專題4.4 光的折射【四大題型】【人教版2024】（解析版）-2024-2025學(xué)年八年級(jí)上冊(cè)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(xiàn)象】 2【題型2光的折射規(guī)律的應(yīng)用】 4【題型3光的折射作圖題】 6【題型4光的折射實(shí)驗(yàn)】 9知識(shí)點(diǎn)1光的折射1.光的折射：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(zhì)分界面的光線AO折射光線光進(jìn)入另一種介質(zhì)被折射后的光線OB法線垂直于兩介質(zhì)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(xiàn)象：（1）筷子“彎折”；（2）池水變淺；（3）海市蜃樓。要點(diǎn)詮釋：光的折射與光的反射一樣都是發(fā)生在兩種介質(zhì)的交界處，只是反射光返回原介質(zhì)中，而折射光則進(jìn)入到另一種介質(zhì)中，由于光在兩種不同的介質(zhì)里傳播速度不同，故在兩種介質(zhì)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(xiàn)象】【例1】（23-24八年級(jí)上·四川攀枝花·期中）關(guān)于人在岸邊散步時(shí)看到水中的魚(yú)和水中的云，以下說(shuō)法正確的是（）A．人看到水中的魚(yú)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(shí)像C．人看到水中的魚(yú)是折射形成的正立的虛像D．他看到魚(yú)水中的位置比真實(shí)的魚(yú)的位置變淺了【答案】CD【詳解】人看到水中的魚(yú)是魚(yú)身上的光線經(jīng)過(guò)水的折射后，進(jìn)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(yú)比實(shí)際的魚(yú)位置變淺了，而人的眼睛看的是水中魚(yú)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?yàn)榇藭r(shí)的水面相當(dāng)于平面鏡，平面鏡所成的是正立的虛像。故AB錯(cuò)誤，CD正確。故選CD?！咀兪?-1】（2023·牡丹江）下列現(xiàn)象由光的折射形成的是（）。A.手影B.對(duì)鏡畫(huà)臉譜C.鉛筆“折斷”D.日食【答案】C?！窘馕觥緼D．影子的形成、日食、月食都是光遇到不透明的物體后無(wú)法穿過(guò)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(duì)著鏡子畫(huà)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(shí)，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(méi)有安全保障情況下切記不要下水。池水看起來(lái)變淺，是因?yàn)椋ǎ.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?lái)也變淺了，是池底反射的光線到水面處發(fā)生折射，折射光線遠(yuǎn)離法線，眼睛逆著折射光線看來(lái)，看到池底的像比實(shí)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(lái)到陽(yáng)臺(tái)，開(kāi)始做廣播體操，陽(yáng)光照在你身上，墻上出現(xiàn)了你動(dòng)態(tài)的影子。關(guān)于影子形成的原理，下列說(shuō)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(shuō)法都不正確【答案】A【詳解】ABCD．身體不透明，光照射時(shí)會(huì)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(dòng)態(tài)的影子，是由光的直線傳播形成的，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。知識(shí)點(diǎn)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(cè)；（兩線分居）（3）光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時(shí)，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(zhì)斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角；（4）入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大；2.在光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的。要點(diǎn)詮釋：（1）兩角關(guān)系：1）入射光線垂直界面入射時(shí)，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(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角；3）光從水等介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角；4）注意無(wú)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(zhì)的分界面時(shí)，光的傳播方向發(fā)生了偏折；但是光垂直照射到兩種介質(zhì)的交界面時(shí)，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(yīng)用】【例2】（23-24八年級(jí)上·四川成都·期中）如圖所示，一束光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)的界面上發(fā)生了反射和折射，請(qǐng)判斷：折射角的度數(shù)是，界面的方（選填“上”“下”“左”“右”）是空氣。【答案】45°右【詳解】[1][2]由圖可知，∠BOE=60°，則∠COE=30°，根據(jù)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(cè)，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(jìn)入空氣，即分界面的右側(cè)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(shuō)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(guò)點(diǎn)O作法線PQ，由于反射時(shí)反射光線和入射光線位于法線兩側(cè)；折射時(shí)折射光線和入射光線也位于法線兩側(cè)，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(cuò)誤；D．