4.4光的折射（分層作業(yè)）八年級(jí)物理上冊(cè)（人教版）

4.4光的折射一、光的折射1．光的折射。（1）定義：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_________的現(xiàn)象；（2）基本概念：根據(jù)如圖所示回答。①入射光線是_________；②折射光線是_________；③法線是_________；④入射角：入射光線與法線的夾角_________；⑤折射角：折射光線與法線的夾角_________。【答案】（1）偏折；①AO；②OB；③NN′；④i；⑤r?！驹斀狻浚?）光的折射是指光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生改變，從而使光線在不同介質(zhì)的交界處發(fā)生偏折的現(xiàn)象。（2）入射光線為光從外界射到交界處的光線，由圖可知，AO為入射光線。折射光線為入射光線在一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)或在同一種不均勻介質(zhì)中傳播時(shí)，方向發(fā)生偏折后形成的光線。由題圖可知，OB為折射光線。在光的折射中過(guò)入射點(diǎn)且與兩種介質(zhì)分界面垂直的是法線，故NN′為法線。在光的折射中，入射角為入射光線與法線之間的夾角，故i為入射角。在光的折射中，折射角為折射光線與法線之間的夾角，故r為入射角。2．在探究“光從空氣射到某玻璃中時(shí)，折射光線沿什么方向射出”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：激光筆、長(zhǎng)方形玻璃磚、刻度尺、白紙。請(qǐng)回答：（1）實(shí)驗(yàn)前，在白紙上畫一條直線表示空氣與玻璃間的分界面，再在直線上方畫出三條光線射向該直線，如圖所示，表示空氣中的______光線；（2）將長(zhǎng)方形的玻璃磚上沿與直線重合固定在白紙上，激光筆發(fā)出的激光沿預(yù)設(shè)的入射光線射向玻璃磚，如何確定并在白紙上記錄出玻璃中折射光線______；（3）如圖是某小組實(shí)驗(yàn)記錄的光路圖，分析可得出結(jié)論：光從空氣斜射入玻璃時(shí)①折射光線、入射光線和法線在______；②折射角______入射角（選填“大于”、“小于”或“等于”）；③入射角越大，折射角越______。【答案】（1）入射；（2）在玻璃磚下沿找到出射電，記錄在白紙上；移開玻璃磚連接入射點(diǎn)O和出射點(diǎn)即為玻璃中的折射光線；（3）同一平面內(nèi)，小于，大?！驹斀狻浚?）射向界面的光線為入射光線。實(shí)驗(yàn)前，在白紙上畫一條直線表示空氣與玻璃間的分界面，再在直線上方畫出三條光線射向該直線，如圖所示，表示空氣中的入射光線。（2）確定并在白紙上記錄出玻璃中折射光線：在玻璃磚下沿找到出射光線，記錄在白紙上；移開玻璃磚連接入射點(diǎn)O和出射點(diǎn)即為玻璃中的折射光線。（3）如圖是某小組實(shí)驗(yàn)記錄的光路圖，分析可得出結(jié)論：光從空氣斜射入玻璃時(shí)：①折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。②折射光線與法線的夾角為折射角，入射光線與法線的夾角為入射角，可知折射角小于入射角。③入射角越大，折射角越大。3．如圖所示的光現(xiàn)象中，由于光的折射形成的是（）A．墻上手影B．景物在鏡中成像C．鳥巢在水中形成倒影D．水面“斷筷”【答案】D【詳解】A．墻上手影是由光的直線傳播形成的，故A不符合題意；B．后視鏡是凸面鏡，景物在鏡中成像是由光的反射形成的，故B不符合題意；C．鳥巢在水中形成的倒影是平面鏡成像，成像原理是光的反射，故C不符合題意；D．筷子好像在水面處彎折，是由于光在不同介質(zhì)中傳播時(shí)發(fā)生的折射現(xiàn)象，故D符合題意。故選D。4．遠(yuǎn)看淺淺的湖水，一旦涉入水中后，才發(fā)現(xiàn)水的實(shí)際深度比看到的要深許多，如圖所示。水對(duì)眼睛的這種“欺騙”，對(duì)于想游泳的同學(xué)存在很大安全隱患，我們必須要警惕。圖中，能正確解釋此現(xiàn)象的光路圖是（） ABC D【答案】C【詳解】河底的光線由水中向空氣中傳播時(shí)，在水面處發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線遠(yuǎn)離法線，人眼逆著折射光線看過(guò)去，就會(huì)覺得河水變淺了，但河水的實(shí)際深度要比人眼看到的深得多，故C符合題意，ABD不符合題意。故選B。5．作圖題（1）如圖所示，畫出光線AO斜射入水中時(shí)的折射光線，并標(biāo)出折射角r。

