光的折射（解析版）-2024-2025學(xué)年八年級物理上冊提前預(yù)習(xí)講義

第四章光現(xiàn)象

第4節(jié)光的折射

知識點一、光的折射

1.實驗：研究光的折射現(xiàn)象

【提出問題】

我們知道光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,那么光在“跨過”兩種介質(zhì)界面時是否還是沿直

線傳播呢?有什么規(guī)律呢？

【猜想與假設(shè)】

斜插入水中的筷子變彎，猜想光從水中斜射入空氣時，傳播方向發(fā)生廣改變。

【實驗過程與分析】

(1)向水槽中倒入水，如下圖所示，在水槽中沿豎直方向放好光屏，讓入射光緊貼光屏的左半

側(cè)射入，讓右半側(cè)光屏沿法線前后轉(zhuǎn)動，當(dāng)折射光線呈現(xiàn)在光屏上時，可以發(fā)現(xiàn)折射光線、入射光

線和法線在同一平面內(nèi)。

△射光,入射角

射

折射角光

'、線

圖4.4-2光斜射入水中時的折射現(xiàn)象圖4.4-3光的折射

(2)開始時讓光線沿法線方向從空氣射入水中，即與界面垂直的方向射入，可以看到光線沿直

線射人水中。

(3)將光線繞著入射點逆時針旋轉(zhuǎn),觀察水中光線的傳播方向，可以發(fā)現(xiàn)射入水中的光線也繞

著入射點逆時針方向旋轉(zhuǎn)，但折射角始終小于入射角。

(4)讓光線從水中射入空氣中，可以發(fā)現(xiàn)光線垂直界面入射時，傳播方向不發(fā)生改變；光線從

水中相對于界面斜射時,光的傳播方向發(fā)生改變，隨著入射角增大，折射角也增大，且折射角始終大

于入射角。

2.光的折射中的基本概念：

(1)入射光線：從光源射向兩透明介質(zhì)分界面的光線;

(2)折射光線：從入射點射向另一介質(zhì)的光線;

(3)法線：過入射點垂直與兩分界面的虛線；

（4）入射點：入射光線與兩介質(zhì)分界面的交點；

（5）入射角：入射光線與法線之間的夾角:

（6）折射角：折射光線與法線之間的夾角。

簡稱“一點”（入射點）、“一面”（分界面）、“二角”（入射角和折射

角）、“三線”（入射光線、折射光線和法線）。

典例1、（2023?內(nèi)蒙古赤峰?中考真題）探究光折射時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)，測量并記錄入射角和折射角大?。桓淖児馐湎?。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(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)，測得折射角

恰好為40。，這說明在折射現(xiàn)象中，。

【答案】大于增大光路是可逆的

【解析】（1）[1]⑵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，折射角大于對應(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，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)，測得折射角恰好為40。，這說明在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。

典例2、（2024?浙江?三模）小明在探究光的折射規(guī)律時，意外發(fā)現(xiàn)：當(dāng)光沿某方向從半圓玻璃磚射

向空氣時，折射光消失而反射光卻變得更亮（如圖1）,老師告訴他這是光的全反射現(xiàn)象。課后，

小明查到光從玻璃射向空氣時的一些數(shù)據(jù)如下表所示：

圖1

入射角/?0°10°20°30°40°41.2°41.8°42°

折射角r0°15.2°30.9°48.6°74.6°81°90°/

反射能量5%7%26%43%77%84%100%100%

（1）分析以上數(shù)據(jù)可知光從玻璃射向空氣時，折射角隨入射角的變化關(guān)系是：折射角隨入射角的增

大而;

（2）光從玻璃射向空氣時，當(dāng)入射角/>。時，反射能量達到100%,就發(fā)生了全反射現(xiàn)象；

（3）由表格數(shù)據(jù)可知：圖2中圖線（選填Z”或*"）反映了上述實驗中的入射角與折射角

之間的關(guān)系；

（4）當(dāng)光從空氣斜射向玻璃時，不能發(fā)生全反射現(xiàn)象。原因是折射角入射角。（選填

或“V”）

【答案】增大41.8a<

【解析】（1）[1]根據(jù)表格可知，光從玻璃射向空氣時，隨著入射角的增大，折射角也逐漸增大，故

得出折射角隨入射角的變化關(guān)系是：折射角隨入射角的增大而增大。

（2）⑵根據(jù)表格可知，光從玻璃射向空氣時，當(dāng)入射角i=41.8。時，折射角為90。，反射能量達到

100%,發(fā)生了全反射現(xiàn)象；當(dāng)入射角大于41.8。時，反射能量也達到100%,也發(fā)生了全反射，故當(dāng)

