第20講 光的折射-【暑假輔導(dǎo)班】新八年級物理暑假課程（人教版）（解析版）

第二十講光的折射【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．理解光的折射的定義2．理解光的折射規(guī)律【基礎(chǔ)知識】1．光的折射定義：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫光的折射。光的折射規(guī)律：（1）折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；（2）折射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；（3）當(dāng)光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)時，折射光線靠近法線，折射角小于入射角；當(dāng)光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中時，折射光線遠(yuǎn)離法線，折射角大于入射角。光路的可逆性：在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。說明：當(dāng)光從光速大的介質(zhì)斜射入光速小的介質(zhì)時，折射角小于入射角。注意：光從一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)時，光的傳播方向不改變，此時，入射角為0°，折射角為0°，這是折射現(xiàn)象的一種特殊情況。2．生活中的折射現(xiàn)象現(xiàn)象：（1）池水看起來比實際的淺；（2）筷子在水中的“折射”現(xiàn)象；（3）海市蜃樓；（4）叉魚時對準(zhǔn)看到魚的下方。說明：分析光的折射現(xiàn)象時，可以根據(jù)光的折射規(guī)律，通過作圖的方式直觀、形象地說明問題，但在分析時，一定要搞清光的傳播方向，即光線從什么介質(zhì)斜射入什么介質(zhì)中；再利用相應(yīng)的折射規(guī)律作圖分析?！究键c剖析】考點一：光的折射1．（2019·福建廈門一中初二期中）我校的噴水池在池底的中央安裝了只射燈，池內(nèi)無水時，射燈發(fā)出的一束光線照在池壁上，在S點形成一光斑，如圖所示，現(xiàn)往池內(nèi)注水，水面升至a位置時，站在池旁的人看到光斑的位置在P點，如果水面上升至b位置時，人看到的亮斑的位置在Q點，則P點在S點的______（選填“上方”或“下方”），Q點在S點的______（選填“上方”或“下方”）?！敬鸢浮肯路缴戏健窘馕觥客貎?nèi)注水，水面升至a位置時，發(fā)生折射，根據(jù)光的折射規(guī)律，P點如下圖所示：由圖可知，P點在S點的下方；水面上升至b位置時，光線先在水池壁反射，再折射出水面，根據(jù)反射定律和折射規(guī)律可得，Q點如下圖所示：由圖可知，Q點在S點的上方。2．（2019·湖南中考模擬）小明在空氣和水兩種介質(zhì)的界面做“探究光的折射特點”的實驗中發(fā)現(xiàn)，發(fā)生折射現(xiàn)象的同時還發(fā)生了反射現(xiàn)象，且折射光線、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)。小明通過實驗還得到如下表的數(shù)據(jù)：入射角0°15°30°45°60°反射角0°15°30°45°60°折射角0°11°22.1°35.4°40.9°請分析表中數(shù)據(jù)，回答下列問題：（1）此組實驗中，光是從________（選填“空氣”或“水”）中斜射入界面。（2）折射角隨入射角的增大而________（選填“增大”“不變”或“減小”）?！敬鸢浮浚?）空氣（2）增大【解析】（1）由表格數(shù)據(jù)可知，折射角小于入射角，光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時，折射角小于入射角，故此組實驗中，光是從空氣中斜射入界面。（2）由表中數(shù)據(jù)可知，光從空氣斜射到水面時，當(dāng)入射角不斷增大時，折射角也隨之增大，故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，且折射角小于入射角?！具^關(guān)檢測】初中物理試卷2021年07月01日一、單選題1.如圖中能正確表示光從空氣進入玻璃中的光路是（）A.

B.

C.

D.

2.如圖所示的光現(xiàn)象可以用光的折射解釋的是（）A.

后視鏡中的汽車

B.

夜空中的光柱

C.

池底變淺的游魚

D.

湖水中的夕陽3.一束光線射向平靜的水面，若光線與水面的夾角為30度，反射角為（）A.