【答案】見右圖。

【詳解】光線AO從空氣斜射入水中時(shí)，折射光線靠近法線，折射角小于入射角，折射角為折射光線與法線之間的夾角；如圖所示。（2）如圖所示，一束光從空氣斜射入玻璃中，請(qǐng)畫出反射光線和折射光線的大致方向，并標(biāo)出反射角的大小?！敬鸢浮恳娪覉D。【詳解】光從空氣斜射入玻璃時(shí)，在玻璃表面會(huì)發(fā)生光的反射及折射現(xiàn)象。據(jù)光的反射定律知，反射角等于入射角，可作出反射光線及反射角；而據(jù)光的折射定律知，此時(shí)的折射角小于入射角，可作出折射光線，如圖所示。（3）小聰看到在水中A處有一條魚，但魚的實(shí)際位置在B處，如圖所示。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出小聰看到魚的光路圖（畫出經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的光路即可）。

【答案】見右圖。

【詳解】水中魚反射出的光，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，看到的是變淺的魚的虛像，直接連接眼睛與A，與水面的交點(diǎn)即為入射點(diǎn)；連接B和入射點(diǎn)即為入射光線，如圖所示。二、生活中的折射現(xiàn)象6．如圖所示，將一枚硬幣放在空碗底部，然后后退到眼睛剛剛看不到硬幣，這是由于光_____的緣故；保持眼睛、碗和硬幣的位置不變，緩緩向碗里倒水，隨著水面升高，又看到了“硬幣”，這是由于光_____的緣故，其實(shí)看到的硬幣是變淺的_____像（選填“實(shí)”或“虛”）?！敬鸢浮垦刂本€傳播，折射，虛?！驹斀狻扛鶕?jù)光的直線傳播的知識(shí)可知，將一枚硬幣放在空碗底部，然后后退到眼睛剛剛看不到硬幣，這是由于光的直線傳播而看不到。保持眼睛、碗和硬幣的位置不變，緩緩向碗里倒水，硬幣反射的光在水和空氣的界面發(fā)生折射，折射光線遠(yuǎn)離法線，人逆著折射光線又看到了“硬幣”，這是由于光的折射，其實(shí)看到的硬幣是變淺的虛像。7．如圖所示，漁夫在叉水中的魚時(shí)，看到的是魚的_________（選填“實(shí)像”或“虛像”），魚叉應(yīng)瞄準(zhǔn)看到的魚_________（“方向”、“上方”或“下方”）才能叉到魚?！敬鸢浮刻撓?，下方。【詳解】叉魚時(shí)將魚叉對(duì)準(zhǔn)看到的魚，不能叉到魚，這是因?yàn)閺聂~身上發(fā)出的光線由水中進(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，眼睛看到的是魚的虛像，在魚的上方，所以叉魚時(shí)要瞄準(zhǔn)看到的魚像的下方，如圖所示。8．在地球上觀看日出時(shí)能看到地平線以下的太陽(yáng)。下列現(xiàn)象與此原理相同的是（）A．茂密樹蔭下圓形的光斑 B．汽車后視鏡中的像C．海市蜃樓 D．用潛望鏡看到海面上的物體【答案】C【詳解】在地球上觀看日出時(shí)能看到地平線以下的太陽(yáng)，光學(xué)原理是光的折射。A.茂密樹蔭下圓形的光斑，原理是光在同種均勻的介質(zhì)中沿直線傳播，故A不符合題意；

B.汽車后視鏡中的像，利用的是凸面鏡擴(kuò)大視野的作用，故B不符合題意；C.海市蜃樓，原理是光的折射，故C符合題意；

