光的折射（解析版）-2024-2025学年八年级物理上册提前预习讲义

第四章光现象

第4节光的折射

知识点一、光的折射

1.实验：研究光的折射现象

【提出问题】

我们知道光在同种均匀介质中是沿直线传播的,那么光在“跨过”两种介质界面时是否还是沿直

线传播呢?有什么规律呢？

【猜想与假设】

斜插入水中的筷子变弯，猜想光从水中斜射入空气时，传播方向发生广改变。

【实验过程与分析】

(1)向水槽中倒入水，如下图所示，在水槽中沿竖直方向放好光屏，让入射光紧贴光屏的左半

侧射入，让右半侧光屏沿法线前后转动，当折射光线呈现在光屏上时，可以发现折射光线、入射光

线和法线在同一平面内。

△射光,入射角

射

折射角光

'、线

图4.4-2光斜射入水中时的折射现象图4.4-3光的折射

(2)开始时让光线沿法线方向从空气射入水中，即与界面垂直的方向射入，可以看到光线沿直

线射人水中。

(3)将光线绕着入射点逆时针旋转,观察水中光线的传播方向，可以发现射入水中的光线也绕

着入射点逆时针方向旋转，但折射角始终小于入射角。

(4)让光线从水中射入空气中，可以发现光线垂直界面入射时，传播方向不发生改变；光线从

水中相对于界面斜射时,光的传播方向发生改变，随着入射角增大，折射角也增大，且折射角始终大

于入射角。

2.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）。

典例1、（2023•内蒙古赤峰•中考真题）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。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】大于增大光路是可逆的

【解析】（1）[1]⑵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。

典例2、（2024・浙江・三模）小明在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射

向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮（如图1）,老师告诉他这是光的全反射现象。课后，

小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表所示：

图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）分析以上数据可知光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增

大而;

（2）光从玻璃射向空气时，当入射角/>。时，反射能量达到100%,就发生了全反射现象；

（3）由表格数据可知：图2中图线（选填Z”或*"）反映了上述实验中的入射角与折射角

之间的关系；

（4）当光从空气斜射向玻璃时，不能发生全反射现象。原因是折射角入射角。（选填

或“V”）

【答案】增大41.8a<

【解析】（1）[1]根据表格可知，光从玻璃射向空气时，随着入射角的增大，折射角也逐渐增大，故

得出折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大。

（2）⑵根据表格可知，光从玻璃射向空气时，当入射角i=41.8。时，折射角为90。，反射能量达到

100%,发生了全反射现象；当入射角大于41.8。时，反射能量也达到100%,也发生了全反射，故当

入射角羽1.8。时，会发生全反射。

(3)[3]根据表格数据可知，折射角随入射角的增大而增大，但是二者之间不成正比关系，则它们的

变化图像肯定不是一条直线，则图2中图线a反映了实验中的入射角与折射角之间的关系。

(4)[4]由前面探究可知，发生全反射的条件是入射角要增大到一定程度，且折射角大于入射角，当

光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，所以不能发生全反射现象。

知识点二、光的折射定律

1.光的折射规律：

(1)光发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线

分别位于法线的两侧；

(2)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,折射角小于

入射角；

(3)光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角;

