人教版八年级物理上册通关讲义第4节光的折射(双基过关+考点突破)(原卷版+解析)

第4节光的折射双基过关知识点一、光的折射现象：1.概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫光的折射。2.发生折射的条件：（1）光从一种介质斜射入另一种介质。光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不发生变化。（2）光在同种不均匀介质中传播时，也会发生折射现象。如太阳光穿过大气层时传播方向会发生变化。3.光从一种透明介质进入另一种透明介质时，在两种介质的分界面上，光的传播方向一般要发生改变。其中一部分光发生反射，同时还有一部分光进入另一种介质中而发声折射，即反射和折射现象同时发生，发生反射时不一定发生折射，但发生折射时一定发生反射。4.光发生折射的原因：光在不同种介质中传播的速度不同。基础自测：1．下列有关光现象的描述正确的是（）A．潭清疑水浅，是光的反射B．云在水中飘，是光的反射C．海市蜃楼，是光的直线传播D．金边日食，是光的色散2．西湖公园为美丽的泉州又增添了一处靓丽的风景，人们游园时所看到的现象中，由于光的折射形成的是（）A．水中的“白云” B．日食C．水中游动的鱼 D．小孔成像3．如图所示的四种光学现象中，是由光的折射形成的是（）A．只有①② B．只有②③C．只有①③ D．只有②④知识点二、光的折射规律1.光的折射中的基本概念：（1）入射光线：从光源射向两透明介质分界面的光线；（2）折射光线：从入射点射向另一介质的光线；（3）法线：过入射点垂直与两分界面的虚线；（4）入射点：入射光线与两介质分界面的交点；（5）入射角：入射光线与法线之间的夹角；（6）折射角：折射光线与法线之间的夹角。简称“一点”（入射点）、“一面”（分界面）、“二角”（入射角和折射角）、“三线”（入射光线、折射光线和法线）。2.光的折射规律：（1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内；（2）折射光线和入射光线分居法线的两侧；（3）光从空气斜射入水或其它介质时，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也增大。光从水或其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。（4）光从空气垂直射入水（或其它介质）中时，传播方向不变。（5）折射时光路可逆。3.理解：（1）弄清入射点、入射角、折射角、入射光线、折射光线和法线的含义，特别是法线，它既是界面的垂线，又是作图时画入射角和折射角的参照标准。(2)折射角随入射角的增大(减小)而增大(减小)，但不成正比，叙述时应先说折射角后说入射角。(3)无论光是从空气斜射入水中或其他介质中，还是光从水或其他介质斜射入空气中，在空气(或真空)中的角(入射角或折射角)总是大于在水中或其他介质中的角(折射角或入射角)。基础自测4．平静的池面上映出了空中飞翔的小鸟，小明说：“快来看，鸟和鱼在水中比赛呢！”他看到的“鸟”和“鱼”实际上是（）A．“鸟”是实像，“鱼”是虚像B．“鸟”是虚像，“鱼”是实像C．“鸟”和“鱼”都是实像D．“鸟”和“鱼”都是虚像5．（2020·福建·福州黎明中学八年级期中）如图所示，一束光线通过容器的玻璃侧壁斜射到容器中，在P处形成一光斑，在向容器里加满水的过程中，光斑将（）A．一直向左移动然后停止B．先向左移动再向右移回到P点C．一直向右移动然后停止D．先向右移动再向左移回到P点6．如图是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，则下列说法正确的是（）A．入射角等于30° B．折射角等于60°C．NN′是界面 D．MM′的右边是玻璃知识点三、生活中的折射现象1.“池水变浅”：从岸上看水中的物体，例如岸上的人看水中的鱼位置“变高”。如图所示，从鱼身上A点反射出的两条光线经折射后射入人眼(光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角)，因为折射光线的反向延长线相交于A'点，此时人感觉光好像是从A'点发出的，所以人逆着折射光看去，看到的是水中鱼的虚像，它比鱼的实际位置高。