D.用潛望鏡看到海面上的物體，是平面鏡成像，原理是光的反射，故D不符合題意。故選C。9．如圖所示，一束光在空氣和玻璃的分界面同時(shí)發(fā)生反射和折射（圖中入射光線、反射光線和折射光線的方向均未標(biāo)出），其中入射光線是______（用字母表示），折射光線是______（用字母表示），反射角等于______?！敬鸢浮縀O，OG，30°?！驹斀鈃由圖可知，∠BOE=60°，所以∠COE=90°60°=30°而∠COF=30°，根據(jù)反射角等于入射角，所以CD為法線，AB為界面，而折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)，則OG一定為折射光線，EO為入射光線，OF為反射光線；反射角為∠COF=30°。10．小明在家為弟弟表演了一個(gè)“變硬幣”的魔術(shù)，如圖所示，將不透明的杯子放在弟弟面前，弟弟看到杯中“無(wú)”硬幣，是由于光的_______（選填“直線傳播”、“反射”或“折射”，下同），然后緩慢向杯中注入水，弟弟驚訝地看到了“硬幣”。弟弟看到的“硬幣”是由于光的______形成的_____（選填“實(shí)”或“虛”）像，像的位置比實(shí)際硬幣的位置_____（選填“深”或“淺”）?！敬鸢浮恐本€傳播，折射，虛，淺?！驹斀狻恳?yàn)楣庠谕环N均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，弟弟在A處看不到硬幣，是由于杯的邊緣部分擋住了來(lái)自硬幣的光線，光線進(jìn)入不到眼睛，所以眼睛看不到硬幣。當(dāng)杯中緩緩注水后，來(lái)自硬幣的光線會(huì)從水中斜射入空氣中從而發(fā)生折射，當(dāng)折射光線進(jìn)入人眼時(shí)，人眼逆著折射光線看去，看到的便是由于光的折射而形成的虛像。硬幣反射的光線從水中斜射入空氣中時(shí)，在水面處發(fā)生折射，折射角小于入射角，折射光線遠(yuǎn)離法線方向，人眼逆著折射光線看去，像的位置比實(shí)際硬幣的位置淺。11．下列現(xiàn)象中，屬于光的折射的是（）①?gòu)钠矫骁R中看見自己；②陽(yáng)光下，立竿見影；③站在岸邊看見水中的魚群；④插入水中的筷子，看上去好像折斷了；⑤橋在水中的“倒影”。A．①③ B．③④ C．②④⑤ D．①③⑤【答案】B【詳解】①?gòu)钠矫骁R中看見自己，是鏡面反射，屬于光的反射；②陽(yáng)光下，立竿見影，是影的形成，屬于光的直線傳播；③站在岸邊看見水中的魚群，魚群的光線經(jīng)過(guò)水和空氣的傳播進(jìn)到人眼，屬于光的折射；④插入水中的筷子，看上去好像折斷了，筷子的光線經(jīng)過(guò)水和空氣的傳播，并且傳播方向改變了進(jìn)入到人眼，屬于光的折射；⑤橋在水中的“倒影”，是鏡面反射，屬于光的反射；故③④屬于光的折射。故選B。12．如圖所示，一束激光斜射到空水槽底部O點(diǎn)，形成一個(gè)光斑，向水槽內(nèi)注入適量水后，水槽底部光斑將向O點(diǎn)的_____（選填“左”或“右”）側(cè)移動(dòng)；繼續(xù)向水槽緩慢注水的過(guò)程中，折射角_____（選填“增大”、“不變”或“減小”）；請(qǐng)?jiān)谠瓐D中畫出入射光射到水面時(shí)對(duì)應(yīng)的反射光線和折射光線（請(qǐng)自己確定水面位置）。()【答案】左，不變?！驹斀狻克蹆?nèi)沒有注水時(shí)，光沿直線傳播照射到O點(diǎn)，當(dāng)向水槽內(nèi)注入適量的水后，光從空氣斜射入水中發(fā)生折射，折射角小于入射角，折射光線偏向法線，因此水槽底部光斑移動(dòng)到O點(diǎn)的左側(cè)。繼續(xù)沿水槽壁緩慢注水，折射光線逐漸向左移動(dòng)，但是入射角不變，折射角的大小也不變。首先確定水面的位置，則入射光線與水面的交點(diǎn)為入射點(diǎn)，過(guò)入射點(diǎn)作垂直于界面的法線，然后根據(jù)反射角等于入射角畫出反射光線；根據(jù)折射角小于入射角畫出折射光線，如圖所示。13．小華在演示光的折射實(shí)驗(yàn)時(shí)，在一圓柱形敞口容器左側(cè)某一高度斜射入一束激光后，發(fā)現(xiàn)容器底部產(chǎn)生一個(gè)光斑O，如圖所示。若她保持水面高度和入射點(diǎn)不變，使激光入射角減小，折射角會(huì)_____（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若她保持激光筆位置和激光入射角不變，使水面____（選填“上升”、“下降”或“不變”），會(huì)觀察到光斑向右移動(dòng)?！敬鸢浮繙p小，下降。【詳解】由光的折射規(guī)律可知，折射角隨入射角減小而減小，所以當(dāng)入射角減小時(shí)，折射角也會(huì)隨之減小。由于光從空氣中斜射入水中折射率不變，光斑向右移動(dòng)時(shí)，折射光線平行于原折射光線，則折射點(diǎn)降低，所以應(yīng)使水面下降。