折射形成的是（）。A.手影B.對鏡畫臉譜C.鉛筆“折斷”D.日食【答案】C。【解析】AD．影子的形成、日食、月食都是光遇到不透明的物體后無法穿過物體繼續(xù)傳播形成的，屬于直線傳播形成的，故A、D不符合題意；B．對著鏡子畫臉譜，屬于平面鏡成像，是光的反射原理，故B不符合題意；C．水中的“斷筆”是筆反射的光從水中斜射入空氣中時，傳播方向發(fā)生改變，人眼逆著折射光線看去，看到筆“被折斷”，屬于光的折射，故C符合題意。故選C?！咀兪?-2】（2023·恩施州）從岸邊看池水不深，在沒有安全保障情況下切記不要下水。池水看起來變淺，是因為（）。A.光的直線傳播 B.光的反射 C.光的折射 D.都有可能【答案】C?！窘馕觥砍厮雌饋硪沧儨\了，是池底反射的光線到水面處發(fā)生折射，折射光線遠離法線，眼睛逆著折射光線看來，看到池底的像比實際位置偏高，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C?！咀兪?-3（2022·湖北鄂州·中考真題）洗漱完畢，你來到陽臺，開始做廣播體操，陽光照在你身上，墻上出現了你動態(tài)的影子。關于影子形成的原理，下列說法正確的是（）A．光的直線傳播 B．光的反射C．光的折射 D．以上說法都不正確【答案】A【詳解】ABCD．身體不透明，光照射時會有一部分光被身體擋住，從而形成一片暗的區(qū)域，即形成了人的動態(tài)的影子，是由光的直線傳播形成的，故A正確，BCD錯誤。故選A。知識點2光的折射規(guī)律1.光的折射規(guī)律：（1）折射光線與入射光線、法線在同一平面上；（三線一面）（2）折射光線和入射光線分居法線兩側；（兩線分居）（3）光從空氣斜射入水或其他介質中時，折射角小于入射角（折射光線向法線偏折）；光從水或其他介質斜射入空氣時，折射角大于入射角；（4）入射角增大時，折射角也隨著增大；2.在光的折射現象中光路是可逆的。要點詮釋：（1）兩角關系：1）入射光線垂直界面入射時，折射角等于入射角等于0°；2）光從空氣斜射入水中或其他介質中時，折射角小于入射角；3）光從水等介質斜射入空氣中時，折射角大于入射角；4）注意無論是折射角還是入射角，在空氣中的角總是較大的。（2）光斜射到兩種介質的分界面時，光的傳播方向發(fā)生了偏折；但是光垂直照射到兩種介質的交界面時，入射角為零度，折射角為零度，光還是沿直線傳播?！绢}型2光的折射規(guī)律的應用】【例2】（23-24八年級上·四川成都·期中）如圖所示，一束光在空氣和玻璃兩種介質的界面上發(fā)生了反射和折射，請判斷：折射角的度數是，界面的方（選填“上”“下”“左”“右”）是空氣?！敬鸢浮?5°右【詳解】[1][2]由圖可知，∠BOE=60°，則∠COE=30°，根據反射角等于入射角，可知CD為法線，AB為分界面，折射光線和入射光線分別位于法線兩側，EO為入射光線，OG為折射光線，∠GOD為折射角。由圖可知，折射角∠GOD=45°，折射角大于入射角，所以這束光線是由玻璃進入空氣，即分界面的右側是空氣?！咀兪?-1】（2023·北京）一束單色光從空氣斜射入水中的情境如圖所示。下列說法正確的是（）。A.BO是入射光，OA是反射光；B.AO是入射光，OC是折射光；C.∠AOM是入射角，∠BON是反射角；D.光若沿CO入射，將沿OA和OB射出【答案】B?！窘馕觥緼BC．如圖：過點O作法線PQ，由于反射時反射光線和入射光線位于法線兩側；折射時折射光線和入射光線也位于法線兩側，所以圖中AO是入射光線、OB是反射光線、OC是折射光線?！螦OP是入射角，∠BOP是反射角，故B正確，AC錯誤；D．折射時光路是可逆的，所以光若沿CO入射，將沿OA射出，故D錯誤。故選B?！咀兪?-2】(2023山東慶云期中)在“天宮課堂”中,航天員王亞平將空氣注入水球,形成的氣泡球與水球的球心都在O點。一束光從空氣斜射入水球的光路如圖所示,其中球心O與入射點O1的連線為法線。則進入氣泡球的折射光線可能為(P8104005)()A.①B.②C.③D.④【答案】A【解析】光從水中斜射入空氣中時,會發(fā)生折射,折射角大于入射角,對于球體而言,入射點O2與球心O的連線即法線,進入氣泡球的折射光線可能為①。【變式2-3】(2023廣西寧明期中,22,★★☆)如圖所示,裝有水的長方體水槽水平放置,固定在左壁上的激光筆發(fā)出的一束紅光射到水面上的O點,紅光與水面夾角是45°,反射光射到右壁上的A點,折射光射到右壁上的B點,則A點到水面的距離(選填“大于”“小于”或“等于”)B點到水面的距離;往水槽內注水,水面上升2cm,此時反射光射到右壁上的C點,C點在A點(選填“上”或“下”)方。(點A、B、C未在圖中標出)