入射角羽1.8。時，會發(fā)生全反射。

(3)[3]根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，折射角隨入射角的增大而增大，但是二者之間不成正比關(guān)系，則它們的

變化圖像肯定不是一條直線，則圖2中圖線a反映了實驗中的入射角與折射角之間的關(guān)系。

(4)[4]由前面探究可知，發(fā)生全反射的條件是入射角要增大到一定程度，且折射角大于入射角，當(dāng)

光從空氣斜射向玻璃時，折射角小于入射角，所以不能發(fā)生全反射現(xiàn)象。

知識點二、光的折射定律

1.光的折射規(guī)律：

(1)光發(fā)生折射時，折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線

分別位于法線的兩側(cè)；

(2)光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時，折射光線向法線方向偏折,折射角小于

入射角；

(3)光從水中或其他介質(zhì)斜射入空氣中時,折射角大于入射角;

(4)入射角增大(或減小)時，折射角也增大(或減小)；

(5)光垂直射向兩種介質(zhì)的界面時，傳播方向

(6)折射時光路可逆。

2.理解：

(1)弄清入射點、入射角、折射角、入射光線、折射光線和法線的含義，特別是法線，它既是

界面的垂線，又是作圖時畫入射角和折射角的參照標(biāo)準。

(2)折射角隨入射角的增大(減小)而增大(減小),但不成正比，敘述時應(yīng)先說折射角后說入

射角。

(3)無論光是從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中，還是光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中，在空氣

(或真空)中的角(入射角或折射角)總是大于在水中或其他介質(zhì)中的角(折射角或入射角)。

3.光的反射和折射的異同點

項目光的反射光的折射

反射光線與入射光線在同折射光線與入射光線在不

介質(zhì)

不種均勻介質(zhì)中同介質(zhì)或同種不均勻介質(zhì)中

同角度大小關(guān)系反射角等于入射角折射角與入射角的大小一般不相等

點光垂直射入時

反射光線與入射光方向相反折射光線與入射光線方向相同

的方向

三線共面情況反射光線和折射光線都與入射光線、法線在同一平面內(nèi)

相

與法線的關(guān)系反射光線和折射光線都分別與人射光線位于法線的兩側(cè)

同

兩角的關(guān)系反射角和折射角都隨入射角的改變而改變,即同時變大或同時變小

點

光路的可逆性光路都是可逆的

成像情況光在兩種介質(zhì)分界面處發(fā)生反射和折射時都能成像，且都為虛像

典例3、（2024?上海?中考真題）有一束光從空氣中斜射入平靜的水面時，若入射角為60。，則折射

角為（）

A.0°B.40°C.60°D.90°

【答案】B

【解析】A.當(dāng)光垂直入射時，光沿直線傳播進入水中，折射角等于0。，故A不符合題意；

BCD.一束光從空氣中斜射向平靜的水面，入射角為60。，光從空氣斜射入水中，折射角小于入射

角，即折射角小于60。，故B符合題意；CD不符合題意。

故選B。

典例4、（2024?山東煙臺?中考真題）藍藍的天上白云飄，站在湖邊的小明看到清澈的水中魚兒在云

中游動，下列說法正確的是（）

A.看到的水中的魚是實像B.看到的水中的云是實像

C.看到的水中的云是由于光的折射形成的D.看到的水中的魚是由于光的折射形成的

【答案】D

【解析】當(dāng)光遇到水面時會發(fā)生反射，此時水面相當(dāng)于一平面鏡，所以看見水中的“云”是由光的反

射現(xiàn)象形成的云的虛像；魚生活在水里，魚反射的光線由水中斜射入空氣時，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，就會覺得魚變高了，所

以看到了魚的虛像，故D正確，ABC錯誤。

故選D。

典例5、（2023?四川綿陽?中考真題）如圖所示，是一束光從空氣以一定角度射到水面某點后，在水

中和空氣中的徑跡。若這束光沿水中徑跡從水中射到水面同一點，光路圖可能的是（)