2.从水中看岸上的物体“变高”，例如水中的人看岸上的树或建筑物“变高”。如图所示，从岸上的树上点A射出的两条光线经折射后射入人眼(光由空气中斜射入水中，折射角小于入射角)，折射光线的反向延长线相交于A'点，此时人感觉光好像是从A'点发出的，所以人逆着折射光看去，看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置偏高。3.海市蜃楼和沙漠蜃景：多发生在夏天的海面上或沙漠上。夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近空气的温度比较低。海面地表上方不同高度的空气层相当于一层层密度不同的透明介质。密度大的空气层为光密介质，密度小的空气层为光疏介质。远方景物射出的光在层与层之间连续发生折射。从整体来看，光逐渐向地面弯曲进入观察者的眼中。在观察者看来，光好像是从海面上空的物体射出的。基础自测7．如图所示，小猫没有捉到鱼感到很困惑，这是（）A．由于光从水中斜射入空气中时发生折射，小猫看到的鱼的位置变浅了B．由于光的反射，小猫看到的鱼的位置变深了C．由于光从空气中斜射入水中时发生折射，小猫看到的鱼的位置变浅了D．由于光沿直线传播，小猫看到的鱼的位置变浅了8．如图所示，人在B处观察到一个彩色玻璃球沉在水池底A处，则玻璃球的真实位置在（）A．A处 B．A处的偏上方C．A处的偏下方 D．A处的左侧9．在杯子中放一枚硬币，眼睛刚好看不见，保持眼睛和杯子的位置不变，如图慢慢向杯中注水（）A．随着水的增多，眼睛能看到硬币，但位置比实际位置高B．随着水的增多，眼睛能看到硬币，但位置比实际位置低C．随着水的增多，眼睛能看到硬币，且位置没有改变D．注入水后仍看不见硬币10．潜在水中的潜水员能看到岸上的路灯，下列说法中错误的是（）A．潜水员看到灯的位置比实际位置要高些B．潜水员看到路灯是光从水中传播到空气中的C．潜水员潜在水中看到灯的亮度比在空气中看到的亮度要暗些D．潜水员潜在水中用激光手电筒对准看到的路灯照射，则激光手电筒的光能照到路灯考点突破考点1.光的折射现象方法：观现象，知成因1.现象：影子、小孔成像、日食、月食、激光准直、排队前后左右看齐等；成因：光的直线传播。2.现象：倒影、平面镜成像、水中月、镜中花、汽车观后镜、道路转弯处设置的反光镜等；成因：光的反射。3.现象：水中筷子向上弯折、水面折枝、海市蜃楼、沙漠蜃景、池水变浅等；成因：光的折射。例1.（2022·内蒙古通辽·中考真题）下列现象中，与筷子在水面处“折断”原理相同的是（）A．海市蜃楼 B．日食现象C．屏幕上呈现人的影子 D．桥在水中形成的倒影例2.（2022·山东威海·中考真题）如图所示，一辆玩具车放入水中，从侧面看车轮浸入水中的部分变“扁”了，其原因是发生了（）A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散考点2.光的折射规律方法：(1)斜射：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，折向角小于入射角。当入射角增大(减小)时，折射角也增大(减小)。(2)垂直入射：光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。例3.（2022·广西玉林·中考真题）宋代大诗人苏轼在《登州海市》的诗中描述过海市蜃楼的奇观。如图所示，这种现象形成的主要原因是由于光的（）例4.（2022·江苏徐州·中考真题）人在岸上透过池水看池塘底部，下列光路图正确的是（）A． B．C． D．考点3.利用光的折射规律作图方法：采用“一知”、“二作”、“三标”作图“一知”：不论光线是由空气斜射入其他介质中，还是由其他介质斜射入空气中，空气中的角(入射角或折射角)都是较大的；“二作”：过入射点作法线，在法线的另一侧作出折射光线或入射光线，且使空气中的角(入射角或折射角)较大；“三标”：标出光线的传播方向。例5.（2022·四川巴中·中考真题）下图中已标出了反射光线OB，请画出对应的入射光线AO和折射光线的大致方向OC。例6.（2022·山东潍坊·中考真题）如图所示，水池边有一路灯S，路灯上方有一平面镜，S发出的光能经反射后射入水中，请画出：（1）S在平面镜中所成的像；（2）经反射后过A点的反射光线；（3）照射到水池底的光路图。