【答案】小于上【解析】根據光的反射定律和折射的特點畫出液面變化前后的光路圖,如解析圖所示:因為∠GOM=45°,所以∠DON=45°,△AOD為等腰直角三角形,AN=DN,而BN>DN,所以A點到水面的距離小于B點到水面的距離;由圖可知,C點在A點上方。【題型3光的折射作圖題】【例3】（23-24八年級上·四川成都·期中）如圖，小華同學用激光筆照射水面，在水槽壁上出現兩個紅點A和B，下列說法正確的是（）A．若保持入射點的位置不變，欲使點下移至，應使入射光線繞著點沿逆時針方向轉動B．入射光線繞著點沿順時針方向轉動，能觀察到另一亮點點會移動到點C．若保持入射光線不變，欲使點下移至，應使水面上升D．當水面上升時，折射角增大【答案】C【詳解】A．當光從空氣斜射到水面時，同時會發(fā)生反射和折射現象，反射角等于入射角，折射角小于入射角?，F保持入射點O的位置不變，欲使光點A下移至A1處，則反射光線偏離法線，反射角增大，入射角也需增大，所以入射光線應繞著O點沿順時針方向轉動，故A錯誤；B．入射光線MO繞著點O沿順時針方向轉動，入射角增大，折射角也會相應增大，因此，會觀察到另一亮點B會上升，移動到點B1

，故B錯誤；C．在水面變化過程中，由于入射光線不變，即入射角不變，則折射角也不發(fā)生改變，因此過B2

點作OB的平行線即光點下移的折射光線，會發(fā)現入射點應右移，即欲使B點下移至B2，水面需上升，故C正確；D．在水面變化過程中，由于入射光線不變，即入射角不變，則折射角也不發(fā)生改變，故D錯誤。故選C?！咀兪?-1】（2022·四川巴中·中考真題）下圖中已標出了反射光線OB，請畫出對應的入射光線AO和折射光線的大致方向OC?！敬鸢浮俊驹斀狻扛鶕矫骁R成像原理入射角等于反射角，故過入射點作垂直于水面的法線，然后作出入射光線OA，并標好入射光的方向。根據折射規(guī)律可知從空氣中射入水中的發(fā)生折射，折射角將小于入射角，折射光線將更靠近法線，由此可作出折射光線OC，如下圖【變式3-2】（2022·遼寧遼寧·中考真題）承德避暑山莊湖景如畫，如圖甲所示。小玉同學在岸邊，通過平靜的湖面，既可看到建筑物的倒影，又可看到水中的鯉魚。圖乙中，A點代表建筑物的頂點，B點代表小玉看到的魚，C點代表小玉的眼睛。請在圖乙中畫出：（1）A點在水中的像A'；（2）小玉看到A'的光路；

（3）魚的大致位置B'并完成看到B'的光路圖。【答案】【詳解】（1）作出建筑物的頂點A關于水面的對稱點A'，即為建筑物的頂點A在水中的像A'。（2）連接A'和小玉的眼睛C的連線，交水面于O，OC為反射光線，連接AO為入射光線，即為小玉看到A'的光路。