【解析】光從水中斜射入空氣中時，反射光線仍在水中，折射光線向遠離法線的方向偏折，折射角

大于入射角，故A符合題意，BCD不符合題意。

故選Ao

典例6、（2023?山東威海?中考真題）游泳館天花板上的日光燈照射到水面上，下列說法錯誤的是

（）

A.當(dāng)光由空氣射入水中時，水中光的能量比入射光的能量少

B.光由空氣入射到水面上時，不可能沿原方向繼續(xù)傳播

C.岸上的人看到水中出現(xiàn)日光燈的像，說明光可以傳遞信息

D.入射到水面上的光被反射回空氣中，因為光與水發(fā)生了相互作用

【答案】B

【解析】A.當(dāng)光由空氣射入水中時，同時發(fā)生發(fā)射和折射，因此折射進水中光的能量比入射光的

能量少，故A正確，不符合題意；

B.光由空氣垂直入射到水面上時，一部分光沿原方向繼續(xù)傳播，故B錯誤，符合題意；

C.岸上的人看到水中出現(xiàn)日光燈的像，這里光傳遞了信息，故C正確，不符合題意；

D.光與水發(fā)生相互作用，一部分光被水面反射回空氣中，故D正確，不符合題意。

故選B。

典例7、（2023?內(nèi)蒙古呼和浩特?中考真題）當(dāng)代中國，技術(shù)日新月異，無人機已經(jīng)走進千家萬戶。

當(dāng)一架無人機掠過水面時，岸邊的人可以在水中看到無人機的倒影，其成像光路圖正確的是

（選填圖1“甲”或“乙”或“丙”或“丁”）；在水中潛游的人可以看到無人機的像，其成像光路圖正確的

是（選填圖2“A”或"B”或"C”或"D”）；兩次所成的像（選填"前虛像后實像”或“前實像后

虛像”或“都是虛像”或“都是實像”）。

【答案】乙A都是虛像

【解析】[1]甲圖中，入射光線和反射光線是錯誤的，飛機和0點之間的連線是入射光線，0點和人

眼之間的連線是反射光線，故甲錯誤;

乙圖中，飛機和0點之間的連線是入射光線，0點和人眼之間的連線是反射光線，像與物體關(guān)于水

面對稱，故乙正確；

丙圖中，0點和人眼之間的連線是反射光線，不是入射光線，入射光線在水面上方，故丙錯誤；

丁圖中，飛機和0點之間的連線是入射光線，在水面上方，故丁錯誤。

故選乙。

[2]A.飛機反射的光從空氣斜射到水中，折射角小于入射角，折射光線進入人的眼睛中，人感覺光

是沿直線傳播的，逆著光看去，好像是從光的反向延長線的交點處來的，比實際位置偏高，故A正

確；

B.入射光線和折射光線的方向是錯誤的，故B錯誤；

C,飛機反射的光從空氣斜射到水中，折射角小于入射角，圖中折射角大于入射角，是錯誤的，故C

錯誤；

D.入射光線和折射光線的方向是錯誤的，故D錯誤。

故選Ao

[3]當(dāng)一架無人機掠過水面時，岸邊的人可以在水中看到無人機的倒影，屬于平面鏡成像，成的是虛

像；在水中潛游的人可以看到無人機的像，是由光的折射形成的虛像。

典例8、（2024?四川廣安?中考真題）如圖所示，請作出這束光從三棱鏡斜面射出的折射光線的大致

方向。

【答案】

【解析】光從三棱鏡斜射入空氣中時，折射光線和入射光線位于法線兩側(cè)，折射角大于入射角，如

下圖示數(shù):