第4节光的折射双基过关知识点一、光的折射现象：1.概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫光的折射。2.发生折射的条件：（1）光从一种介质斜射入另一种介质。光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不发生变化。（2）光在同种不均匀介质中传播时，也会发生折射现象。如太阳光穿过大气层时传播方向会发生变化。3.光从一种透明介质进入另一种透明介质时，在两种介质的分界面上，光的传播方向一般要发生改变。其中一部分光发生反射，同时还有一部分光进入另一种介质中而发声折射，即反射和折射现象同时发生，发生反射时不一定发生折射，但发生折射时一定发生反射。4.光发生折射的原因：光在不同种介质中传播的速度不同。基础自测：1．下列有关光现象的描述正确的是（）A．潭清疑水浅，是光的反射B．云在水中飘，是光的反射C．海市蜃楼，是光的直线传播D．金边日食，是光的色散【答案】B【解析】A．潭清疑水浅的形成原因是光从水中斜射入空气中时光发生了折射，属于折射现象，故A错误；B．“云在水中飘”属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B正确；C．海市蜃楼是由光在不均匀的大气中发生折射形成的，故C错误；D．日食是由光的直线传播形成的，故D错误。故选B。2．西湖公园为美丽的泉州又增添了一处靓丽的风景，人们游园时所看到的现象中，由于光的折射形成的是（）A．水中的“白云” B．日食C．水中游动的鱼 D．小孔成像【答案】C【解析】A．水中的“白云”属于光的反射现象，故A不符合题意；B．日食是由于光的直线传播形成的，故B不符合题意；C．水中的游鱼是鱼反射的光从水中射向空气中，由于光的折射形成的，故C符合题意；D．小孔成像是由于光的直线传播形成的，故D不符合题意。故选C。3．如图所示的四种光学现象中，是由光的折射形成的是（）A．只有①② B．只有②③C．只有①③ D．只有②④【答案】C【解析】①钢笔错位是因为光从一种透明介质进入另一种透明介质时，光路的方向发生改变而形成的，故属于光的折射现象，故①符合题意；②手影是光沿直线传播形成的，故②不符合题意；③海市蜃楼是光在沿直线方向传播时，在密度不均匀的空气层中，经过折射造成的结果，故属于光的折射现象，故③符合题意；④水中倒影属于平面镜成像，是光的反射造成的，故④不符合题意。综上分析可知，①，③符合题意，故ABD不符合题意，故C符合题意。故选C。知识点二、光的折射规律1.光的折射中的基本概念：（1）入射光线：从光源射向两透明介质分界面的光线；（2）折射光线：从入射点射向另一介质的光线；（3）法线：过入射点垂直与两分界面的虚线；（4）入射点：入射光线与两介质分界面的交点；（5）入射角：入射光线与法线之间的夹角；（6）折射角：折射光线与法线之间的夹角。简称“一点”（入射点）、“一面”（分界面）、“二角”（入射角和折射角）、“三线”（入射光线、折射光线和法线）。2.光的折射规律：（1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内；（2）折射光线和入射光线分居法线的两侧；（3）光从空气斜射入水或其它介质时，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也增大。光从水或其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。（4）光从空气垂直射入水（或其它介质）中时，传播方向不变。（5）折射时光路可逆。3.理解：（1）弄清入射点、入射角、折射角、入射光线、折射光线和法线的含义，特别是法线，它既是界面的垂线，又是作图时画入射角和折射角的参照标准。(2)折射角随入射角的增大(减小)而增大(减小)，但不成正比，叙述时应先说折射角后说入射角。(3)无论光是从空气斜射入水中或其他介质中，还是光从水或其他介质斜射入空气中，在空气(或真空)中的角(入射角或折射角)总是大于在水中或其他介质中的角(折射角或入射角)。基础自测4．平静的池面上映出了空中飞翔的小鸟，小明说：“快来看，鸟和鱼在水中比赛呢！”他看到的“鸟”和“鱼”实际上是（）A．“鸟”是实像，“鱼”是虚像B．