人教版八年級物理上冊舉一反三系4.4光的折射同步練習(原卷版+解析)

4.4光的折射（原卷版）本節(jié)學習目標1.認識光的折射現(xiàn)象；2.理解光的折射定律；3.會利用光的折射解釋生活中的常見現(xiàn)象；4.理解光的折射實驗探究過程。要點一光的折射現(xiàn)象及應用1.光的折射：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，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。要點詮釋：（1）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。如下圖：（2）在兩種介質(zhì)的交界處，既發(fā)生折射，同時也發(fā)生反射。（3）光從一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)時，它的傳播方向不會發(fā)生改變。（4）在生活中，我們常見的折射現(xiàn)象很多，如：看清澈的池水，池水水底變淺；在岸上看到的魚接近于水面；透過玻璃磚看物體發(fā)生了錯位；水杯中的筷子好像彎折了；“海市蜃樓”現(xiàn)象等等都是光的折射現(xiàn)象?！纠浚?023·牡丹江）下列現(xiàn)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【變式1】（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【變式2】（2023·鄂州）如圖所示，水池邊有一路燈S，路燈上方有一平面鏡，S發(fā)出的光能經(jīng)反射后射入水中，請畫出：（1）S在平面鏡中所成的像；（2）經(jīng)反射后過A點的反射光線；（3）照射到水池底的光路圖?！咀兪?】（2023·連云港）下列四個現(xiàn)象中，形成原因與其他三個不同的是（）。A.平靜水面下樹木的倒影；B.雨后天空出現(xiàn)美麗的彩虹；C.放在水中的鉛筆看起來彎折；D.游泳池的底部看起來比實際深度淺要點二光的折射定律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(zhì)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(zhì)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(xiàn)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(zhì)中時，折射角小于入射角；3）光從水等介質(zhì)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(zhì)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(zhì)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。【例】（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(zhì)斜射入乙介質(zhì)，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(shù)據(jù)如下表所示：實驗次數(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，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(zhì)中以73.8°的入射角射入甲介質(zhì)，測得折射角恰好為40°，這說明在折射現(xiàn)象中，________。【變式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【變式2】下列光現(xiàn)象與海市蜃樓形成原理相同的是（）。A．潛望鏡；B．瞄準魚的下方才能叉到色；C．手影 ；D．有趣的倒影【變式3】（2023·泰安）“海市蜃樓”在我國古書《史記》《夢溪筆談》中都有記載，下列光現(xiàn)象中與“海市蜃樓”形成原理相同的是（）。A.樹木在水中的倒影 B.池水看起來比實際的淺C.樹蔭下圓形的光斑 D.陽光下人的影子要點三光的折射作圖【例】（2023·濰坊）為測量容器中水的深度，一同學將刻度尺豎直插入水中，如圖所示。從A處向水中看去，看到刻度尺上B點在水中所成的像位于C點，同時看到水中D點的像也位于C點。請據(jù)此：（1）用虛線畫出水面位置；（2）完成看到D點的光路圖?！咀兪?】（2023·日照）一個底面鍍銀的球冠形玻璃球放置在水平桌面上，其橫截面如圖所示。一條光線從玻璃球冠上表面的M點通過球心O射到球冠的底面N點。虛線PN為底面AB的法線。畫出該光線經(jīng)底面AB反射后在球冠形玻璃球內(nèi)外的光路圖。【變式2】（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?！咀兪?】（2023·瀘州）一束激光從空氣中以圖示角度射入水中，其反射光線與折射光線剛好垂直。請在圖中畫出折射光線，并標出折射角的角度大小。

4.4光的折射（解析版）本節(jié)學習目標1.認識光的折射現(xiàn)象；2.理解光的折射定律；3.會利用光的折射解釋生活中的常見現(xiàn)象；4.理解光的折射實驗探究過程。要點一光的折射現(xiàn)象及應用1.光的折射：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，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。要點詮釋：（1）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。如下圖：（2）在兩種介質(zhì)的交界處，既發(fā)生折射，同時也發(fā)生反射。（3）光從一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)時，它的傳播方向不會發(fā)生改變。（4）在生活中，我們常見的折射現(xiàn)象很多，如：看清澈的池水，池水水底變淺；在岸上看到的魚接近于水面；透過玻璃磚看物體發(fā)生了錯位；水杯中的筷子好像彎折了；“海市蜃樓”現(xiàn)象等等都是光的折射現(xiàn)象?！纠浚?023·牡丹江）下列現(xiàn)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?！