14．小華同學(xué)在做探究光的折射特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，如圖是光從空氣射入水中時(shí)的光路，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，入射光線、折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)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)還得到如下數(shù)據(jù)：入射角α入射角α0°15°30°45°60°反射角β0°15°30°45°60°折射角r0°11.3°22.1°35.440.9（1）分析表中數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：A.光從空氣斜射到水面時(shí)，將同時(shí)發(fā)生______和______現(xiàn)象；B.光從空氣斜射到水面時(shí)，折射角隨入射角的變化關(guān)系是：折射角隨入射角的減小而______，且折射角______（大于/等于/小于）入射角。當(dāng)光從空氣垂直射到水面時(shí)，入射角等于______，折射角等于______。（2）在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的，光從水中斜射到空氣中時(shí)，折射角______（大于/等于/小于）入射角。當(dāng)入射角等于35.4°，則折射角等于______。【答案】（1）A.反射，折射；B.減小，小于，0°，0°；（2）大于，45°?！驹斀狻浚?）如圖所示，光從空氣斜射到水面時(shí)，將同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。通過(guò)分析上表中的數(shù)據(jù)可知，折射角隨入射角的減小而減小，且折射角小于入射角，當(dāng)光從空氣垂直射到水面時(shí)，入射角和折射角都等于0°。（2）在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的，光從水中斜射到空氣中時(shí)，折射角大于入射角。根據(jù)上表數(shù)據(jù)和光路可逆原理，當(dāng)入射角等于35.4°，則折射角等于45°。15．研究光的折射規(guī)律時(shí)，小王根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象畫出了如圖所示的a、b、c三圖，根據(jù)圖中所示現(xiàn)象，可以得到的信息或初步結(jié)論是：（1）結(jié)論一：光從空氣斜射入另一種透明物質(zhì)時(shí)，________；（2）結(jié)論二：光從空氣斜射入另一種透明物質(zhì)時(shí)，入射角增大，__________；（3）比較圖c和圖_________可得結(jié)論：對(duì)光的折射能力較強(qiáng)的是_______（選填“水”或“玻璃”）；（4）根據(jù)已給出三個(gè)圖的信息，在下圖中畫出：光以32°的入射角從水斜射進(jìn)空氣時(shí)，在空氣中的傳播徑跡（要求在圖上標(biāo)出折射角及其度數(shù)）________?！敬鸢浮浚?）傳播方向會(huì)發(fā)生改變；（2）折射角也增大；（3）b，玻璃；（4）見解析【詳解】（1）分析a、b、c三圖，當(dāng)光從空氣斜射入水和玻璃時(shí)，光不再沿直線傳播，其傳播方向發(fā)生了改變，由此得出結(jié)論：光從空氣斜射入另一種透明物質(zhì)時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生改變。（2）比較a、b兩圖，光從空氣斜射入水中，入射角由45°增大到60°時(shí)，折射角由32°增大到41°，由此得出結(jié)論：光從空氣斜射入另一種透明物質(zhì)時(shí)，入射角增大，折射角也增大。（3）比較b、c兩圖，光分別從空氣斜射入水和玻璃，入射角都是45°，但在水中折射時(shí)折射角為32°，在玻璃中折射時(shí)，折射角更小，為28°，光在玻璃中折射時(shí)偏折的程度更大，說(shuō)明玻璃對(duì)光的折射能力更強(qiáng)。