“鸟”是虚像，“鱼”是实像C．“鸟”和“鱼”都是实像D．“鸟”和“鱼”都是虚像【答案】D【解析】鸟在水中的像是由光的反射形成的。光路图如图所示：小鸟的像是由反射光线的反向延长线会聚形成的，不是由实际光线形成的，所以是虚像；看到的鱼是由光的折射形成的，成像光路图如图所示：看到的鱼的像是由折射光线的反向延长线会聚而形成的，不是由实际光线形成的，所以是虚像。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。5．（2020·福建·福州黎明中学八年级期中）如图所示，一束光线通过容器的玻璃侧壁斜射到容器中，在P处形成一光斑，在向容器里加满水的过程中，光斑将（）A．一直向左移动然后停止B．先向左移动再向右移回到P点C．一直向右移动然后停止D．先向右移动再向左移回到P点【答案】B【解析】当容器内加水，水没浸没光线之前，因为光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，故光斑左移，随着加水量的增加，入射点左移，入射角不变，折射角也不变，故容器底的光斑不断向左移动，如下左图所示：当水加满后，如上右图所示，光完全在水中传播，水是均匀介质，故光沿直线传播，光斑会移回到P点。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。6．如图是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，则下列说法正确的是（）A．入射角等于30° B．折射角等于60°C．NN′是界面 D．MM′的右边是玻璃【答案】D【解析】根据光的反射定律，入射光线与法线的夹角为入射角，反射光线与法线的夹角为反射角，并且反射角等于入射角；如图所示，由∠BOM'=30°，∠AOM=30°可知∠BON=90°-30°=60°，∠AON=90°-30°=60°所以NN′为法线，则MM′为界面，所以由图可知，BO是入射光线，AO是反射光线，OC为折射光线，∠BON为入射角，等于60°，∠CON′为折射角，等于30°。则MM′的右边是玻璃，故D正确，ABC错误。故选D。知识点三、生活中的折射现象1.“池水变浅”：从岸上看水中的物体，例如岸上的人看水中的鱼位置“变高”。如图所示，从鱼身上A点反射出的两条光线经折射后射入人眼(光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角)，因为折射光线的反向延长线相交于A'点，此时人感觉光好像是从A'点发出的，所以人逆着折射光看去，看到的是水中鱼的虚像，它比鱼的实际位置高。2.从水中看岸上的物体“变高”，例如水中的人看岸上的树或建筑物“变高”。如图所示，从岸上的树上点A射出的两条光线经折射后射入人眼(光由空气中斜射入水中，折射角小于入射角)，折射光线的反向延长线相交于A'点，此时人感觉光好像是从A'点发出的，所以人逆着折射光看去，看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置偏高。3.海市蜃楼和沙漠蜃景：多发生在夏天的海面上或沙漠上。夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近空气的温度比较低。海面地表上方不同高度的空气层相当于一层层密度不同的透明介质。密度大的空气层为光密介质，密度小的空气层为光疏介质。远方景物射出的光在层与层之间连续发生折射。从整体来看，光逐渐向地面弯曲进入观察者的眼中。在观察者看来，光好像是从海面上空的物体射出的。基础自测7．如图所示，小猫没有捉到鱼感到很困惑，这是（）A．由于光从水中斜射入空气中时发生折射，小猫看到的鱼的位置变浅了B．由于光的反射，小猫看到的鱼的位置变深了C．由于光从空气中斜射入水中时发生折射，小猫看到的鱼的位置变浅了D．由于光沿直线传播，小猫看到的鱼的位置变浅了【答案】A【解析】水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，光由水斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，小猫认为光是沿直线传播的，所以逆着折射光线看上去，看到的是变浅的鱼的虚像，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。