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2023-2024学年人教版八年级物理高效课堂培优讲义
第4节 光的折射
(
01
新课知识解析
)
(
知识点
一
：
光
的折射
)
1. 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生了偏折,这种现象叫做光的折射.
注意：
(1)如图所示，当光从空气斜射人水中时,一部分光进入水中发生折射,还有一部分光发生反射返回空气中.
(2)如果同种介质疏密不均匀，光在其中传播时也会发生折射.
(
知识点
二
：
探究光折射时的特点
)
1.基本概念:“一点” “一面”“三线”“两角”
“一点”：入射点，人射光线与分界面的交点0
“一面”：分界面，两种介质的分界面
“三线”：①入射光线：照射到两种介质分 界面的光线；②折射光线：进入另一种介质的光线；③法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线
“两角”：①入射角：入射光线与法线的夹角；②折射角：折射光线与法线的夹角
2. 光的折射规律
(1)当光从空气斜射入水中或其他介质中时，,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角。当人入射角增大时，折射角也增大.
(2)当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角.
(3)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,其传播方向不变.
3. 光的折射规律的理解
(1)法线与分界面垂直，是描述入射光线、反射光线以及折射光线位置和方向的参照标准.
(2)折射角随入射角的增大而增大,因为先有人射光线,然后才有折射光线,所以叙述时一般说折射角随入射角的变化而变化，不说入射角随折射角的变化而变化.
(3)当光垂直射到分界面上时,光的传播方向不发生改变,此时折射光线、入射光线与法线重合,折射角和人射角都为0°.
(4)一般情况下,无论是光从空气斜射人其他介质中， 还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角总是大于在其他介质中光线与法线的夹角（可据此判断介质种类）
4. 光的反射与光的折射比较
光的反射 光的折射
不 同 点 发生条件 反射可以在任何物体的表面发生 在不同介质的分界面或同种不均匀介质中发生
角度关系 反射角始终等于入射角 折射角与入射角一般不相等
光垂直入射时的方向 反射光线与入射光线方向相反 折射光线与入射光线方向相同
相 同 点 三线共面 反射光线、折射光线都与其对应的入射光线、法线在同一平面内
分居两侧 反射光线、折射光线都与其对应的入射光线分居法线两侧
变化情况 反射角、折射角都随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小
光路可逆 光在反射和折射时,光路都是可逆的
成像情况 光在发生反射和折射时都能成像，且都为虛像
(
知识点
三
：
生活中的折射现象
)
1.折射现象：筷子变弯、海市蜃楼等
2. 生活中的折射现象有的是发生在不同介质中,有的是发生在同种不均匀介质中.但由于光的折射,折射现象中人们看到的都是物体的虚像.从岸上看水里和从水里看岸上看到的都不是物体本身,而是升高了的虚像。
(
02
题型专场
)
题型一：光的折射现象
（2023八上·期末）下列光现象与水中筷子“弯折”现象的原理相同的是(　　)
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】筷子在水中“弯折”是光的折射现象
A、C、日食和小孔成像是光的直线传播，故A、C错误
B、水中倒影是光的反射现象，故B错误
D、用放大镜观察物体属于光的折射现象，故D正确
故答案为：D
题型二：探究光折射时的特点
（2022八上·古冶期中）为了探究“光折射时的特点”，小明同学利用激光笔、烧杯和水等器材进行如图所示实验：
（1）当光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后折射光线会向　 　方向偏折，折射角　 　入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”），当入射角增大时，折射角　 　；
（2）当光束从空气垂直射到水中时，传播方向　 　；
（3）当一束光斜射入杯中时，会在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑向　 　（选填“左”或“右”）移动；
（4）把一枚硬币放入杯底，加水后，看到硬币的位置比它实际的位置要偏　 　（选填“高”或“低”）。
【答案】（1）法线；小于；增大
（2）不变
（3）左
（4）高
【解析】（1）光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角；让光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后会发生折射，折射光线会向法线方向偏折，此时折射角小于入射角。根据光的折射特点可知，折射角随入射角的增大而增大，所以当入射角增大时，折射角增大。
（2）光从空气中斜射入水中时，会发生折射现象，但当光从空气垂直射到水面时，传播方向不会改变。
（3）当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑，保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，会使入射点左移，但由于入射角和折射角均不变，所以可观察到杯底的光斑向左移动。