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。【變式1】（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。【解析】池水看起來也變淺了，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?】（2023·鄂州）如圖所示，水池邊有一路燈S，路燈上方有一平面鏡，S發(fā)出的光能經(jīng)反射后射入水中，請畫出：（1）S在平面鏡中所成的像；（2）經(jīng)反射后過A點的反射光線；（3）照射到水池底的光路圖?！窘馕觥浚?）（2）（3）據(jù)平面鏡的成像特點，過S作MN垂線，據(jù)像到鏡面的距離與物到鏡面的距離相等，作出像點S′；連接S′A與MN相交于O點，光線OA是S射向MN的光線經(jīng)反射后的過A點的反射光線；光線OA斜射向水面時發(fā)生折射，折射角小于入射角，可大概作出折射光線，且折射光線射向池底的B點。作圖如下：【變式3】（2023·連云港）下列四個現(xiàn)象中，形成原因與其他三個不同的是（）。A.平靜水面下樹木的倒影；B.雨后天空出現(xiàn)美麗的彩虹；C.放在水中的鉛筆看起來彎折；D.游泳池的底部看起來比實際深度淺【答案】A?！窘馕觥緼．平靜水面下樹木的倒影屬于平面鏡成像，是光的反射形成的；B．雨過天晴時，常在天空出現(xiàn)彩虹，這是太陽光通過懸浮在空氣中細小的水珠折射而成的，白光經(jīng)水珠折射以后，分成各種彩色光，這種現(xiàn)象叫做光的色散現(xiàn)象，光的色散是光的折射形成的；C．水中鉛筆看起來變彎折，這是因為光從水中斜射入空氣中時發(fā)生了折射現(xiàn)象；D．池底的光線由水中進入空氣時，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進入人眼，人眼會逆著折射光線的方向看去，就會覺得池底變淺了。四個現(xiàn)象中，形成原因與其他三個不同的是A。故選A。要點二光的折射定律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(zhì)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(zhì)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(xiàn)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(zhì)中時，折射角小于入射角；3）光從水等介質(zhì)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(zhì)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(zhì)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。【例】（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(zhì)斜射入乙介質(zhì)，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(shù)據(jù)如下表所示：實驗次數(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，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(zhì)中以73.8°的入射角射入甲介質(zhì)，測得折射角恰好為40°，這說明在折射現(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，當光從甲介質(zhì)斜射入乙介質(zhì)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(zhì)斜射入乙介質(zhì)折射角為40°時，折射角為73.8°；當一束光從乙介質(zhì)中以73.8°的入射角射入甲介質(zhì)，測得折射角恰好為40°，這說明在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的?！咀兪?】（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。【解析】ABC．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。【變式2】下列光現(xiàn)象與海市蜃樓形成原理相同的是（）。A．潛望鏡；B．瞄準魚的下方才能叉到色；C．手影 ；D．有趣的倒影【答案】B?！窘馕觥亢Ｊ序讟鞘怯晒庠诓痪鶆虻拇髿庵袀鞑r，發(fā)生折射形成的；A、潛望鏡利用的是平面鏡成像，屬于光的反射現(xiàn)象，故A錯誤；B、水中魚的位置看起來比實際位置高屬于光的折射現(xiàn)象，所以瞄準魚的下方才能叉到魚，故B正確；C、手影的成因是光的直線傳播，故C錯誤；D、水中的倒影是因為平靜的水面就像一面鏡子，是平面鏡成像，屬于一種光的反射現(xiàn)象，故D錯誤。故選：B?！咀兪?】（2023·泰安）“海市蜃樓”在我國古書《史記》《夢溪筆談》中都有記載，下列光現(xiàn)象中與“海市蜃樓”形成原理相同的是（）。A.樹木在水中的倒影 B.池水看起來比實際的淺C.樹蔭下圓形的光斑 D.陽光下人的影子【答案】B。【解析】“海市蜃樓”形成原理是光在不均勻介質(zhì)中的折射現(xiàn)象。A．樹木在水中的倒影是平面鏡成像，利用的是光的反射，故A不符合題意；B．池水看起來比實際的淺是因為光在水與空氣兩種介質(zhì)中發(fā)生折射，故B符合題意；CD．樹蔭下圓形的光斑、陽光下人的影子都是光的直線傳播現(xiàn)象，故CD不符合題意。故選B。要點三光的折射作圖【例】（2023·濰坊）為測量容器中水的深度，一同學將刻度尺豎直插入水中，如圖所示。從A處向水中看去，看到刻度尺上B點在水中所成的像位于C點，同時看到水中D點的像也位于C點。請據(jù)此：（1）用虛線畫出水面位置；（2）完成看到D點的光路圖?！窘馕觥繛闇y量容器中水的深度，一同學將刻度尺豎直插入水中，如圖所示。從A處向水中看去，看到刻度尺上B點在水中所成的像位于C點，根據(jù)平面鏡成像時，像與物到鏡面的距離相等，則水面在BC的中點處，根據(jù)BC長度為30.0cm-10.0cm=20.0cm則水面在20.0cm刻度處，如圖所示，同時看到水中D點的像也位于C點，連接AC與水面相交點O是