知識點三、生活中的折射現(xiàn)象及解釋

1.筷子“彎折”：當(dāng)筷子部分傾斜地浸入水中或其他透明液體中時,由于水和空氣對光線

的折射率不同，光線在筷子表面和水面之間發(fā)生折射，使得從上方看下去時，筷子在水中的部

分看起來像是被“折斷”或“彎曲”了。

//

/1

2.“池水變淺”：從岸上看水中的物體，例如岸上的人看水中的魚位置“變高”o

如圖所示，從魚身上A點反射出的兩條光線經(jīng)折射后射入人眼（光從水中斜射入空氣中，折射角

大于入射角），因為折射光線的反向延長線相交于A'點，此時人感覺光好像是從A'點發(fā)出的，所以

人逆著折射光看去，看到的是水中魚的虛像，它比魚的實際位置高。

，

3.從水中看岸上的物體“變高”,例如水中的人看岸上的樹或建筑物“變高”。

如圖所示，從岸上的樹上點A射出的兩條光線經(jīng)折射后射入人眼（光由空氣中斜射入水中，折射

角小于入射角），折射光線的反向延長線相交于A'點，此時人感覺光好像是從A'點發(fā)出的，所以人

逆著折射光看去，看到的是岸上的樹的虛像，它比樹的真實位置偏高。

4.海市蜃樓和沙漠蜃景：

多發(fā)生在夏天的海面上或沙漠上。夏天空氣較熱，但是海水比較涼，海面附近空氣的溫度比較

低。海面地表上方不同高度的空氣層相當(dāng)于一層層密度不同的透明介質(zhì)。密度大的空氣層為光密介

質(zhì)，密度小的空氣層為光疏介質(zhì)。遠方景物射出的光在層與層之間連續(xù)發(fā)生折射。從整體來看，光

逐漸向地面彎曲進入觀察者的眼中。在觀察者看來，光好像是從海面上空的物體射出的。

圖4.4-6海市廈樓的成因

典例9、（2024?吉林?中考真題）清澈見底的池水看起來比實際淺，這種現(xiàn)象產(chǎn)生原因是光的（）

A.反射B.直線傳播C.折射D.色散

【答案】C

【解析】池底的光線由水中斜射到空氣中時，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，人眼逆著折射光線的方向看去，就會覺得池底變淺了，這是光的折射現(xiàn)象，故ABD不符合

題意，C符合題意。

故選C。

典例10、（2024?云南?中考真題）古代的《墨經(jīng)》對光現(xiàn)象就有了記載。圖中的光現(xiàn)象中，由于光

的折射形成的是（）

【答案】C

【解析】A.小孔成像是光沿直線傳播形成的，故A不符合題意；

B.水中倒影是平面鏡成像，是光的反射形成的，故B不符合題意；

C.筷子“折斷”是光從水中斜射入空氣中時，在水面處發(fā)生折射形成的，故C符合題意；

D.水杯影子是光沿直線傳播形成的，故D不符合題意。

故選C。

典例11、（2024?甘肅臨夏?中考真題）光——宇宙的使者。關(guān)于光現(xiàn)象的描述可以用光的折射來解

釋的是（）

A.情上呈現(xiàn)手的影子

B.在水中的倒影

C.平面鏡使太陽光聚集到同一位置

【答案】D

【解析】A.墻上呈現(xiàn)手的影子，是因為手擋住了光線形成的，說明光是沿直線傳播的，故A不符

合題意;

B.橋在水中的倒影，類似于平面鏡成像，由光的反射形成的，故B不符合題意；

C.平面鏡使太陽光聚集到同一位置，平面鏡對光的作用是發(fā)生發(fā)射，故C不符合題意；

D.人看到魚在水中的像，是由魚反射的光線經(jīng)水面折射形成的靠上的虛像，故D符合題意。

故選D。

典例12、（2023?山東煙臺?中考真題）中華文化博大精深，有些古詩詞中蘊含著豐富的物理知識。

下列詩句中的情境能用光的折射原理解釋的是（）

A.起舞弄清影B.潭清疑水淺C.風(fēng)吹草低見牛羊D.樓臺倒影入池塘

【答案】B

【解析】A.起舞弄清影中的影子是由光沿直線傳播形成的，故A不符合題意；

B.潭清疑水淺，人從岸上看潭底，感覺潭中的水比較淺。實際上我們看見潭底是光從水里折射到空

氣中，人看到的像是由折射光線的反向延長線形成的虛像，故B符合題意；

C.風(fēng)吹草低見牛羊，意思是風(fēng)把草吹低了就能看到草下面的牛羊，這是光的直線傳播形成的，故C

不符合題意；

D.樓臺倒影入池塘中的倒影是平面鏡成的像，是光的反射現(xiàn)象，故D不符合題意。

故選Bo

典例13、（2024?陜西榆林?三模）如圖所示，來自地平線以下遠處物體的光，由于光的而發(fā)生

彎曲，進入了觀察者的眼睛，觀察者看到的是建筑物的（選填“實像”或“虛像”）。

【答案】折射虛像

【解析】[1]⑵由于不均勻的大氣層的存在，當(dāng)陽光從太空射入不均勻的大氣層時，發(fā)生折射，使陽

光向地面偏折，人們能看到地平線以下遠處物體，這是光的折射現(xiàn)象，觀察者看到的是建筑物的虛

像。

達標(biāo)檢測

1.（2024?四川南充?中考真題）川北皮影，又稱“影子戲”或“燈影戲”，是一項具有豐富歷史和深厚

文化底蘊的國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。它是用燈光將受皮影的操縱者（攔門匠）操作的人物或物件表