（4）把一枚硬币放入杯底，硬币反射的光线从水中斜射到空气中发生折射，折射光线远离法线，向下偏折，所以人眼逆着折射光线看上去，看到硬币的位置比它实际的位置要偏高。
题型三：利用光的折射规律作图
（2022八上·侯马期末）如图所示，在A点看到水中物体S的像在S′，请你画出一条在A点看到物体像S′的光路图。
【答案】
【解析】【解答】光发生折射后进入人眼，人沿着折射光线寻找S的像，由于人眼寻找时是不会像光线那样发生拐弯，只会沿着直线方向寻找，所以看到的像在S'处：
专题四：光的反射与折射的综合
（2023八上·利川期末）小华利用如图所示的实验装置，做“探究光的反射规律和光的折射特点”的实验：
∠AON/° 0 15 30 45 60 75 80
∠CON/° 0 15 30 45 60 75 80
∠BOM/° 0 11 22 32 40.5 46.5 47.5
（1）在实验中，她用激光笔发出一束光从空气射向水面，多次改变入射光的方向，将实验数据记录在表中；通过分析实验数据，小华归纳出：在反射现象中，反射角等于入射角；关于光的折射现象，你能归纳出的结论是　 　（写出一条即可）；
（2）若让激光笔发出的光束沿CO射向水面，反射光会沿　 　（选填图中字母）传播；
（3）从表中的实验数据可推知：本实验中，若让光从水射向空气，当入射角为32°时，则光在空气中的折射角为　 　°。
【答案】（1）光从空气斜射入水中时，入射角增大，折射角也随之增大（或者折射角小于入射角）。
（2）OA
（3）45
【解析】（1）分析表格数据可得到：光从空气斜射入水中时，入射角增大，折射角也随之增大（或者折射角小于入射角）。
（2）若让激光笔发出的光束沿CO射向水面，结合光路的可逆性可知反射光会沿OA传播。
（3）在光的折射现象中，光路是可逆的；本实验中，若让光从水射向空气，当入射角∠BOM为32°时，由表格数据可知，光在空气中的折射角∠AON为45°。
(
0
3
巩固提升
)
1．（2023八上·滨海新期末）在一个深坑正中央O点趴着一只青蛙，它能看到的视野范围如图甲所示；若坑中灌满了水，青蛙仍在O点，它的视野将发生变化，在下列选项中，确定青蛙视野大致范围的光路图，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】当井里灌满水后，光线照到水面会发生折射现象，光从空气射向水时，折射角小于入射角，因此井底之蛙看到的视野范围比没水时会更大，如C图；
AB两图没有发生折射，AB不符合题意；
D图光线的传播方向错误．
故答案为：C．
2．（2023八上·东丽期末）如图所示的情景中，属于光的折射现象的是（　　）
A．手影游戏
B．演员对着镜子画脸谱
C．看见不发光的物体
D．池水变“浅”了
【答案】D
【解析】A．手影游戏是光的直线传播的应用，A不符合题意；
B．演员对着镜子画脸谱是平面镜成像，是光的反射现象，B不符合题意；
C．看见不发光的物体是光的反射现象形成的；C不符合题意；
D．池水变“浅”了是光由水斜射入空气时，折射光线远离法线，进入人的眼睛，逆着折射光线会看到变浅的虚像，是光的折射现象。D符合题意。
故答案为：D。
3．（2023八上·利通期末）下列现象主要是因为光的折射造成的是（　　）
A．小孔成像
B．人在河边看到岸边柳树的倒影
C．阳光下树木的影
D．插入水中的筷子，在水中的部分看起来向上弯折
【答案】D
【解析】A．小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播形成的，A不符合题意；
B．水面相当于平面镜，水中柳树的倒影是平面镜成像现象，故属于光的反射，B不符合题意；
C．阳光下树木的影子是由于光在同一均匀介质中沿直线传播形成的，C不符合题意；
D．水中的筷子弯折是由于光从水中通过空气进入人的眼睛时，光线的传播方向发生改变而形成的虚像，故属于光的折射现象，D符合题意。
故答案为：D。
4．（2023八上·大丰期末）如图中能正确描述人看到水中A点的鱼的光路图是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A．图中光的传播方向反了，应该是从水中到空气中，A不符合题意；
B．图中光的传播方向从水中到空气是对的，但传播方向不变，B不符合题意；
C．图中光从水中斜射入空气中，在水面处发生了折射，折射角大于入射角，C符合题意；
D．图中光的传播方向反了，应该是从水中到空气中，D不符合题意。
故答案为：C。
5．（2023八上·江阴期末）如图所示，筷子斜插入盛有水的碗中，我们看到筷子在水中的部分向上“弯折”了。在如图中，能正确解释产生这一现象的光路图是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】【解答】筷子反射的光从水中斜射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线向水面偏折，位置降低，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的筷子位置在折射。光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，看起来筷子向上弯折；由光的折射规律可知，在空气中的光线与法线夹角大于在水中的光线与法线的夹角。ABC不符合题意；D符合题意。
故答案为：D。
6.（2023八上·茶陵期末）学校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。经过连续几天观察，晓霞同学发现：池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示；池内水面升至a位置时，她在池旁看到亮斑的位置在P点；水面升至b位置时，她看到亮斑的位置在Q点，则（　　）