30°

B.

60°

C.

70°

D.

90°4.如圖所示的光現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是（

）A.

舞臺激光

B.

海市蜃樓

C.

光導(dǎo)纖維

D.

水中倒影5.下列現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是（

）①插入水中的筷子，看上去好像折斷了；②陽光下，立竿見影；③站在岸邊看見水中的魚群和水草；④從平面鏡中看見自己；⑤青山倒映在湖水中；⑥凸透鏡成像A.

①③⑥

B.

③④⑥

C.

①②④

D.

①③⑤6.如圖所示，小夢用激光筆對準(zhǔn)看到的小魚照射，以下說法正確的是（

）A.

能照亮小魚，因為激光照到了魚身上

B.

不能照亮小魚，因為激光照到魚身的上方

C.

不能照亮小魚，因為激光照到魚身的下方

D.

能照亮小魚，因為激光照到魚的像上，使像反射的光變強7.關(guān)于光現(xiàn)象，下列說法錯誤的是（

）A.

光從空氣射入水中后傳播速度會變小

B.

白光通過三棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象是由光的折射形成的

C.

透過書桌上的玻璃板看玻璃板下面的字，看到的是字的實像

D.

電視機的遙控器可以發(fā)出不同的紅外線來實現(xiàn)對電視機的控制8.下列哪一幅圖正確表示了光從空氣進入玻璃中的光路？（

）A.

B.

C.

D.

9.如圖所示，在水中A處有一條魚，但岸上的人卻看到這條魚的像在A的上方，在下圖四個選項中，能正確說明產(chǎn)生這一現(xiàn)象的光路圖是（

）A.

B.

C.

D.

10.潛水員在水中看見岸上樹像的位置變高了，圖中能解釋這一現(xiàn)象的光路圖是（

）A.

B.

C.

D.

11.夜間潛水時，水面下的人與岸上的人以光互傳信息，現(xiàn)在水面下的人向岸上的人照射一束激光傳遞信息，圖中能正確表示光的傳播路徑的是（

）A.

B.

C.

D.

