专题4.4 光的折射【四大题型】【人教版2024】（解析版）-2024-2025学年八年级上册物理举一反三系列（人教版2024）

专题4.4光的折射【四大题型】【人教版2024】TOC\o"1-1"\h\u【题型1光的折射和现象】 2【题型2光的折射规律的应用】 4【题型3光的折射作图题】 6【题型4光的折射实验】 9知识点1光的折射1.光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射。2.基本概念概念定义图示入射光线照射到两种介质分界面的光线AO折射光线光进入另一种介质被折射后的光线OB法线垂直于两介质分界面的直线MN入射角入射光线与法线的夹角i折射角折射光线与法线的夹角θ3.生活中光的折射现象：（1）筷子“弯折”；（2）池水变浅；（3）海市蜃楼。要点诠释：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在两种不同的介质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。【题型1光的折射和现象】【例1】（23-24八年级上·四川攀枝花·期中）关于人在岸边散步时看到水中的鱼和水中的云，以下说法正确的是（）A．人看到水中的鱼是反射形成的正立的虚像B．人看到水中的云是反射形成的倒立的实像C．人看到水中的鱼是折射形成的正立的虚像D．他看到鱼水中的位置比真实的鱼的位置变浅了【答案】CD【详解】人看到水中的鱼是鱼身上的光线经过水的折射后，进入空气中，折射光线偏离法线，人逆着折射光线看去，看到的鱼比实际的鱼位置变浅了，而人的眼睛看的是水中鱼的正立虚像。人看到水中的云，是云在水中所成的正立的虚像，因为此时的水面相当于平面镜，平面镜所成的是正立的虚像。故AB错误，CD正确。故选CD。【变式1-1】（2023·牡丹江）下列现象由光的折射形成的是（）。A.手影B.对镜画脸谱C.铅笔“折断”D.日食【答案】C。【解析】AD．影子的形成、日食、月食都是光遇到不透明的物体后无法穿过物体继续传播形成的，属于直线传播形成的，故A、D不符合题意；B．对着镜子画脸谱，属于平面镜成像，是光的反射原理，故B不符合题意；C．水中的“断笔”是笔反射的光从水中斜射入空气中时，传播方向发生改变，人眼逆着折射光线看去，看到笔“被折断”，属于光的折射，故C符合题意。故选C。【变式1-2】（2023·恩施州）从岸边看池水不深，在没有安全保障情况下切记不要下水。池水看起来变浅，是因为（）。A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.都有可能【答案】C。【解析】池水看起来也变浅了，是池底反射的光线到水面处发生折射，折射光线远离法线，眼睛逆着折射光线看来，看到池底的像比实际位置偏高，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。【变式1-3（2022·湖北鄂州·中考真题）洗漱完毕，你来到阳台，开始做广播体操，阳光照在你身上，墙上出现了你动态的影子。关于影子形成的原理，下列说法正确的是（）A．光的直线传播 B．光的反射C．光的折射 D．以上说法都不正确【答案】A【详解】ABCD．身体不透明，光照射时会有一部分光被身体挡住，从而形成一片暗的区域，即形成了人的动态的影子，是由光的直线传播形成的，故A正确，BCD错误。故选A。知识点2光的折射规律1.光的折射规律：（1）折射光线与入射光线、法线在同一平面上；（三线一面）（2）折射光线和入射光线分居法线两侧；（两线分居）（3）光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角（折射光线向法线偏折）；光从水或其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角；（4）入射角增大时，折射角也随着增大；2.在光的折射现象中光路是可逆的。要点诠释：（1）两角关系：1）入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°；2）光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角小于入射角；3）光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；4）注意无论是折射角还是入射角，在空气中的角总是较大的。（2）光斜射到两种介质的分界面时，光的传播方向发生了偏折；但是光垂直照射到两种介质的交界面时，入射角为零度，折射角为零度，光还是沿直线传播。【题型2光的折射规律的应用】【例2】（23-24八年级上·四川成都·期中）如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射，请判断：折射角的度数是，界面的方（选填“上”“下”“左”“右”）是空气。【答案】45°右【详解】[1][2]由图可知，∠BOE=60°，则∠COE=30°，根据反射角等于入射角，可知CD为法线，AB为分界面，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，EO为入射光线，OG为折射光线，∠GOD为折射角。由图可知，折射角∠GOD=45°，折射角大于入射角，所以这束光线是由玻璃进入空气，即分界面的右侧是空气。【变式2-1】（2023·北京）一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是（）。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，将沿OA和OB射出【答案】B。【解析】ABC．如图：过点O作法线PQ，由于反射时反射光线和入射光线位于法线两侧；折射时折射光线和入射光线也位于法线两侧，所以图中AO是入射光线、OB是反射光线、OC是折射光线。∠AOP是入射角，∠BOP是反射角，故B正确，AC错误；D．折射时光路是可逆的，所以光若沿CO入射，将沿OA射出，故D错误。故选B。【变式2-2】(2023山东庆云期中)在“天宫课堂”中,航天员王亚平将空气注入水球,形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光从空气斜射入水球的光路如图所示,其中球心O与入射点O1的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为(P8104005)()A.①B.②C.③D.④【答案】A【解析】光从水中斜射入空气中时,会发生折射,折射角大于入射角,对于球体而言,入射点O2与球心O的连线即法线,进入气泡球的折射光线可能为①。【变式2-3】(2023广西宁明期中,22,★★☆)如图所示,装有水的长方体水槽水平放置,固定在左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的O点,红光与水面夹角是45°,反射光射到右壁上的A点,折射光射到右壁上的B点,则A点到水面的距离(选填“大于”“小于”或“等于”)B点到水面的距离;往水槽内注水,水面上升2cm,此时反射光射到右壁上的C点,C点在A点(选填“上”或“下”)方。(点A、B、C未在图中标出)