（4）由b圖可知，當(dāng)光以45°的入射角從空氣斜射入水中時(shí)，折射角為32°，然而在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的，當(dāng)光以32°的入射角從水斜射進(jìn)空氣時(shí)，折射角該為45°，如上右圖所示。16．作圖題。（1）（2022·湖北十堰·統(tǒng)考中考真題）在“預(yù)防溺水”主題班會(huì)課上，主持人小明用光路圖來(lái)解釋“水池變淺”的道理：池底A點(diǎn)射出的光線經(jīng)過(guò)水面折射進(jìn)入B點(diǎn)的人眼，C點(diǎn)是人眼看到的池底A點(diǎn)像的位置。請(qǐng)你在圖中畫出入射光線、折射光線，并標(biāo)出折射角r?！敬鸢浮恳娪覉D?！驹斀狻坑深}意可知，C點(diǎn)是人眼看到的池底A點(diǎn)的像，所以連接BC，BC與液面的交點(diǎn)設(shè)為O點(diǎn)，即O點(diǎn)為入射點(diǎn)，OB為折射光線，過(guò)O點(diǎn)作垂直液面的一條虛線，即法線，連接AO，即入射光線，折射光線OB與法線的夾角即為折射角，標(biāo)出r，如圖所示。（2）（2022·四川內(nèi)江·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，一束光從空氣斜射入半圓形玻璃磚中，請(qǐng)用箭頭標(biāo)出光傳播的方向?！敬鸢浮恳娪覉D?！驹斀狻抗庹丈湓诓ＡТu表面時(shí)會(huì)發(fā)生反射和折射，發(fā)生光的反射時(shí)，入射光線、反射光線在同一種介質(zhì)內(nèi)，而折射是光線從空氣斜射入玻璃中，會(huì)在玻璃中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故入射光線、折射光線在不同的介質(zhì)中，玻璃中的直線是折射光線，而空氣中的兩條直線，一條是入射光線、一條是反射光線，根據(jù)光的折射定律可知，折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，故右邊的直線為入射光線，左邊的直線為反射光線，故如圖所示。17.（2022·四川宜賓·統(tǒng)考中考真題）（多選題）如圖，空茶碗底部有一枚硬幣，眼睛在P處看不見硬幣，緩慢往茶碗中倒水，當(dāng)水面上升到一定的高度，在P處就能看見硬幣。下列說(shuō)法正確的是（）A．倒入水之前沒看見硬幣，是因?yàn)楣庋刂本€傳播B．倒入水之前沒看見硬幣，是因?yàn)橛矌艣]有發(fā)生漫反射C．倒入水之后，人在P處看見的是硬幣所成的實(shí)像D．倒入水之后，看見硬幣像的位置比硬幣實(shí)際位置高【答案】AD【詳解】AB．倒入水之前，由于光沿直線傳播，硬幣發(fā)出的光線被碗遮擋，眼睛在P處看不到硬幣，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．倒入水之后，硬幣發(fā)出的光線從水中進(jìn)入空氣中時(shí)，發(fā)生了折射現(xiàn)象，由于折射光線偏離法線，折射角大于入射角，從P處會(huì)看到硬幣所成的虛像，虛像在P處上方，比硬幣實(shí)際位置高，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。18．（2022·浙江臺(tái)州·中考真題）光從空氣斜射到水面時(shí)發(fā)生了反射和折射，光路如圖，其中表示折射光線的是（）A．AO B．OB C．OC D．ON【答案】C【詳解】當(dāng)光從空氣斜射到水面發(fā)生反射時(shí)，反射光線與入射光線都在同一側(cè)，且反射角等于入射角，由圖可知，AO為入射光線，OB為反射光線，光從空氣斜射到水面發(fā)生折射時(shí)，折射光線向法線偏折，折射光線與入射光線在界面兩側(cè)，折射角小于入射角，由圖可知，OC在水中，OC為折射光線，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。19．（2022·內(nèi)蒙古呼和浩特·中考真題）小亮同學(xué)坐在平靜的湖邊，看到“云在水中漂，魚在云上游”。則，天上的白云與映在湖里的白云，距水面的距離_____（選填“相同”或“不同”）；看到的魚相比