8．如图所示，人在B处观察到一个彩色玻璃球沉在水池底A处，则玻璃球的真实位置在（）A．A处 B．A处的偏上方C．A处的偏下方 D．A处的左侧【答案】C【解析】连接BA，与分界面有一个交点，即为折射点，过折射点做法线，根据光从水中斜射入空气，折射角大于入射角画出折射光线的位置，人逆着光线看去看到的是玻璃球的虚像，故玻璃球的真实位置在A处的偏下方。如图所示故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。9．在杯子中放一枚硬币，眼睛刚好看不见，保持眼睛和杯子的位置不变，如图慢慢向杯中注水（）A．随着水的增多，眼睛能看到硬币，但位置比实际位置高B．随着水的增多，眼睛能看到硬币，但位置比实际位置低C．随着水的增多，眼睛能看到硬币，且位置没有改变D．注入水后仍看不见硬币【答案】A【解析】慢慢向杯中注水后，硬币的光会斜射到水面发生折射现象，折射光线远离法线进入空气，折射角大于入射角；当水面升到一定的高度时，折射光线进入人的眼睛，我们看硬币是逆着光的传播方向看的，即逆着折射光线看，由于错觉，我们始终认为光是沿直线传播的，所以看到硬币的位置比实际位置浅，即硬币的位置比实际位置高，是硬币的一个虚像；故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。10．潜在水中的潜水员能看到岸上的路灯，下列说法中错误的是（）A．潜水员看到灯的位置比实际位置要高些B．潜水员看到路灯是光从水中传播到空气中的C．潜水员潜在水中看到灯的亮度比在空气中看到的亮度要暗些D．潜水员潜在水中用激光手电筒对准看到的路灯照射，则激光手电筒的光能照到路灯【答案】B【解析】AB．水中潜水员看见岸上的路灯，是路灯的光斜射到水面时，发生折射进入水中后靠近法线，进入潜水员眼睛，而潜水员逆着光的方向看上去形成的虚像，所以比实际位置高，故A正确，不符合题意；B错误，符合题意；C．光照射到水面上时会发生反射和折射现象，使得折射的光线的亮度变弱，所以潜水员潜在水中看到灯的亮度比在空气中看到的亮度要暗些，故C正确，不符合题意；D．潜水员潜在水中用激光手电筒对准看到的路灯照射，根据光路可逆可知，激光手电筒的光能照到路灯，故D正确，不符合题意。故选B。考点突破考点1.光的折射现象方法：观现象，知成因1.现象：影子、小孔成像、日食、月食、激光准直、排队前后左右看齐等；成因：光的直线传播。2.现象：倒影、平面镜成像、水中月、镜中花、汽车观后镜、道路转弯处设置的反光镜等；成因：光的反射。3.现象：水中筷子向上弯折、水面折枝、海市蜃楼、沙漠蜃景、池水变浅等；成因：光的折射。例1.（2022·内蒙古通辽·中考真题）下列现象中，与筷子在水面处“折断”原理相同的是（）A．海市蜃楼 B．日食现象C．屏幕上呈现人的影子 D．桥在水中形成的倒影【答案】A【解析】A．海市蜃楼也是光的折射形成的，由于海面上方的空气密度不均匀，光在其中传播时发生了偏折，形成了海市蜃楼现象，故A符合题意；B．如图，日食现象是由光的直线传播引起的，白天，月球挡住了射向地球的太阳光，形成了日食现象，故B不符合题意；C．如图影子是由于光的直线传播产生的，人挡住了射向墙面的光，在墙面上形成的光照射不到的区域，故C不符合题意；D．如图水中倒影是平面镜成像（光的反射现象），水面相当于镜面，水中的倒影是岸上的桥通过水面形成的虚像，故D不符合题意。故选A。例2.（2022·山东威海·中考真题）如图所示，一辆玩具车放入水中，从侧面看车轮浸入水中的部分变“扁”了，其原因是发生了（）A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散【答案】C【解析】车轮浸入水中的部分反射的光，从水中斜入空气中时发生了折射的，所以从空气中看水中轮子“扁”了，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。考点2.光的折射规律方法：(1)斜射：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，折向角小于入射角。当入射角增大(减小)时，折射角也增大(减小)。(2)垂直入射：光从空气垂直射入水中或其