A．P点、Q点都在S点的下方
B．P点、Q点都在S点的上方
C．P点在S点的下方，Q点在S点的上方
D．Q点在S点的下方，P点在S点的上方
【答案】C
【解析】【解答】往池内注水，水面升至a位置时，发生折射，根据折射定律，P点如下图所示：
水面上升至b位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，根据反射定律和折射定律，Q点如下图所示：
通过画图可知：P点在S点的下方，Q点在S点的上方。ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
7．（2022八上·社旗期中）如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线，则下列说法正确的是（　　）
A．入射光线为AO，折射光线为OC
B．入射光线是BO，入射角的大小为30°
C．入射角是∠BOM′，折射角是∠COM
D．反射角的大小为60°，折射角的大小为35°
【答案】D
【解析】根据图可知，∠MOA和∠M'OB都为30°，则 ，根据光的反射定律可知，NN′为法线，MM'为界面，所以OC为折射光线；由于反射光线和入射光线分居在法线的两侧，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，则BO为入射光线，OA为反射光线，此时的入射角为∠BON=60°，这也是反射角的大小；折射角 ，∠CON′为折射角；综上所述，入射光线是BO，折射光线为OC，入射角为60°，入射角为∠BON，∠CON′为折射角，反射角的大小为60°，折射角的大小为35°；ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
8．（2023八上·杨浦期末）如图所示是一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射现象和折射现象，折射角为　 　度，界面AD的　 　（选填“上”、“下”、“左”、“右”）边是空气。
【答案】60；左
【解析】根据光的反射定律，入射光线、反射光线分居法线的两侧，在同种介质中，反射角等于入射角可知，GO、OE一条为入射光线一条为反射光线；又因发生光的折射现象中，入射光线和折射光线分居法线两侧，且在不同介质中，可确定GO为入射光线、OE为反射光线，OC为折射光线，OC与法线的夹角为折射角，此时折射角为 ，此时折射角大于入射角，说明光线从传播速度慢的介质中折射进入传播速度快的介质中，因此可以确定界面AD的左侧是空气，右侧是玻璃。
9．（2023八上·宁强期末）小亮在用激光笔S照亮水槽底部的点A时，发现水槽左边内壁的某一点B也被照亮，请你画出发光点S同时照亮A、B两点的光路图。
【答案】
【解析】【解答】先通过水平面作出发光点S的对称点S′即为S的像；连接S′B交平面镜于点O，SO为入射光线，OB为反射光线，连接OA为折射光线。如图所示
10．（2023八上·定州期末）小辉同学用如图所示的实验装置探究“光的反射和折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的，NOM为两半圆的分界线，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。实验测量数据如表所示：
入射角α 0° 30° 45° 60°
反射角γ 0° 30° 45° 60°
折射角β 0° 22° 32° 41°
（1）由表中数据可得到的结论是：当光从空气斜射入水中时，反射角　 　入射角，折射角　 　入射角，（前两空选填“大于”、“小于”或“等于”）且折射角随着入射角的增大而　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）由表中数据可知，当光从水中以32°入射角斜射到空气中时，折射角为　 　；
（3）分析表中数据猜想，当光从空气射入其他介质时，折射角　 　（填“可能”或“不可能”）达到90°；
（4）小辉同学在实验时，当他沿AO方向射入一束光，F光屏上没有反射光和折射光，可能原因是　 　。
【答案】（1）等于；小于；增大
（2）45°
（3）不可能
（4）F光屏绕直径NOM向前或者向后折转了一定角度
【解析】【解答】（1）由表中数据（或由光的折射规律）可知，反射角始终等于入射角；光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；后三组对应的数据中，折射角都小于入射角；且折射角随着入射角的增大而增大。
（2）从表格中数据可得，当空气中的入射角为45°时，水中的折射角为32°，由光路可逆得，当光从水中射向空气，若入射角为32°，则光在空气中的折射角为45°。
（3）由表格中的数据可知，当空气中的入射角逐渐增大时，折射角也随之增大；但折射角始终小于入射角，故光从空气射入其他介质时，折射角不可能达到90°。
（4）根据光的反射和折射规律，入射光线、折射光线、反射光线始终处于同一平面内，因为光线AO是贴着E光屏入射的，所以只要F光屏与E光屏在同一平面内，在F光屏上就能看到反射光线和折射光线，而题中F光屏上没有反射光和折射光，说明F光屏与E光屏并不在同一平面，原因是F光屏绕直径NOM向前或者向后折转了一定角度。
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2023-2024学年人教版八年级物理高效课堂培优讲义
第4节 光的折射
(
01
新课知识解析
)
(
知识点
一
：
光
的折射
)
1. 光从一种介质 入另一种介质时，传播方向发生了偏折,这种现象叫做光的 .
