2024-2025學(xué)年八年級(jí)物理上冊(cè)4.4光的折射精講精練含解析新版新人教版

Page16專題4.4光的折射學(xué)問點(diǎn)掃描：學(xué)問點(diǎn)一：折射現(xiàn)象1.概念：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象。2.折射角：折射光線和法線間的夾角。學(xué)問點(diǎn)二：光的折射規(guī)律在光的折射中，入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi)，入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè)。光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角；光從水或其它介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角，折射角隨入射角的增大而增大；當(dāng)光從空氣垂直射入水或其他介質(zhì)中時(shí)，傳播方向不變，折射角、反射角和入射角都等于0°。學(xué)問點(diǎn)三：生活中的折射現(xiàn)象水中的魚的位置看起來比實(shí)際位置淺一些；由于光的折射，池水看起來比實(shí)際的淺一些；水中的人看岸上的景物的位置比實(shí)際位置遠(yuǎn)些；透過厚玻璃看鋼筆，筆桿似乎彎折了；斜放在水中的筷子似乎向下彎折了。重點(diǎn)難點(diǎn)解讀：一、重點(diǎn)相識(shí)光的折射規(guī)律在光的折射中，入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi)，入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè)。光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角；光從水或其它介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角，折射角隨入射角的增大而增大；當(dāng)光從空氣垂直射入水或其他介質(zhì)中時(shí)，傳播方向不變，折射角、反射角和入射角都等于0°；斜射時(shí)，總是空氣中的角大；當(dāng)光射到兩介質(zhì)的分界面時(shí)，反射、折射同時(shí)發(fā)生；（4）光的折射中光路是可逆的。二、說明生活中的折射現(xiàn)象是難點(diǎn)用光的折射規(guī)律說明生活中的折射現(xiàn)象，必需對(duì)規(guī)律內(nèi)容嫻熟把握，同時(shí)必需會(huì)做出折射光路圖。一般狀況，給定的物體，經(jīng)過折射后，物體的像是淺了還是深了，這類問題解答方法就是依據(jù)規(guī)律作出光路進(jìn)行分析。所以科學(xué)精確作出折射光路圖是非常重要的步驟。同時(shí)要知道人眼睛看到物體的像是虛像。對(duì)點(diǎn)例題解析：學(xué)問點(diǎn)一：折射現(xiàn)象【例題1】（2024四川南充）下列現(xiàn)象中屬于光的折射現(xiàn)象的是（）A．坐井觀天 B．杯弓蛇影 C．空中樓閣 D．一葉障目【答案】C【解析】（1）光在同種、勻稱、透亮介質(zhì)中沿直線傳播，產(chǎn)生的現(xiàn)象有小孔成像、激光準(zhǔn)直、影子的形成、日食和月食等；（2）光線傳播到兩種介質(zhì)的表面上時(shí)會(huì)發(fā)生光的反射現(xiàn)象，例如水面上出現(xiàn)岸上物體的倒影、平面鏡成像、玻璃等光滑物體反光都是光的反射形成的；（3）光線在同種不勻稱介質(zhì)中傳播或者從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)光的折射現(xiàn)象，例如水池底變淺、水中筷子變彎、空中樓閣等都是光的折射形成的。A.坐井觀天指在井中看到的天空只有井口那么大，這是光的直線傳播造成的，故A不符合題意；B.杯弓蛇影是指弓在水中成像，屬于平面鏡成像，是光的反射造成的，故B不符合題意；C.空中樓閣是光在不勻稱的大氣中傳播形成的光的折射現(xiàn)象，故C符合題意；D.一葉障目由于光沿直線傳播形成的，故D不符合題意。學(xué)問點(diǎn)二：光的折射規(guī)律【例題2】（2024江蘇蘇州）圖中，一條光線從空氣射入水中，請(qǐng)標(biāo)出它的入射角α并大致畫出折射光線。

【答案】如圖所示：

【解析】首先畫出法線，然后依據(jù)折射光線與入射光線和法線在同一平面內(nèi)，在法線的由此水中畫出折射光線，光從空氣斜射入水中，所以折射角小于入射角，入射角是入射光線與法線的夾角。