【答案】小于上【解析】根据光的反射定律和折射的特点画出液面变化前后的光路图,如解析图所示:因为∠GOM=45°,所以∠DON=45°,△AOD为等腰直角三角形,AN=DN,而BN>DN,所以A点到水面的距离小于B点到水面的距离;由图可知,C点在A点上方。【题型3光的折射作图题】【例3】（23-24八年级上·四川成都·期中）如图，小华同学用激光笔照射水面，在水槽壁上出现两个红点A和B，下列说法正确的是（）A．若保持入射点的位置不变，欲使点下移至，应使入射光线绕着点沿逆时针方向转动B．入射光线绕着点沿顺时针方向转动，能观察到另一亮点点会移动到点C．若保持入射光线不变，欲使点下移至，应使水面上升D．当水面上升时，折射角增大【答案】C【详解】A．当光从空气斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，反射角等于入射角，折射角小于入射角。现保持入射点O的位置不变，欲使光点A下移至A1处，则反射光线偏离法线，反射角增大，入射角也需增大，所以入射光线应绕着O点沿顺时针方向转动，故A错误；B．入射光线MO绕着点O沿顺时针方向转动，入射角增大，折射角也会相应增大，因此，会观察到另一亮点B会上升，移动到点B1

，故B错误；C．在水面变化过程中，由于入射光线不变，即入射角不变，则折射角也不发生改变，因此过B2

点作OB的平行线即光点下移的折射光线，会发现入射点应右移，即欲使B点下移至B2，水面需上升，故C正确；D．在水面变化过程中，由于入射光线不变，即入射角不变，则折射角也不发生改变，故D错误。故选C。【变式3-1】（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。【答案】【详解】根据平面镜成像原理入射角等于反射角，故过入射点作垂直于水面的法线，然后作出入射光线OA，并标好入射光的方向。根据折射规律可知从空气中射入水中的发生折射，折射角将小于入射角，折射光线将更靠近法线，由此可作出折射光线OC，如下图【变式3-2】（2022·辽宁辽宁·中考真题）承德避暑山庄湖景如画，如图甲所示。小玉同学在岸边，通过平静的湖面，既可看到建筑物的倒影，又可看到水中的鲤鱼。图乙中，A点代表建筑物的顶点，B点代表小玉看到的鱼，C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出：（1）A点在水中的像A'；（2）小玉看到A'的光路；

（3）鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。【答案】【详解】（1）作出建筑物的顶点A关于水面的对称点A'，即为建筑物的顶点A在水中的像A'。（2）连接A'和小玉的眼睛C的连线，交水面于O，OC为反射光线，连接AO为入射光线，即为小玉看到A'的光路。