二、填空題12.如圖所示，一支固定好的激光筆向空水槽底部固定點O打出一束激光。向水槽內(nèi)加水使水面上升至A點，此時光斑在O點________側(cè)，這是因為發(fā)生了________現(xiàn)象。打開水槽底部水龍頭緩慢放水，同時觀察到水槽底部光斑向________移動。13.如圖所示，S＇是人眼在P處透過水面看見的河底一顆白色鵝卵石的虛像，這虛像是由光的________形成的，鵝卵石真實位置在S＇的________方。若在P處用激光手電對準(zhǔn)虛像S＇照射，則手電發(fā)出的光________（選填“能”或“不能”）照射到河底的鵝卵石上。14.學(xué)習(xí)光的折射后，小明在家做了如下的小實驗：如圖所示，他將一束激光射到空水槽底部O點，形成一個光斑，向水槽中注入一定量水后，光斑將移動到O點的________（選填“左”或“右”）側(cè)。繼續(xù)沿水槽壁緩慢注水，在此過程中，折射角________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。三、作圖題15.如圖甲所示，一束光斜射人盛有水的容器中，在容器底形成光斑P1。保持光束和容器的位置不變，向容器中緩慢加水，光斑移到P2位置時，請在圖中畫出此時的折射光線及水面位置。16.如圖所示，光沿CO射向半圓形玻璃磚的圓心O，請在圖中作出光線分別透過平直界面AOB和圓弧形界面AMB時的光路圖。17.海上有風(fēng)時，海面出現(xiàn)波浪，某區(qū)域海面呈圓弧形，O為圓心，圓弧形海面正下方的水中有一條魚（用箭頭AB表示），如圖所示。此時，從圓弧形海面上方看到了水中的這條“魚”，看到的“魚”是魚的縮小的虛像，請分析說明其原因。（注：可在圖上畫光路示意圖，以輔助說明）18.圖表示一束光從空氣射向玻璃磚并穿過玻璃磚，請在圖中作出法線并大致畫出這束光進入玻璃和離開玻璃后的光線。四、實驗探究題19.如圖所示為探究光折射時的特點的實驗，讓光束斜射入裝有水的杯中。（1）若光束沿AO斜射入水中，請在圖中大致畫出折射后的光線。（2）當(dāng)這束光斜射入杯中時，會在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不變，逐漸往杯中加水，折射角________（選填“變大”、“變小”或“不變”），觀察到杯底的光斑________（選填“向左”“向右”）移動。（3）若AO繞O點逆時針轉(zhuǎn)動，則折射光線將沿________（選填“順時針”或“逆時針”）方向轉(zhuǎn)動。20.在探究光的折射規(guī)律實驗中，某小組同學(xué)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，老師解釋說這是光的全反射現(xiàn)象。課后，同學(xué)們查到光從某種玻璃射向空氣時的一些數(shù)據(jù)如表1：表1玻璃中的入射角i010°20°30°40°41.2°41.8°42°空氣中的折射角γ15.2°30.9°48.6°74.6°81°90°反射能量5%7%26%43%77%84%100%100%結(jié)合光的折射規(guī)律和表中信息，回答下列問題：（1）上表中第二行第一個空格中折射角是________；（2）光從這種玻璃斜射向空氣時，入射角增大，折射角________（選填“增大”、“減小”或“不變”）；當(dāng)入射角i≥________時，反射能量達到100%，就發(fā)生了全反射現(xiàn)象；為了搞清楚不同物質(zhì)對光的折射能力為什么不同，同學(xué)們又查到了光在不同物質(zhì)中的傳播速度數(shù)據(jù)如表2：表2物質(zhì)玻璃酒精水冰空氣光速（m/s）2.0×1082.2×1082.25×1082.30×1083.0×108結(jié)合光的折射規(guī)律和表中信息，回答下列問題：（3）折射現(xiàn)象中光路也是可逆的，當(dāng)光從傳播速度大的介質(zhì)斜射入傳播速度小的介質(zhì)中時，折射角________入射角（選填“大于”、“小于”或“等于”）。

答案解析部分一、單選題1.【答案】D【解答】光從空氣斜射入玻璃中，折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)，且折射角小于入射角，ABC不符合題意，D符合題意。故答案為：D。

【分析】當(dāng)光發(fā)生折射時，根據(jù)光的折射規(guī)律，結(jié)合入射角和折射角的大小關(guān)系作圖即可。2.【答案】C【解答】A．后視鏡中的汽車，利用光的反射原理形成的像，A不符合題意；B．夜空中的光柱，是因為光是沿直線傳播形成的，B不符合題意；C．池底游魚看起來比實際淺，實際上是魚反射的光線從水中進入空氣中時發(fā)生折射形成的虛像，能用光的折射解釋，C符合題意；D．湖水中的夕陽，是平面鏡成像現(xiàn)象，是光的反射形成的，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】該題目考查的生活中光現(xiàn)象和光的規(guī)律的對應(yīng)關(guān)系，影子、日食、月食、小孔成像對應(yīng)的是光的直線傳播，各種各樣的倒影、平面鏡成像對應(yīng)光的反射，潭清疑水淺、鉛筆折斷、海市蜃樓、凸透鏡成像對應(yīng)的光的折射，彩虹的形成對應(yīng)光的色散，結(jié)合選項分析求解即可。3.【答案】B【解答】當(dāng)入射光線與水面夾角為30°時，入射角為90°-30°=60°當(dāng)入射角為60°時，根據(jù)光的反射定律可知，反射角等于入射角，故反射角為60°，ACD不符合題意，B符合題意。故答案為：B。