學(xué)問點(diǎn)三：生活中的折射現(xiàn)象【例題3】（2024大連）面對(duì)澄澈見底、看起來不過齊腰深的池水，不會(huì)游泳的人千萬不要貿(mào)然下去，因?yàn)槿藗兛吹降某厮疃群退膶?shí)際深度并不相同，下面四幅圖能正確說明此現(xiàn)象的是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】A.人們看到的池水深度和它的實(shí)際深度并不相同，是因?yàn)楣饩€從水中斜射入空氣中，折射光線進(jìn)入人的眼睛，而圖中表示的是光從空氣斜射入水里，當(dāng)光從空氣斜射入水里或其它透亮介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角，而圖中是折射角大于入射角，故A錯(cuò)誤；BC.池底反射出的光，在水面處發(fā)生了折射，折射角大于入射角，人認(rèn)為光是沿直線傳播的，所以逆著折射光線看上去，看到的是變淺的池底的虛像，即池水的實(shí)際深度比看到的池底要深，而圖中池底的位置在看到的池底虛像的上方，故B錯(cuò)誤，故C正確。人們看到的池水深度和它的實(shí)際深度并不相同，是因?yàn)楣饩€從水中斜射入空氣中，折射光線進(jìn)入人的眼睛，而圖中表示的是光從空氣斜射入水里，故D錯(cuò)誤。達(dá)標(biāo)訓(xùn)練題：1.光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)，折射光線與入射光線、法線在同一平面上；折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)，折射角______入射角；入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大；當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向______。折射現(xiàn)象光路也是可逆的?！敬鸢浮啃∮?不變更.【解析】熟記光的折射規(guī)律，留意入射光線是從空氣射入其它透亮物質(zhì)還是從別的物質(zhì)射入空氣中的。還要知道光線垂直入射介質(zhì)時(shí)，光線傳播方向不變的道理。2.下列是與光學(xué)學(xué)問有關(guān)的詩句或成語：①立竿見影②潭清疑水淺③一葉障目。其中______（填序號(hào)）與另外兩個(gè)所描述的光現(xiàn)象形成的緣由不同，它可以用光的______說明。【答案】②

折射

【解析】①立竿見影是指把竿豎在陽光下，可以看到竿的影子，這是因?yàn)楣庋刂本€傳播。

②“潭清疑水淺”指的是池底看起來要比實(shí)際的位置變淺了，看到的池底是真實(shí)池底的反射的光線在由水中進(jìn)入空氣時(shí)發(fā)生折射而形成的虛像；是光的折射現(xiàn)象。