注意：
(1)如图所示，当光从空气斜射人水中时,一部分光进入水中发生折射,还有一部分光发生反射返回空气中.
(2)如果同种介质疏密 ，光在其中传播时也会发生折射.
(
知识点
二
：
探究光折射时的特点
)
1.基本概念:“一点” “一面”“三线”“两角”
“一点”：入射点，人射光线与分界面的交点0
“一面”：分界面，两种介质的分界面
“三线”：①入射光线：照射到两种介质分 界面的光线；②折射光线：进入另一种介质的光线；③法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线
“两角”：①入射角：入射光线与 的夹角；②折射角：折射光线与 的夹角
2. 光的折射规律
(1)当光从空气斜射入水中或其他介质中时，,折射光线向法线方向偏折,折射角 入射角。当人入射角增大时，折射角也
(2)当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角 入射角.
(3)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,其传播方向不变.
3. 光的折射规律的理解
(1)法线与分界面垂直，是描述入射光线、反射光线以及折射光线位置和方向的参照标准.
(2)折射角随入射角的增大而增大,因为先有人射光线,然后才有折射光线,所以叙述时一般说折射角随入射角的变化而变化，不说入射角随折射角的变化而变化.
(3)当光垂直射到分界面上时,光的传播方向不发生改变,此时折射光线、入射光线与法线重合,折射角和人射角都为0°.
(4)一般情况下,无论是光从空气斜射人其他介质中， 还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角总是大于在其他介质中光线与法线的夹角（可据此判断介质种类）
4. 光的反射与光的折射比较
光的反射 光的折射
不 同 点 发生条件 反射可以在任何物体的表面发生 在不同介质的分界面或同种不均匀介质中发生
角度关系 反射角始终等于入射角 折射角与入射角一般不相等
光垂直入射时的方向 反射光线与入射光线方向相反 折射光线与入射光线方向相同
相 同 点 三线共面 反射光线、折射光线都与其对应的入射光线、法线在同一平面内
分居两侧 反射光线、折射光线都与其对应的入射光线分居法线两侧
变化情况 反射角、折射角都随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小
光路可逆 光在反射和折射时,光路都是可逆的
成像情况 光在发生反射和折射时都能成像，且都为虛像
(
知识点
三
：
生活中的折射现象
)
1.折射现象：筷子变弯、海市蜃楼等
2. 生活中的折射现象有的是发生在不同介质中,有的是发生在同种不均匀介质中.但由于光的折射,折射现象中人们看到的都是物体的虚像.从岸上看水里和从水里看岸上看到的都不是物体本身,而是
了的虚像。
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02 题型专场
)
题型一：光的折射现象
（2023八上·期末）下列光现象与水中筷子“弯折”现象的原理相同的是(　　)
A． B．
C． D．
题型二：探究光折射时的特点
（2022八上·古冶期中）为了探究“光折射时的特点”，小明同学利用激光笔、烧杯和水等器材进行如图所示实验：
（1）当光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后折射光线会向　 　方向偏折，折射角　 　入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”），当入射角增大时，折射角　 　；
（2）当光束从空气垂直射到水中时，传播方向　 　；
（3）当一束光斜射入杯中时，会在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑向　 　（选填“左”或“右”）移动；
（4）把一枚硬币放入杯底，加水后，看到硬币的位置比它实际的位置要偏　 　（选填“高”或“低”）。
题型三：利用光的折射规律作图
（2022八上·侯马期末）如图所示，在A点看到水中物体S的像在S′，请你画出一条在A点看到物体像S′的光路图。
专题四：光的反射与折射的综合
（2023八上·利川期末）小华利用如图所示的实验装置，做“探究光的反射规律和光的折射特点”的实验：
∠AON/° 0 15 30 45 60 75 80