【分析】光發(fā)生反射時，反射光線與法線的夾角為反射角，入射光線與法線的夾角為入射角，兩角相等。4.【答案】B【解答】A．舞臺的激光是沿光的直線傳播現(xiàn)象，A不符合題意；B．海市蜃樓是光的折射形成的，B符合題意；C．光導(dǎo)纖維是激光在光導(dǎo)纖維中多次反射來傳播信息，C不符合題意；D．水中倒影是光的反射形成的，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】該題目考查的生活中光現(xiàn)象和光的規(guī)律的對應(yīng)關(guān)系，影子、日食、月食、小孔成像對應(yīng)的是光的直線傳播，各種各樣的倒影、平面鏡成像對應(yīng)光的反射，潭清疑水淺、鉛筆折斷、海市蜃樓、凸透鏡成像對應(yīng)的光的折射，彩虹的形成對應(yīng)光的色散，結(jié)合選項分析求解即可。5.【答案】A【解答】插入水中的筷子，看上去好像折斷了；站在岸邊看見水中的魚群和水草；凸透鏡成像都是光的折射現(xiàn)象；陽光下立竿見影是光的直線傳播形成的；從平面鏡中看見自己；青山倒映在湖水中是光的反射現(xiàn)象。故答案為：A。

【分析】該題目考查的生活中光現(xiàn)象和光的規(guī)律的對應(yīng)關(guān)系，影子、日食、月食、小孔成像對應(yīng)的是光的直線傳播，各種各樣的倒影、平面鏡成像對應(yīng)光的反射，潭清疑水淺、鉛筆折斷、海市蜃樓、凸透鏡成像對應(yīng)的光的折射，彩虹的形成對應(yīng)光的色散，結(jié)合選項分析求解即可。6.【答案】A【解答】魚反射的光線在水面處發(fā)生折射，折射光線進入眼睛，小夢就看到了魚，由于光的折射中光路是可逆的，從看到魚的位置正對魚照射，能把魚照亮。故答案為：A。

【分析】光折射時，光路是可逆的，激光可以逆著傳播方向照射倒魚的身上。7.【答案】C【解答】A．光在水中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度，A正確，不符合題意；B．白光通過三棱鏡分解成七種顏色的光，是光的色散現(xiàn)象，其實質(zhì)是光的折射，B正確，不符合題意；C．透過書桌上的玻璃板看玻璃板下面的字，字反射的光透過玻璃板時發(fā)生折射，形成虛像，C錯誤，符合題意；D．紅外線可用來進行遙控，電視機的遙控器可以發(fā)出不同的紅外線脈沖來對電視機遙控，D正確，不符合題意。故答案為：C。

【分析】透過玻璃板看后面的物體，是光通過玻璃板折射形成的虛像。8.【答案】C【解答】A．光從空氣斜射入玻璃中，折射角應(yīng)小于入射角，而圖中折射角卻大于入射角，故本選項錯誤；B．折射光線與入射光線在法線的同側(cè)了，所以畫法錯誤，不符合題意；C．光從空氣斜射入玻璃中，折射角小于入射角．故本選項正確．符合題意；D．光從空氣斜射入玻璃，光的傳播方向沒有變，故本選項錯誤，不符合題意；故答案為：C。

【分析】光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中時，光的傳播路程會發(fā)生偏折，即光的折射，折射角和入射角的大小關(guān)系，明確處在空氣中的角最大即可。9.【答案】B【解答】魚反射的光由水中斜射入空氣時，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，向水面偏折，人逆著折射光線看去，“魚”的位置升高了。AC．光從空氣射入水中，AC不符合題意；B．光由水中斜射入空氣中，折射角大于入射角，B符合題意；D．光由水中斜射入空氣中，折射角小于入射角，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中時，光的傳播路程會發(fā)生偏折，即光的折射，折射角和入射角的大小關(guān)系，明確處在空氣中的角最大即可。10.【答案】C【解答】潛水員在水中看到岸上的數(shù)，是樹反射的光斜射向水面時發(fā)生折射，由于折射角小于入射角，折射光線偏向發(fā)現(xiàn)，此時潛水員逆著光線看去，感覺樹變高了。故答案為：C。