③由于光在空氣中沿直線傳播，光線不能繞到葉子后面，故能一葉障目，不見泰山。是光的直線傳播。

綜上分析可知，②與另外兩個(gè)所描述的光現(xiàn)象形成的緣由不同，它可以用光的折射說明。

3.如圖所示的四種現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是（）A．山在水中形成“倒影” B．景物在觀后鏡中成像C．月食現(xiàn)象的形成 D．鋼勺似乎在水面處“折斷”【答案】D．【解析】推斷光的折射現(xiàn)象，要對(duì)折射的定義理解清晰，光從一種透亮介質(zhì)斜射入另一種透亮介質(zhì)中時(shí)，傳播方向一般會(huì)發(fā)生變更，這是光的折射，生活中光在不勻稱介質(zhì)中不沿直線傳播的現(xiàn)象也是光的折射．A．安靜的水面相當(dāng)于平面鏡，倒影是平面鏡成的像，這是利用光的反射原理，故A錯(cuò)誤．B．觀后鏡是凸面鏡，屬于光的反射，故B錯(cuò)誤；C．發(fā)生月食時(shí)，太陽、月球、地球三者都在同始終線上，都可以用光沿直線傳播來說明，故C錯(cuò)誤．D．從水中鋼勺上反射的光從水中斜射入空氣中時(shí)，發(fā)生折射，折射光線遠(yuǎn)離法線，當(dāng)人逆著折射光線的方向看時(shí)，看到的是鋼勺的虛像，比實(shí)際位置偏高，所以感覺折斷了，故D正確．一、選擇題1．（2024山東德州）下列詩句中有關(guān)光現(xiàn)象的說法正確的是（）A．“綠樹陰濃夏日長”，樹陰是光的反射形成的 B．“樓臺(tái)倒影入池塘”，樓臺(tái)倒影是光的折射形成的 C．“瀑水噴成虹”，彩虹是光的直線傳播形成的 D．“潭清疑水淺”，水淺是光的折射形成的【答案】D【解析】（1）光在同種勻稱物質(zhì)中沿直線傳播，在日常生活中，激光準(zhǔn)直、小孔成像和影子的形成等，都表明光在同一種勻稱介質(zhì)中是沿直線傳播的；（2）當(dāng)光照耀到物體界面上時(shí)，有一部分光被反射回來的現(xiàn)象是光的反射，例如：平面鏡成像、水中倒影都是由光的反射形成的；（3）當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生偏折，這就是光的折射，復(fù)色光發(fā)生折射時(shí)，會(huì)出現(xiàn)色散現(xiàn)象，如：空中樓閣、看水里的魚比實(shí)際位置淺、雨后天空中的彩虹等都是光的折射形成的。A.樹陰是樹木的影子，由于光的直線傳播，光射到不透亮物體上，在不透亮物體后面形成影子，故A錯(cuò)誤；B.樓臺(tái)的倒影屬于平面鏡成像，是光的反射形成的虛像，故B錯(cuò)誤；C.彩虹是光的色散形成的，光的色散的實(shí)質(zhì)是光的折射，故C錯(cuò)誤；D.“潭清疑水淺”中“水淺”是水底看起來比較淺，這是由于光的折射形成的，看水底是逆著光的傳播方向看的（即逆著折射光線看），由于錯(cuò)覺，我們始終認(rèn)為光是沿直線傳播的，所以看到的位置比實(shí)際位置淺，故D正確。2．（2024山東德州）下列詩句中有關(guān)光現(xiàn)象的說法正確的是（）A．“綠樹陰濃夏日長”，樹陰是光的反射形成的 B．“樓臺(tái)倒影入池塘”，樓臺(tái)倒影是光的折射形成的 C．“瀑水噴成虹”，彩虹是光的直線傳播形成的 D．“潭清疑水淺”，水淺是光的折射形成的【答案】D【解析】（1）光在同種勻稱物質(zhì)中沿直線傳播，在日常生活中，激光準(zhǔn)直、小孔成像和影子的形成等，都表明光在同一種勻稱介質(zhì)中是沿直線傳播的；（2）當(dāng)光照耀到物體界面上時(shí)，有一部分光被反射回來的現(xiàn)象是光的反射，例如：平面鏡成像、水中倒影都是由光的反射形成的；（3）當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生偏折，這就是光的折射，復(fù)色光發(fā)生折射時(shí)，會(huì)出現(xiàn)色散現(xiàn)象，如：空中樓閣、看水里的魚比實(shí)際位置淺、雨后天空中的彩虹等都是光的折射形成的。A.樹陰是樹木的影子，由于光的直線傳播，光射到不透亮物體上，在不透亮物體后面形成影子，故A錯(cuò)誤；B.樓臺(tái)的倒影屬于平面鏡成像，是光的反射形成的虛像，故B錯(cuò)誤；C.彩虹是光的色散形成的，光的色散的實(shí)質(zhì)是光的折射，故C錯(cuò)誤；D.“潭清疑水淺”中“水淺”是水底看起來比較淺，這是由于光的折射形成的，看水底是逆著光的傳播方向看的（即逆著折射光線看），由于錯(cuò)覺，我們始終認(rèn)為光是沿直線傳播的，所以看到的位置比實(shí)際位置淺，故D正確。3.（2024四川內(nèi)江）光從玻璃射向空氣中，在玻璃與空氣的交界面上發(fā)生折射和反射，以下符合實(shí)際狀況的是（）A． B． C． D．【答案】D【解析】A.圖中描述的是光從玻璃斜射入空氣中的情境，反射光線的方向錯(cuò)誤，不符合反射定律；折射角小于入射角，不符合折射定律，故A圖不正確。B.圖中描述的是光從空氣斜射入玻璃中的情境，反射光線的方向錯(cuò)誤，不符合反射定律；折射角大于入射角，符合折射定律，故B圖不正確。C.圖中描述的是光從空氣斜射入玻璃中的情境，反射角等于入射角，符合反射定律；折射角等于入射角，不符合折射定律，故C圖不正確。D.圖中描述的是光從空氣斜射入玻璃中的情境，反射角等于入射角，符合反射定律；折射角大于入射角，符合折射定律，故D圖正確。二、填空題4.（2024河北?。┬∶髟诤呌瓮鏁r(shí)，看到了一些光現(xiàn)象。（1）茂密的樹下有一個(gè)個(gè)園形的小光斑，是由于而形成的太陽“像”。（2）看到的湖水中游動(dòng)的“魚”比其實(shí)際位置要（選填“深”或“淺”）。（3）湖中孔橋的“倒影”，是由于光的而形成的虛像?！敬鸢浮浚?）光的直線傳播；（2）淺；（3）反射。【解析】光在同一勻稱介質(zhì)中是沿直線傳播的，應(yīng)用的實(shí)例有：小孔成像、影子的形成、日食和月食現(xiàn)象；從魚出來的光線由水中進(jìn)入空氣時(shí)，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進(jìn)入人眼，人眼會(huì)逆著折射光線的方向看去，就會(huì)覺得魚變淺了；倒影屬于平面鏡成像，平面鏡成像的原理是光的反射。（1）茂密的樹下有一個(gè)個(gè)圓形的小光斑，屬于小孔成像現(xiàn)象，是由于光沿直線傳播而形成的太陽的“像”。（2）水中的魚反射的光線穿過水面，折射進(jìn)入人眼，此時(shí)間線在水面處發(fā)生折射，折射角大于入射角，即人眼逆著折射光線的方向看去，看到的是魚經(jīng)水面折射所成的虛像，且虛像在實(shí)際魚的上方，所以從岸邊看到水中“魚”的位置比魚實(shí)際位置要淺一些。（3）湖中的孔橋的倒影，屬于平面鏡成像，是由于光的反射而形成的虛像。5.（2024天津）下列是與光學(xué)學(xué)問有關(guān)的詩句或成語：①立竿見影②潭清疑水淺③一葉障目。其中______（填序號(hào)）與另外兩個(gè)所描述的光現(xiàn)象形成的緣由不同，它可以用光的______說明?！敬鸢浮竣?/p>