折射時(shí)光路是可逆的，所以光若沿CO入射，將沿OA射出，故D錯(cuò)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(diǎn)。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(diǎn)O1的連線為法線。則進(jìn)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(shí),會(huì)發(fā)生折射,折射角大于入射角,對(duì)于球體而言,入射點(diǎn)O2與球心O的連線即法線,進(jìn)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(zhǎng)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(diǎn),紅光與水面夾角是45°,反射光射到右壁上的A點(diǎn),折射光射到右壁上的B點(diǎn),則A點(diǎn)到水面的距離(選填“大于”“小于”或“等于”)B點(diǎn)到水面的距離;往水槽內(nèi)注水,水面上升2cm,此時(shí)反射光射到右壁上的C點(diǎn),C點(diǎn)在A點(diǎn)(選填“上”或“下”)方。(點(diǎn)A、B、C未在圖中標(biāo)出)

【答案】小于上【解析】根據(jù)光的反射定律和折射的特點(diǎn)畫(huà)出液面變化前后的光路圖,如解析圖所示:因?yàn)椤螱OM=45°,所以∠DON=45°,△AOD為等腰直角三角形,AN=DN,而B(niǎo)N>DN,所以A點(diǎn)到水面的距離小于B點(diǎn)到水面的距離;由圖可知,C點(diǎn)在A點(diǎn)上方?！绢}型3光的折射作圖題】【例3】（23-24八年級(jí)上·四川成都·期中）如圖，小華同學(xué)用激光筆照射水面，在水槽壁上出現(xiàn)兩個(gè)紅點(diǎn)A和B，下列說(shuō)法正確的是（）A．若保持入射點(diǎn)的位置不變，欲使點(diǎn)下移至，應(yīng)使入射光線繞著點(diǎn)沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)B．入射光線繞著點(diǎn)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，能觀察到另一亮點(diǎn)點(diǎn)會(huì)移動(dòng)到點(diǎn)C．若保持入射光線不變，欲使點(diǎn)下移至，應(yīng)使水面上升D．當(dāng)水面上升時(shí)，折射角增大【答案】C【詳解】A．當(dāng)光從空氣斜射到水面時(shí)，同時(shí)會(huì)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，反射角等于入射角，折射角小于入射角?，F(xiàn)保持入射點(diǎn)O的位置不變，欲使光點(diǎn)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(yīng)繞著O點(diǎn)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．入射光線MO繞著點(diǎn)O沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，入射角增大，折射角也會(huì)相應(yīng)增大，因此，會(huì)觀察到另一亮點(diǎn)B會(huì)上升，移動(dòng)到點(diǎn)B1

，故B錯(cuò)誤；C．在水面變化過(guò)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(guò)B2

點(diǎn)作OB的平行線即光點(diǎn)下移的折射光線，會(huì)發(fā)現(xiàn)入射點(diǎn)應(yīng)右移，即欲使B點(diǎn)下移至B2，水面需上升，故C正確；D．在水面變化過(guò)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(cuò)誤。故選C?！咀兪?-1】（2022·四川巴中·中考真題）下圖中已標(biāo)出了反射光線OB，請(qǐng)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的入射光線AO和折射光線的大致方向OC。【答案】【詳解】根據(jù)平面鏡成像原理入射角等于反射角，故過(guò)入射點(diǎn)作垂直于水面的法線，然后作出入射光線OA，并標(biāo)好入射光的方向。根據(jù)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(huà)，如圖甲所示。小玉同學(xué)在岸邊，通過(guò)平靜的湖面，既可看到建筑物的倒影，又可看到水中的鯉魚(yú)。圖乙中，A點(diǎn)代表建筑物的頂點(diǎn)，B點(diǎn)代表小玉看到的魚(yú)，C點(diǎn)代表小玉的眼睛。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出：（1）A點(diǎn)在水中的像A'；（2）小玉看到A'的光路；

（3）魚(yú)的大致位置B'并完成看到B'的光路圖?！敬鸢浮俊驹斀狻浚?）作出建筑物的頂點(diǎn)A關(guān)于水面的對(duì)稱點(diǎn)A'，即為建筑物的頂點(diǎn)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(yú)反射的光線斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角；折射光線進(jìn)入人眼，人眼逆著折射光線看過(guò)去，看到魚(yú)的虛像在魚(yú)的實(shí)際位置的上方；連接BC交水面于O'，過(guò)點(diǎn)O'作法線，O'C為折射光線，根據(jù)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(yú)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(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出反射光線和大致的折射光線?！窘馕觥抗庥伤行鄙湎蚩諝庵校诮缑姘l(fā)生反射，由光的反射特點(diǎn)，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(diǎn)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(shí)驗(yàn)】【例4】（2023·赤峰）探究光折射時(shí)折射角與入射角的關(guān)系，如圖所示，使一束光從甲介質(zhì)斜射入乙介質(zhì)，測(cè)量并記錄入射角和折射角大??