(4)入射角增大(或减小)时，折射角也增大(或减小)；

(5)光垂直射向两种介质的界面时，传播方向

(6)折射时光路可逆。

2.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)。

3.光的反射和折射的异同点

项目光的反射光的折射

反射光线与入射光线在同折射光线与入射光线在不

介质

不种均匀介质中同介质或同种不均匀介质中

同角度大小关系反射角等于入射角折射角与入射角的大小一般不相等

点光垂直射入时

反射光线与入射光方向相反折射光线与入射光线方向相同

的方向

三线共面情况反射光线和折射光线都与入射光线、法线在同一平面内

相

与法线的关系反射光线和折射光线都分别与人射光线位于法线的两侧

同

两角的关系反射角和折射角都随入射角的改变而改变,即同时变大或同时变小

点

光路的可逆性光路都是可逆的

成像情况光在两种介质分界面处发生反射和折射时都能成像，且都为虚像

典例3、（2024・上海・中考真题）有一束光从空气中斜射入平静的水面时，若入射角为60。，则折射

角为（）

A.0°B.40°C.60°D.90°

【答案】B

【解析】A.当光垂直入射时，光沿直线传播进入水中，折射角等于0。，故A不符合题意；

BCD.一束光从空气中斜射向平静的水面，入射角为60。，光从空气斜射入水中，折射角小于入射

角，即折射角小于60。，故B符合题意；CD不符合题意。

故选B。

典例4、（2024•山东烟台・中考真题）蓝蓝的天上白云飘，站在湖边的小明看到清澈的水中鱼儿在云

中游动，下列说法正确的是（）

A.看到的水中的鱼是实像B.看到的水中的云是实像

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

【答案】D

【解析】当光遇到水面时会发生反射，此时水面相当于一平面镜，所以看见水中的“云”是由光的反

射现象形成的云的虚像；鱼生活在水里，鱼反射的光线由水中斜射入空气时，在水面上发生折射，

折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变高了，所

以看到了鱼的虚像，故D正确，ABC错误。

故选D。

典例5、（2023・四川绵阳•中考真题）如图所示，是一束光从空气以一定角度射到水面某点后，在水

中和空气中的径迹。若这束光沿水中径迹从水中射到水面同一点，光路图可能的是（)

【解析】光从水中斜射入空气中时，反射光线仍在水中，折射光线向远离法线的方向偏折，折射角

大于入射角，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ao

典例6、（2023•山东威海•中考真题）游泳馆天花板上的日光灯照射到水面上，下列说法错误的是

（）

A.当光由空气射入水中时，水中光的能量比入射光的能量少

B.光由空气入射到水面上时，不可能沿原方向继续传播

C.岸上的人看到水中出现日光灯的像，说明光可以传递信息

D.入射到水面上的光被反射回空气中，因为光与水发生了相互作用

【答案】B

【解析】A.当光由空气射入水中时，同时发生发射和折射，因此折射进水中光的能量比入射光的

能量少，故A正确，不符合题意；

B.光由空气垂直入射到水面上时，一部分光沿原方向继续传播，故B错误，符合题意；

C.岸上的人看到水中出现日光灯的像，这里光传递了信息，故C正确，不符合题意；

D.光与水发生相互作用，一部分光被水面反射回空气中，故D正确，不符合题意。

故选B。

典例7、（2023•内蒙古呼和浩特•中考真题）当代中国，技术日新月异，无人机已经走进千家万户。

当一架无人机掠过水面时，岸边的人可以在水中看到无人机的倒影，其成像光路图正确的是

（选填图1“甲”或“乙”或“丙”或“丁”）；在水中潜游的人可以看到无人机的像，其成像光路图正确的

是（选填图2“A”或"B”或"C”或"D”）；两次所成的像（选填"前虚像后实像”或“前实像后

虚像”或“都是虚像”或“都是实像”）。

【答案】乙A都是虚像

【解析】[1]甲图中，入射光线和反射光线是错误的，飞机和0点之间的连线是入射光线，0点和人

眼之间的连线是反射光线，故甲错误;

乙图中，飞机和0点之间的连线是入射光线，0点和人眼之间的连线是反射光线，像与物体关于水

面对称，故乙正确；

丙图中，0点和人眼之间的连线是反射光线，不是入射光线，入射光线在水面上方，故丙错误；

丁图中，飞机和0点之间的连线是入射光线，在水面上方，故丁错误。

故选乙。

[2]A.飞机反射的光从空气斜射到水中，折射角小于入射角，折射光线进入人的眼睛中，人感觉光

是沿直线传播的，逆着光看去，好像是从光的反向延长线的交点处来的，比实际位置偏高，故A正

确；

B.入射光线和折射光线的方向是错误的，故B错误；

C,飞机反射的光从空气斜射到水中，折射角小于入射角，图中折射角大于入射角，是错误的，故C

错误；

D.入射光线和折射光线的方向是错误的，故D错误。

故选Ao

[3]当一架无人机掠过水面时，岸边的人可以在水中看到无人机的倒影，属于平面镜成像，成的是虚

像；在水中潜游的人可以看到无人机的像，是由光的折射形成的虚像。

典例8、（2024•四川广安・中考真题）如图所示，请作出这束光从三棱镜斜面射出的折射光线的大致

方向。

【答案】

【解析】光从三棱镜斜射入空气中时，折射光线和入射光线位于法线两侧，折射角大于入射角，如

下图示数:

知识点三、生活中的折射现象及解释

1.筷子“弯折”：当筷子部分倾斜地浸入水中或其他透明液体中时,由于水和空气对光线

的折射率不同，光线在筷子表面和水面之间发生折射，使得从上方看下去时，筷子在水中的部

分看起来像是被“折断”或“弯曲”了。

//

/1

2.“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”o

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。

，

3.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。

4.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。

图4.4-6海市厦楼的成因

典例9、（2024•吉林・中考真题）清澈见底的池水看起来比实际浅，这种现象产生原因是光的（）

A.反射B.直线传播C.折射D.色散

【答案】C

【解析】池底的光线由水中斜射到空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进

入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，这是光的折射现象，故ABD不符合

题意，C符合题意。

故选C。

典例10、（2024•云南・中考真题）古代的《墨经》对光现象就有了记载。图中的光现象中，由于光

的折射形成的是（）

【答案】C

【解析】A.小孔成像是光沿直线传播形成的，故A不符合题意；

B.水中倒影是平面镜成像，是光的反射形成的，故B不符合题意；

C.筷子“折断”是光从水中斜射入空气中时，在水面处发生折射形成的，故C符合题意；

D.水杯影子是光沿直线传播形成的，故D不符合题意。

故选C。

典例11、（2024•甘肃临夏•中考真题）光——宇宙的使者。关于光现象的描述可以用光的折射来解

释的是（）

A.情上呈现手的影子

B.在水中的倒影

C.平面镜使太阳光聚集到同一位置

【答案】D

【解析】A.墙上呈现手的影子，是因为手挡住了光线形成的，说明光是沿直线传播的，故A不符

合题意;

B.桥在水中的倒影，类似于平面镜成像，由光的反射形成的，故B不符合题意；

C.平面镜使太阳光聚集到同一位置，平面镜对光的作用是发生发射，故C不符合题意；

D.人看到鱼在水中的像，是由鱼反射的光线经水面折射形成的靠上的虚像，故D符合题意。

故选D。

典例12、（2023•山东烟台・中考真题）中华文化博大精深，有些古诗词中蕴含着丰富的物理知识。

下列诗句中的情境能用光的折射原理解释的是（）

A.起舞弄清影B.潭清疑水浅C.风吹草低见牛羊D.楼台倒影入池塘

【答案】B

【解析】A.起舞弄清影中的影子是由光沿直线传播形成的，故A不符合题意；

B.潭清疑水浅，人从岸上看潭底，感觉潭中的水比较浅。实际上我们看见潭底是光从水里折射到空

气中，人看到的像是由折射光线的反向延长线形成的虚像，故B符合题意；

C.风吹草低见牛羊，意思是风把草吹低了就能看到草下面的牛羊，这是光的直线传播形成的，故C

不符合题意；

D.楼台倒影入池塘中的倒影是平面镜成的像，是光的反射现象，故D不符合题意。

故选Bo

典例13、（2024•陕西榆林•三模）如图所示，来自地平线以下远处物体的光，由于光的而发生

弯曲，进入了观察者的眼睛，观察者看到的是建筑物的（选填“实像”或“虚像”）。

【答案】折射虚像

【解析】[1]⑵由于不均匀的大气层的存在，当阳光从太空射入不均匀的大气层时，发生折射，使阳

光向地面偏折，人们能看到地平线以下远处物体，这是光的折射现象，观察者看到的是建筑物的虚

像。

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1.（2024・四川南充・中考真题）川北皮影，又称“影子戏”或“灯影戏”，是一项具有丰富历史和深厚