演的影投射到屏幕上，如圖甲。圖①②③④現(xiàn)象中與川北皮影成像原理相同的是（）

加J3小

甲①②③④

A.①圖：海市蜃樓B.②圖：南充清輝閣倒影

C.③圖：手影游戲D.④圖：魚的實際位置在看至IJ的“魚”的下方

【答案】C

【解析】皮影戲是光源發(fā)出的光射到不透明的道具上，在其背后形成的影子落到屏幕上形成的，是

光的直線傳播形成的；

A.海市蜃樓是由于光在密度不均勻的空氣中發(fā)生折射形成的，故A不符合題意；

B.倒影是平面鏡成像現(xiàn)象，是由于光的反射形成的，故B不符合題意；

C.手影游戲是光源發(fā)出的光射到不透明的手上，形成的影子，是光的直線傳播形成的，故C符合

題意；

D.由于水中的魚反射的光從水中斜射到空氣中發(fā)生折射，所以魚的實際位置在看到的“魚”的下方,

是光的折射形成的，故D不符合題意。

故選C。

2.（2023?江蘇常州?中考真題）海洋公園內(nèi)，北極熊站立在方形透明水族箱內(nèi)，頭在水面上、身體

在水面下，水族箱外的游客居然看到了北極熊“身首異處”的奇異場景，如圖所示。游客看到熊身體

的光路圖是（）

【解析】游客看到的熊“身首異處”，是因為熊反射的光線從水中斜射進入空氣中時發(fā)生了折射。光

從水中斜射進入空氣中，折射角大于入射角，人逆著折射光線看，看到的是熊的虛像。故A符合題

意，BCD不符合題意。

故選Ao

3.（2023?湖南婁底?中考真題）許多優(yōu)美的詩詞是對生活和自然現(xiàn)象的生動描述，也與物理知識有

著緊密聯(lián)系。下列詩詞中涉及的物理知識正確的是（）

A.“一石擊破水中天”，“天”是由光的折射形成的虛像

B.“映日荷花別樣紅”，“荷花”呈紅色是由于它能吸收紅光

C.“水皆縹碧，千丈見底，游魚細石，直視無礙”，“游魚細石”是由光的折射形成的虛像

D."起舞弄清影，何似在人間”，“影”是由光的反射形成的虛像

【答案】C

【解析】A.“一石擊破水中天”，“天”是由光的反射形成的虛像，故A錯誤；

B.“映日荷花別樣紅”，“荷花”呈紅色是由于它能反射紅光，故B錯誤；

C.“水皆縹碧，千丈見底，游魚細石，直視無礙”一看到水中游魚細石是因為游魚細石反射的光從

水中射向空氣發(fā)生光的折射形成的虛像，故C正確；

D、“起舞弄清影，何似在人間”，影子的形成是由于光的直線傳播，故D錯誤。

故選Co

4.（2023?湖北恩施?中考真題）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。

5.（2023?北京?中考真題）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.2。是入射光，。/是反射光B.是入射光，OC是折射光

C.是入射角，N8ON是反射角D.光若沿C。入射，將沿04和08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(cè)；折射時

折射光線和入射光線也位于法線兩側(cè)，所以圖中A0是入射光線、0B是反射光線、0C是折射光線。

NA0P是入射角，NBOP是反射角，故B正確，AC錯誤；

C

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。

6.（2023?湖南衡陽?中考真題）下列光現(xiàn)象中，由于光的折射形成的是（）

【答案】B

【解析】A.由于光的直線傳播，被物體擋住后，在物體后面就會呈現(xiàn)陰影區(qū)域，這就是影子，因

此手影的形成說明光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播的，故A不符合題意；

B.筷子在裝有水的杯中發(fā)生錯位，這是光從水中斜射入空氣發(fā)生的折射現(xiàn)象，故B符合題意；

C.拱橋在水面的倒影，屬于平面鏡成像，是光的反射現(xiàn)象，故C不符合題意；

D.小孔成像是由光的直線傳播形成的，故D不符合題意。

故選B。

7.（2024?四川廣元?中考真題）“追夢”學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用激光筆發(fā)出一束紅光從空氣斜射入水中的

情景如圖，圖中為入射光線，為折射光線；保持入射點。不動，在豎直平面內(nèi)，順時針

緩慢旋轉(zhuǎn)入射光線NO至圖中虛線。。位置，反射角將（選填“變大”“不變”或“變小”）。

【解析】⑴光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，光的傳播路徑會發(fā)生偏折，則圖中AO為入射光線,

OC為折射光線。

⑵保持入射點O不動，在豎直平面內(nèi)，順時針緩慢旋轉(zhuǎn)入射光線AO至圖中虛線DO位置，入射角

變小，則反射角也變小。

8.（2023?江蘇泰州?中考真題）如圖所示，一只