∠CON/° 0 15 30 45 60 75 80
∠BOM/° 0 11 22 32 40.5 46.5 47.5
（1）在实验中，她用激光笔发出一束光从空气射向水面，多次改变入射光的方向，将实验数据记录在表中；通过分析实验数据，小华归纳出：在反射现象中，反射角等于入射角；关于光的折射现象，你能归纳出的结论是　 　（写出一条即可）；
（2）若让激光笔发出的光束沿CO射向水面，反射光会沿　 　（选填图中字母）传播；
（3）从表中的实验数据可推知：本实验中，若让光从水射向空气，当入射角为32°时，则光在空气中的折射角为　 　°。
(
0
3
巩固提升
)
1．（2023八上·滨海新期末）在一个深坑正中央O点趴着一只青蛙，它能看到的视野范围如图甲所示；若坑中灌满了水，青蛙仍在O点，它的视野将发生变化，在下列选项中，确定青蛙视野大致范围的光路图，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
2．（2023八上·东丽期末）如图所示的情景中，属于光的折射现象的是（　　）
A．手影游戏
B．演员对着镜子画脸谱
C．看见不发光的物体
D．池水变“浅”了
3．（2023八上·利通期末）下列现象主要是因为光的折射造成的是（　　）
A．小孔成像
B．人在河边看到岸边柳树的倒影
C．阳光下树木的影
D．插入水中的筷子，在水中的部分看起来向上弯折
4．（2023八上·大丰期末）如图中能正确描述人看到水中A点的鱼的光路图是（　　）
A． B．
C． D．
5．（2023八上·江阴期末）如图所示，筷子斜插入盛有水的碗中，我们看到筷子在水中的部分向上“弯折”了。在如图中，能正确解释产生这一现象的光路图是（　　）
A． B．
C． D．
6.（2023八上·茶陵期末）学校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。经过连续几天观察，晓霞同学发现：池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示；池内水面升至a位置时，她在池旁看到亮斑的位置在P点；水面升至b位置时，她看到亮斑的位置在Q点，则（　　）
A．P点、Q点都在S点的下方
B．P点、Q点都在S点的上方
C．P点在S点的下方，Q点在S点的上方
D．Q点在S点的下方，P点在S点的上方
7．（2022八上·社旗期中）如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线，则下列说法正确的是（　　）
A．入射光线为AO，折射光线为OC
B．入射光线是BO，入射角的大小为30°
C．入射角是∠BOM′，折射角是∠COM
D．反射角的大小为60°，折射角的大小为35°
8．（2023八上·杨浦期末）如图所示是一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射现象和折射现象，折射角为　 　度，界面AD的　 　（选填“上”、“下”、“左”、“右”）边是空气。
9．（2023八上·宁强期末）小亮在用激光笔S照亮水槽底部的点A时，发现水槽左边内壁的某一点B也被照亮，请你画出发光点S同时照亮A、B两点的光路图。
10．（2023八上·定州期末）小辉同学用如图所示的实验装置探究“光的反射和折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的，NOM为两半圆的分界线，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。实验测量数据如表所示：
入射角α 0° 30° 45° 60°
反射角γ 0° 30° 45° 60°
折射角β 0° 22° 32° 41°
（1）由表中数据可得到的结论是：当光从空气斜射入水中时，反射角　 　入射角，折射角　 　入射角，（前两空选填“大于”、“小于”或“等于”）且折射角随着入射角的增大而　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）由表中数据可知，当光从水中以32°入射角斜射到空气中时，折射角为　 　；
（3）分析表中数据猜想，当光从空气射入其他介质时，折射角　 　（填“可能”或“不可能”）达到90°；
（4）小辉同学在实验时，当他沿AO方向射入一束光，F光屏上没有反射光和折射光，可能原因是　 　。
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