（3）水中的鱼反射的光线斜射入空气中时，折射角大于入射角；折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线看过去，看到鱼的虚像在鱼的实际位置的上方；连接BC交水面于O'，过点O'作法线，O'C为折射光线，根据折射角大于入射角作出入射光线B'O'，即为看到B'的光路图，鱼的大致位置B'在B的正下方，如图所示：【变式3-3】（2023·广安）如图所示，一束光从水里斜射入空气中，请在图中画出反射光线和大致的折射光线。【解析】光由水中斜射向空气中，在界面发生反射，由光的反射特点，反射角等于入射角，作出反射光线；由于从水中斜射向空气中，由光的折射特点可知，折射角大于入射角，作出折射光线，如下图所示：【题型4光的折射实验】【例4】（2023·赤峰）探究光折射时折射角与入射角的关系，如图所示，使一束光从甲介质斜射入乙介质，测量并记录入射角和折射角大小；改变光束射向O点的角度，进行多次实验，数据如下表所示：实验次数1234入射角10°20°30°40°折射角15.1°30.7°48.6°73.8°（1）光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角________入射角；折射角随着入射角的增大而________；（2）做完第4次实验后，同学们又使一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好为40°，这说明在折射现象中，________。【答案】①.大于；②.增大；③.光路是可逆的。【解析】（1）[1][2]由表中数据可知，当光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角大于对应的入射角，且随着入射角的增大，折射角也跟着增大。（2）[3]当光从甲介质斜射入乙介质折射角为40°时，折射角为73.8°；当一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好为40°，这说明在折射现象中，光路是可逆的。【变式4-1】（23-24八年级上·四川成都·期中）如图甲所示，这是七初探究光的反射定律和光的折射规律的装置，纸板A和可沿折痕和向前或向后翻折。在圆盘中心，放置了一块半圆形玻璃砖的圆心与重合，并使玻璃砖上边沿与'垂直；实验次数1234入射角（度）604530反射角（度）604530折射角（度）433221（1）在实验进行时，各个方向的同学都能观察到现象，是因为发生了；（选填“镜面反射”、“漫反射”）（2）如图甲，使一束光贴着纸板射向点，观察入射光对应的反射光线和折射光线。改变光束入射角度，多做几次，描绘每次光的径迹，量出入射角、反射角和折射角，记录如表。比较反射角和入射角，可以得出结论，；（3）如图乙，将纸板A和向后翻折，在翻折的面板上看不到光路，则说明发生反射时；（4）第4次实验的入射角、反射角、折射角如丙图，与上表中第次实验对比可得：“光在折射时，光路可逆”；（5）七初同学在进行完实验后进行了反思，以下关于实验分析错误的是()A．多次实验的目的是为了找普遍规律；B．进行此次实验时有小组的数据入射角为60度时，反射角为30度，是光路有误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】漫反射光反射时，反射角等于入射角反射光线、入射光线和法线在同一平面上1B【详解】（1）[1]实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，是由于光屏表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故。（2）[2]根据表格知，多次试验中，反射角和入射角数值都是相等的，可以得出结论，光发生反射时，反射角等于入射角。（3）[3]由题意得，当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时，入射光线、反射光线都能同时看见；当把显示反射光线的纸板A向前折或向后折，这时在纸板上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面上。（4）[4]丙图中折射角为60度，入射角为43度，与第一次的数据交换了入射角和折射角，说明折射时光路具有可逆性。（5）[5]A．多次实验的目的是为了找普遍规律，故A正确，不符合题意；B．进行此次实验时有小组的数据入射角为60度时，反射角为30度，是把反射光线与界面的夹角看成了反射角，不是光路有误，故B错误，符合题意；C．当光从水中射入空气，折射角大于入射角，折射角不一定小于入射角，故C正确，不符合题意；D．根据表格数据知，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正确，不符合题意。【变式4-2】（23-24八年级上·四川·期中）在探究光的折射规律实验中，某小组同学意外发现：当光沿某方向从半圆形玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，这是光的全反射现象。课后，同学们查到光从某种玻璃射向空气时的一些数据如表：玻璃中的入射角i0°10°20°30°40°41.2°41.8°42°空气中的折射角15.2°30.9°48.6°74.6°81°90°无（1）表中第二行第一个空格中折射角是；（2）光从这种玻璃斜射向空气时，入射角增大、折射角增大，但是折射角总是（填“大于”“小于”或“等于”）入射角，当入射角时，就发生了全反射现象、此时反射光最强；（3）光纤通信就是利用光的全反射原理，光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质、光从内芯传播时遇到外芯处，会发生全反射现象，从而保证光线不会泄漏到光纤外，只能在玻璃中传播，如图丁所示。若一光导纤维全长为L，光在空气和光纤内芯中的传播速度分别为、，则关于光在光纤中传播的时间t，正确的是。A．B．C．D．【答案】大于A【详解】（1）[1]根据光的折射规律可知，当入射角为0°时，光的传播方向不变，则折射角为0°。