文化底蕴的国家级非物质文化遗产。它是用灯光将受皮影的操纵者（拦门匠）操作的人物或物件表

演的影投射到屏幕上，如图甲。图①②③④现象中与川北皮影成像原理相同的是（）

加J3小

甲①②③④

A.①图：海市蜃楼B.②图：南充清辉阁倒影

C.③图：手影游戏D.④图：鱼的实际位置在看至IJ的“鱼”的下方

【答案】C

【解析】皮影戏是光源发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

光的直线传播形成的；

A.海市蜃楼是由于光在密度不均匀的空气中发生折射形成的，故A不符合题意；

B.倒影是平面镜成像现象，是由于光的反射形成的，故B不符合题意；

C.手影游戏是光源发出的光射到不透明的手上，形成的影子，是光的直线传播形成的，故C符合

题意；

D.由于水中的鱼反射的光从水中斜射到空气中发生折射，所以鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方,

是光的折射形成的，故D不符合题意。

故选C。

2.（2023•江苏常州•中考真题）海洋公园内，北极熊站立在方形透明水族箱内，头在水面上、身体

在水面下，水族箱外的游客居然看到了北极熊“身首异处”的奇异场景，如图所示。游客看到熊身体

的光路图是（）

【解析】游客看到的熊“身首异处”，是因为熊反射的光线从水中斜射进入空气中时发生了折射。光

从水中斜射进入空气中，折射角大于入射角，人逆着折射光线看，看到的是熊的虚像。故A符合题

意，BCD不符合题意。

故选Ao

3.（2023・湖南娄底•中考真题）许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述，也与物理知识有

着紧密联系。下列诗词中涉及的物理知识正确的是（）

A.“一石击破水中天”，“天”是由光的折射形成的虚像

B.“映日荷花别样红”，“荷花”呈红色是由于它能吸收红光

C.“水皆缥碧，千丈见底，游鱼细石，直视无碍”，“游鱼细石”是由光的折射形成的虚像

D."起舞弄清影，何似在人间”，“影”是由光的反射形成的虚像

【答案】C

【解析】A.“一石击破水中天”，“天”是由光的反射形成的虚像，故A错误；

B.“映日荷花别样红”，“荷花”呈红色是由于它能反射红光，故B错误；

C.“水皆缥碧，千丈见底，游鱼细石，直视无碍”一看到水中游鱼细石是因为游鱼细石反射的光从

水中射向空气发生光的折射形成的虚像，故C正确；

D、“起舞弄清影，何似在人间”，影子的形成是由于光的直线传播，故D错误。

故选Co

4.（2023・湖北恩施•中考真题）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。

5.（2023•北京・中考真题）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.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，将沿04和08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A0是入射光线、0B是反射光线、0C是折射光线。

NA0P是入射角，NBOP是反射角，故B正确，AC错误；

C

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。

6.（2023・湖南衡阳•中考真题）下列光现象中，由于光的折射形成的是（）

【答案】B

【解析】A.由于光的直线传播，被物体挡住后，在物体后面就会呈现阴影区域，这就是影子，因

此手影的形成说明光在同种均匀介质中沿直线传播的，故A不符合题意；

B.筷子在装有水的杯中发生错位，这是光从水中斜射入空气发生的折射现象，故B符合题意；

C.拱桥在水面的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，故C不符合题意；

D.小孔成像是由光的直线传播形成的，故D不符合题意。

故选B。

7.（2024・四川广元•中考真题）“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射入水中的

情景如图，图中为入射光线，为折射光线；保持入射点。不动，在竖直平面内，顺时针

缓慢旋转入射光线NO至图中虚线。。位置，反射角将（选填“变大”“不变”或“变小”）。

【解析】⑴光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播路径会发生偏折，则图中AO为入射光线,

OC为折射光线。

⑵保持入射点O不动，在竖直平面内，顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置，入射角

变小，则反射角也变小。

8.（2023•江苏泰州•中考真题）如图所示，一只