折射

【解析】①立竿見影是指把竿豎在陽光下，可以看到竿的影子，這是因?yàn)楣庋刂本€傳播。

②“潭清疑水淺”指的是池底看起來要比實(shí)際的位置變淺了，看到的池底是真實(shí)池底的反射的光線在由水中進(jìn)入空氣時(shí)發(fā)生折射而形成的虛像；是光的折射現(xiàn)象。

③由于光在空氣中沿直線傳播，光線不能繞到葉子后面，故能一葉障目，不見泰山。是光的直線傳播。

綜上分析可知，②與另外兩個(gè)所描述的光現(xiàn)象形成的緣由不同，它可以用光的折射說明。

6.（?？碱}）我們都知道小馬過河的故事，如圖所示，是小馬過河的圖片．小馬斜著看水中東西，會(huì)發(fā)生折射．依據(jù)光的折射規(guī)律，小馬看到的河底位置比實(shí)際位置要（填“深”或“淺”）．小馬在河中的“倒影”看起來比它本身要“暗”一些，主要是因?yàn)椴皇侨康墓庠谒嫔习l(fā)生了．【答案】淺；反射．【解析】河底反射出的光線從水中斜射到水面時(shí)，要發(fā)生折射，由于光從水中進(jìn)入空氣，所以折射角大于入射角．折射光線的反向延長線的交點(diǎn)即像點(diǎn)在物體的上方；所以看到的河底的位置要比實(shí)際位置要淺；光射到水面時(shí)，一部分光線發(fā)生了反射，另一部分發(fā)生了折射而進(jìn)入水中，這些“倒影”看起來比小馬本身“暗”一些．光從水中斜射入空氣，折射角大于入射角是造成看到的位置比實(shí)際位置變淺的根本緣由．7．（2024?棗莊模擬）詩句“大漠孤煙直，長河落日?qǐng)A”給我們呈現(xiàn)了一幅漂亮的畫卷。其實(shí)詩人視察到的落日并非太陽的實(shí)際位置（如圖所示），而是太陽光經(jīng)過不勻稱的大氣層發(fā)生了所成的像，太陽實(shí)際在圖中（選填“甲”或“乙”）的位置?！敬鸢浮空凵洌灰??！窘馕觥慨?dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫做光的折射。太陽落山時(shí)，太陽的實(shí)際位置在地平線下面，但太陽光經(jīng)過不勻稱的大氣層時(shí)發(fā)生了折射，通過折射我們望見了太陽的虛像（即視察到的落日），此時(shí)，太陽的實(shí)際位置在圖中的乙位置。8．（2024?山西模擬）如圖是光在空氣和水的界面發(fā)生反射和折射的光路圖，∠AOS=60°．圖中的入射光線是；反射角大小是；折射光線在（填“水”或“空氣”）中?！敬鸢浮緼O；30°；空氣。【解析】此題首先依據(jù)反射角和入射角相等，找出法線，從而確定界面，然后依據(jù)折射光線和入射光線的關(guān)系確定出折射光線、入射光線、反射光線以及反射角的度數(shù)。由圖可知，∠AOS=60°，所以∠AOP=90°﹣60°=30°，而∠COP與∠AOP時(shí)相等的，依據(jù)反射角等于入射角，所以PQ為法線，RS為界面，而折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)，則OB肯定為折射光線，AO為入射光線，OC為反射光線。由圖可知，折射角要大于入射角，因當(dāng)光線從水中斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角。所以這束光線是由玻璃進(jìn)入空氣。即分界面的右側(cè)是空氣。三、作圖題9.（2024廣東深圳）一束光線從空氣射入玻璃時(shí)，界面MN上的反射光線如圖所示，請(qǐng)畫出對(duì)應(yīng)的入射光線和大致的折射光線。【答案】如圖所示：【解析】首先通過入射點(diǎn)做垂直與分界面的法線，然后依據(jù)入射角等于反射角做出入射光線；最終在法線上面玻璃一側(cè)，依據(jù)折射角小于入射角做出折射光線。10.（2024吉林?。