（3）水中的魚反射的光線斜射入空氣中時，折射角大于入射角；折射光線進入人眼，人眼逆著折射光線看過去，看到魚的虛像在魚的實際位置的上方；連接BC交水面于O'，過點O'作法線，O'C為折射光線，根據折射角大于入射角作出入射光線B'O'，即為看到B'的光路圖，魚的大致位置B'在B的正下方，如圖所示：【變式3-3】（2023·廣安）如圖所示，一束光從水里斜射入空氣中，請在圖中畫出反射光線和大致的折射光線?！窘馕觥抗庥伤行鄙湎蚩諝庵?，在界面發(fā)生反射，由光的反射特點，反射角等于入射角，作出反射光線；由于從水中斜射向空氣中，由光的折射特點可知，折射角大于入射角，作出折射光線，如下圖所示：【題型4光的折射實驗】【例4】（2023·赤峰）探究光折射時折射角與入射角的關系，如圖所示，使一束光從甲介質斜射入乙介質，測量并記錄入射角和折射角大??；改變光束射向O點的角度，進行多次實驗，數據如下表所示：實驗次數1234入射角10°20°30°40°折射角15.1°30.7°48.6°73.8°（1）光從甲介質斜射入乙介質發(fā)生折射時，折射角________入射角；折射角隨著入射角的增大而________；（2）做完第4次實驗后，同學們又使一束光從乙介質中以73.8°的入射角射入甲介質，測得折射角恰好為40°，這說明在折射現象中，________。【答案】①.大于；②.增大；③.光路是可逆的?！窘馕觥浚?）[1][2]由表中數據可知，當光從甲介質斜射入乙介質發(fā)生折射時，折射角大于對應的入射角，且隨著入射角的增大，折射角也跟著增大。（2）[3]當光從甲介質斜射入乙介質折射角為40°時，折射角為73.8°；當一束光從乙介質中以73.8°的入射角射入甲介質，測得折射角恰好為40°，這說明在折射現象中，光路是可逆的?！咀兪?-1】（23-24八年級上·四川成都·期中）如圖甲所示，這是七初探究光的反射定律和光的折射規(guī)律的裝置，紙板A和可沿折痕和向前或向后翻折。在圓盤中心，放置了一塊半圓形玻璃磚的圓心與重合，并使玻璃磚上邊沿與'垂直；實驗次數1234入射角（度）604530反射角（度）604530折射角（度）433221（1）在實驗進行時，各個方向的同學都能觀察到現象，是因為發(fā)生了；（選填“鏡面反射”、“漫反射”）（2）如圖甲，使一束光貼著紙板射向點，觀察入射光對應的反射光線和折射光線。改變光束入射角度，多做幾次，描繪每次光的徑跡，量出入射角、反射角和折射角，記錄如表。比較反射角和入射角，可以得出結論，；（3）如圖乙，將紙板A和向后翻折，在翻折的面板上看不到光路，則說明發(fā)生反射時；（4）第4次實驗的入射角、反射角、折射角如丙圖，與上表中第次實驗對比可得：“光在折射時，光路可逆”；（5）七初同學在進行完實驗后進行了反思，以下關于實驗分析錯誤的是()A．多次實驗的目的是為了找普遍規(guī)律；B．進行此次實驗時有小組的數據入射角為60度時，反射角為30度，是光路有誤C．折射角不一定小于入射角D．入射角增大，折射角也增大，反射角也增大，折射、反射增大的角度不相同【答案】漫反射光反射時，反射角等于入射角反射光線、入射光線和法線在同一平面上1B【詳解】（1）[1]實驗時從光屏前不同的方向都能看到光的傳播路徑，是由于光屏表面凹凸不平，光在這里發(fā)生了漫反射的緣故。（2）[2]根據表格知，多次試驗中，反射角和入射角數值都是相等的，可以得出結論，光發(fā)生反射時，反射角等于入射角。（3）[3]由題意得，當顯示入射光線、反射光線的紙板在同一平面上時，入射光線、反射光線都能同時看見；當把顯示反射光線的紙板A向前折或向后折，這時在紙板上看不到反射光線，說明反射光線、入射光線和法線在同一平面上。（4）[4]丙圖中折射角為60度，入射角為43度，與第一次的數據交換了入射角和折射角，說明折射時光路具有可逆性。（5）[5]A．多次實驗的目的是為了找普遍規(guī)律，故A正確，不符合題意；B．進行此次實驗時有小組的數據入射角為60度時，反射角為30度，是把反射光線與界面的夾角看成了反射角，不是光路有誤，故B錯誤，符合題意；C．當光從水中射入空氣，折射角大于入射角，折射角不一定小于入射角，故C正確，不符合題意；D．根據表格數據知，入射角增大，折射角也增大，反射角也增大，折射、反射增大的角度不相同，故D正確，不符合題意。【變式4-2】（23-24八年級上·四川·期中）在探究光的折射規(guī)律實驗中，某小組同學意外發(fā)現：當光沿某方向從半圓形玻璃磚射向空氣時，折射光消失而反射光卻變得更亮，這是光的全反射現象。課后，同學們查到光從某種玻璃射向空氣時的一些數據如表：玻璃中的入射角i0°10°20°30°40°41.2°41.8°42°空氣中的折射角15.2°30.9°48.6°74.6°81°90°無（1）表中第二行第一個空格中折射角是；（2）光從這種玻璃斜射向空氣時，入射角增大、折射角增大，但是折射角總是（填“大于”“小于”或“等于”）入射角，當入射角時，就發(fā)生了全反射現象、此時反射光最強；（3）光纖通信就是利用光的全反射原理，光導纖維在結構上有內芯和包層兩種不同的透明介質、光從內芯傳播時遇到外芯處，會發(fā)生全反射現象，從而保證光線不會泄漏到光纖外，只能在玻璃中傳播，如圖丁所示。若一光導纖維全長為L，光在空氣和光纖內芯中的傳播速度分別為、，則關于光在光纖中傳播的時間t，正確的是。A．B．C．D．【答案】大于A【詳解】（1）[1]根據光的折射規(guī)律可知，當入射角為0°時，光的傳播方向不變，則折射角為0°。