【分析】光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中時，光的傳播路程會發(fā)生偏折，即光的折射，折射角和入射角的大小關(guān)系，明確處在空氣中的角最大即可。11.【答案】D【解答】若水面下的人以光傳遞信息給岸上人時，光由水斜射入空氣中，折射角應(yīng)大于入射角。故答案為：D。

【分析】光在發(fā)生折射時，空氣中的角度比其它介質(zhì)中的角度大。二、填空題12.【答案】左；光的折射；右【解答】光從空氣斜射入水中，發(fā)生折射，折射角小于入射角，折射光線靠近法線，所以光斑左移。打開水槽底部水龍頭緩慢放水，作出高水位和低水位的圖。由圖可知，水槽底部光斑向右移。

【分析】當(dāng)光發(fā)生折射時，根據(jù)光的折射規(guī)律，結(jié)合入射角和折射角的大小關(guān)系作圖即可。13.【答案】折射；下；能【解答】光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)，光路會發(fā)生改變，所以看到水中的鵝卵石是由光的折射形成的，即看到水中的鵝卵石的虛像是光的折射現(xiàn)象。根據(jù)光從水中斜射入空氣，折射角大于入射，鵝卵石的實際位置在S＇點的下方，虛像在白色鵝卵石的上方。根據(jù)光路的可逆性，P處用激光手電發(fā)出的光能射到河底的鵝卵石上。

【分析】在水面上看水中的物體，是通過光的折射形成的虛像，實際物體的位置在像的下方，光路是可逆的，沿著折射光線方向入射可以照到石頭上。14.【答案】左；不變【解答】向水槽中注入一定量水后，光線從空氣斜射入水中時發(fā)生折射，此時折射角小于入射角，光線向靠近法線的方向偏折，光斑將移動到O點的左側(cè)。在不斷注水的過程中，光線與水面的夾角不變，光線與法線的夾角也不變，則入射角不變，折射角也不變。

【分析】當(dāng)光發(fā)生折射時，根據(jù)光的折射規(guī)律，結(jié)合入射角和折射角的大小關(guān)系作圖分析求解即可。三、作圖題15.【答案】【解答】光斑由P1向P2移動的過程中，入射光線的方向不變，則折射光線的傳播方向也不變，那么經(jīng)過P2的折射光線與經(jīng)過P1的折射光線平行，所以過P2作平行于過P1的折射光線的射線，此線即水平上升后的折射光線，此折射光線與入射光線的交點即入射點，入射點所在的水平面即上升后的水面，所以作圖如下：

【分析】光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中時，光的傳播路程會發(fā)生偏折，即光的折射，折射角和入射角的大小關(guān)系，明確處在空氣中的角最大即可。16.【答案】解：如圖所示：【解答】折射光線從玻璃磚射入空氣中時，由于此光線是由圓心O射出，當(dāng)經(jīng)過第二個折射面時，正好與該入射點處的切線垂直，因此第二次折射光線的傳播方向不變，如圖所示：

【分析】光斜射入玻璃中，折射光線靠近法線；光線和界面垂直時，傳播方向不變。17.【答案】解：如圖所示：【解答】如圖所示，來自A點射向圓心的光線，折射光線方向不變，來自A點斜射向界面的光線，折射光線遠(yuǎn)離法線偏折；兩條折射光線反向延長線相較于A′點，A′是A的虛像；同理，B點成像于B′點，A′B′小于AB；所以，看到的“魚”是魚的縮小的虛像，如下圖所示：

【分析】當(dāng)光發(fā)生折射時，根據(jù)光的折射規(guī)律，結(jié)合入射角和折射角的大小關(guān)系作圖即可。18.【答案】解：如圖所示：【解答】先畫出法線，當(dāng)光從空氣斜射入玻璃時，入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè)，折射角小于入射角。當(dāng)光從玻璃斜