；改變光束射向O點(diǎn)的角度，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)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(zhì)斜射入乙介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，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(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們又使一束光從乙介質(zhì)中以73.8°的入射角射入甲介質(zhì)，測(cè)得折射角恰好為40°，這說(shuō)明在折射現(xiàn)象中，________?！敬鸢浮竣?大于；②.增大；③.光路是可逆的?！窘馕觥浚?）[1][2]由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)光從甲介質(zhì)斜射入乙介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，折射角大于對(duì)應(yīng)的入射角，且隨著入射角的增大，折射角也跟著增大。（2）[3]當(dāng)光從甲介質(zhì)斜射入乙介質(zhì)折射角為40°時(shí)，折射角為73.8°；當(dāng)一束光從乙介質(zhì)中以73.8°的入射角射入甲介質(zhì)，測(cè)得折射角恰好為40°，這說(shuō)明在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的?！咀兪?-1】（23-24八年級(jí)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(shí)驗(yàn)次數(shù)1234入射角（度）604530反射角（度）604530折射角（度）433221（1）在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，各個(gè)方向的同學(xué)都能觀察到現(xiàn)象，是因?yàn)榘l(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(diǎn)，觀察入射光對(duì)應(yīng)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(jié)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(shuō)明發(fā)生反射時(shí)；（4）第4次實(shí)驗(yàn)的入射角、反射角、折射角如丙圖，與上表中第次實(shí)驗(yàn)對(duì)比可得：“光在折射時(shí)，光路可逆”；（5）七初同學(xué)在進(jìn)行完實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行了反思，以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)分析錯(cuò)誤的是()A．多次實(shí)驗(yàn)的目的是為了找普遍規(guī)律；B．進(jìn)行此次實(shí)驗(yàn)時(shí)有小組的數(shù)據(jù)入射角為60度時(shí)，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(shí)，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(shí)驗(yàn)時(shí)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(jù)表格知，多次試驗(yàn)中，反射角和入射角數(shù)值都是相等的，可以得出結(jié)論，光發(fā)生反射時(shí)，反射角等于入射角。（3）[3]由題意得，當(dāng)顯示入射光線、反射光線的紙板在同一平面上時(shí)，入射光線、反射光線都能同時(shí)看見(jiàn)；當(dāng)把顯示反射光線的紙板A向前折或向后折，這時(shí)在紙板上看不到反射光線，說(shuō)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(shù)據(jù)交換了入射角和折射角，說(shuō)明折射時(shí)光路具有可逆性。（5）[5]A．多次實(shí)驗(yàn)的目的是為了找普遍規(guī)律，故A正確，不符合題意；B．進(jìn)行此次實(shí)驗(yàn)時(shí)有小組的數(shù)據(jù)入射角為60度時(shí)，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(cuò)誤，符合題意；C．當(dāng)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(jù)表格數(shù)據(jù)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?！咀兪?-2】（23-24八年級(jí)上·四川·期中）在探究光的折射規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)意外發(fā)現(xiàn)：當(dāng)光沿某方向從半圓形玻璃磚射向空氣時(shí)，折射光消失而反射光卻變得更亮，這是光的全反射現(xiàn)象。課后，同學(xué)們查到光從某種玻璃射向空氣時(shí)的一些數(shù)據(jù)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(wú)（1）表中第二行第一個(gè)空格中折射角是；（2）光從這種玻璃斜射向空氣時(shí)，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(dāng)入射角時(shí)，就發(fā)生了全反射現(xiàn)象、此時(shí)反射光最強(qiáng)；（3）光纖通信就是利用光的全反射原理，光導(dǎo)纖維在結(jié)構(gòu)上有內(nèi)芯和包層兩種不同的透明介質(zhì)、光從內(nèi)芯傳播時(shí)遇到外芯處，會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，從而保證光線不會(huì)泄漏到光纖外，只能在玻璃中傳播，如圖丁所示。若一光導(dǎo)纖維全長(zhǎng)為L(zhǎng)，光在空氣和光纖內(nèi)芯中的傳播速度分別為、，則關(guān)于光在光纖中傳播的時(shí)間t，正確的是。A．B．C．D．【答案】大于A【詳解】（1）[1]根據(jù)光的折射規(guī)律可知，當(dāng)入射角為0°時(shí)，光的傳播方向不變，則折射角為0°。