┤鐖D，一束光線與水平面成30°角斜射到水面上，同時(shí)發(fā)生反射和折射，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出反射光線和折射光線的大致方向，標(biāo)出反射角的度數(shù)．【答案】如圖所示?！窘馕觥繄D中入射光線與界面的夾角是30°，入射角是入射光線與法線的夾角，因此入射角是90°﹣30°=60°；反射角是反射光線與法線的夾角，反射角等于入射角也為60°．光由空氣斜射進(jìn)入水中時(shí)，折射光線向靠近法線方向偏折，折射角小于入射角，據(jù)此完成光路。11.（2024云南模擬）如圖所示，S是點(diǎn)光源，作出入射光線SO的反射光線和大致的折射光線．【答案】如圖所示?！窘馕觥恳罁?jù)入射光線、反射光線以及法線在同一平面內(nèi)，并且入射角等于反射角，畫出反射光線；依據(jù)入射光線、折射光線以及法線在同一平面內(nèi)，折射角小于入射角，確定折射光線的方向．依據(jù)反射角等于入射角在法線右側(cè)的空氣中畫出反射光線；依據(jù)折射角小于入射角在法線右側(cè)水中畫出折射光線．四、試驗(yàn)探究題12．（2024貴州貴陽）光從空氣斜射入水和玻璃時(shí)都會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，但是水和玻璃的折射狀況會(huì)相同嗎？為了探究這個(gè)問題，小華選擇了光屏、透亮玻璃磚、水槽、激光電筒等器材進(jìn)行試驗(yàn)。他在光屏上畫出相互垂直的NN'和MM'兩條線段并相交于O點(diǎn)，如圖甲所示。（1）小華將玻璃磚的一個(gè)表面與MM'齊平放置，讓激光電筒發(fā)出的光線從A點(diǎn)到O點(diǎn)入射，他看到了如圖乙所示的光路（AO、OC為同始終線），你認(rèn)為出現(xiàn)光線OC是因?yàn)開_______所致，鑒于本試驗(yàn)的目的，此時(shí)最應(yīng)當(dāng)記錄的兩條光線是________________。（2）接下來他要視察光從空氣中進(jìn)入水中的狀況，他將光屏豎直放入水槽中，（使線段MM'水平）并向水槽中漸漸注水至水面與MM'齊平，入射光線應(yīng)當(dāng)從A點(diǎn)向O點(diǎn)射入，這是為了保證_______________，其實(shí)本試驗(yàn)小華還考慮了入射光線所在一側(cè)的________相同。（3）小華最終在光屏上記錄下了如丙所示的光路圖（OE為水中的折射光線），通過分析光路，你認(rèn)為玻璃和水這兩種介質(zhì)對(duì)光的偏折實(shí)力較強(qiáng)的是________。（4）若用激光以相同的入射角分別從玻璃和水中斜射入空氣中，則________射出的折射光線更遠(yuǎn)離法線。【答案】（1）有部分光線并沒有通過玻璃磚，而照舊在空氣中傳播；AO和OB；（2）入射光線重合；入射角；（3）玻璃；（4）玻璃?！窘馕觥浚?）光線AO到OC，光的傳播路途沒有變更，說明光在同一種勻稱介質(zhì)中傳播，所以可以推斷有部分光線并沒有通過玻璃磚，而照舊在空氣中傳播。本試驗(yàn)探究光的折射規(guī)律，要記錄光的折射光線和入射光線，所以要記錄的兩條光線是AO和OB。（2）探究光在玻璃和水的折射實(shí)力，要限制入射光線相同，入射角相同，視察折射光線和折射角的變更狀況，所以入射光線應(yīng)從A點(diǎn)向O點(diǎn)射入，這是為了保證入射光線重合，入射角相同。（3）如乙丙圖，當(dāng)光在空氣中傳播時(shí)AO入射，OC傳播；當(dāng)光線從空氣斜射入水中，AO入射，OE傳播；當(dāng)光線從空氣斜射入玻璃中，AO入射，OB傳播，比較OB偏離OC更多，所以玻璃和水這兩種介質(zhì)對(duì)光的偏折實(shí)力較強(qiáng)的是玻璃。（4）光路是可逆的，