第17讲 光的折射（5大考点）--【暑假自学课】2025年新八年级物理暑假提升精品讲义（人教版2024）

第17讲 光的折射 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：5大核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 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r 3. 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； 4. 在光的折射现象中光路是可逆的。 5. 折射角与入射角的关系： （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。 6. 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。 知识点2 生活中的折射现象 1. 日常现象： （1）筷子“弯折”； （2）池水变浅； （3）海市蜃楼； （4）鱼变浅了。 2. 对光的折射现象的理解 （1）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。 （2）在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。 （3）光从一种介质垂直射入另一种介质时，它的传播方向不会发生改变。 教材习题01 图中，哪一幅图正确地表示了光从空气进入玻璃中的光路？ 解题方法 ①要解决此题，需要掌握光的折射定律。 ②当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角； 教材习题02 一末光射向一块玻璃砖，并穿过玻璃砖。画出这束光进入坡璃砖和离开玻璃砖后的光线(注意标出法线)。 解题方法 ①当光从空气斜射入玻璃时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角小于入射角。 ②当光从玻璃斜射入空气时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角…… 教材习题03 两位同学想用激光笔去照亮水中漂亮的小石子。同学甲往他看到的小石子的下方去照射；同学乙往他看到的小石子的方向去照射。他们谁能照亮小石子?请你作图说明。 解题方法 ①当光从一种介质进入另一种介质时，它的传播方向会发生改变，这种现象称为折射。 ②同学乙直接朝着水面下的小石子照射，由于光线的折射，光线并不会直接到达小石子，而是偏离了原来的路径。 ③同学甲意识到光线会在水面上发生折射，因此他调整了激光笔的角度，使其向下偏移，这样光线经过折射后就能正好照射到小石子上…… 考点1：光的折射现象 【典例1】（24-25八年级上·陕西榆林·期末）如图所示的情景中，是由光的折射形成的是（　　） A．墙上的竹影 B．水中的倒影 C．“分离”的勺子 D．E．拐角镜 【变式1-1】（24-25八年级上·湖北省直辖县级单位·期末）下列光现象与小孔成像原理一样的是（　　） A．池水变“浅”了 B．灯光下的手影 C．海市蜃楼 D．水中的“倒影” 【变式1-2】（24-25八年级上·福建福州·期中）下列成语描绘的景象，由于光的折射形成的是（    ） A．杯弓蛇影 B．一叶障目 C．凿壁偷光 D．海市蜃楼 考点2：光的折射定律 【典例2】（24-25八年级上·广东广州·期末）一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。以下描述无误的是（　　） A．∠NOB是反射角，∠NOC是折射角 B．∠AOM大于∠BON C．OB是反射光，OC是折射光 D．若光沿CO入射，将沿OA和OB射出 【变式2-1】（24-25八年级上·山东枣庄·阶段练习）一束光线由空气斜射入水中，入射角为30°，在水面上同时产生反射和折射，此时折射光线与反射光线之间的夹角的大小一定（    ） A．大于30° B．大于30°而小于60° C．大于60°而小于120° D．大于120°而小于150° 【变式2-2】如图所示，是光从水中斜射入空气中时的一条反射光线，与水面的夹角为。下列关于入射角，折射角的说法中正确的是（    ） A．、 B．、 C．、 D．、 考点3：光在空气和其他介质中的传播光路图 【典例3】（24-25八年级上·广东深圳·期末）如图所示，一束激光由S点从空气射向水面，请画出它在空气中反射的光路和在水中折射的大致光路。 【变式3-1】（24-25八年级上·新疆乌鲁木齐·期末）如图所示，一束光从空气射向水面，请画出反射光线和折射光线。 【变式3-2】（24-25八年级上·河南郑州·期末）如图所示，一束光从水中经O点斜射入空气中，请画出折射光线的大致位置，并标出入射角i和折射角r。 考点4：根据光的折射判断物体的位置 【典例4】（24-25八年级上·河南郑州·期末）某同学在河边A处看水中的一颗鹅卵石，如图所示水中的两点分别是他看到的像的位置和鹅卵石的真实位置B，如果他想在A处用激光笔照亮水中的鹅卵石，请画出用激光笔恰好能照射到水中鹅卵石的光路图。 【变式4-1】如图甲所示，游客徒步在海底隧道间，可以看到漂亮的海底世界，在图乙中，A、B、C三点分别是游客的眼睛、真实鱼以及游客观察到的鱼的位置，请你画出游客看到水中鱼的光路图。 【变式4-2】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。 考点5：液面升降判断光斑的位置变化 【典例5】（24-25八年级上·河北邯郸·期末）一固定激光笔向水面发出一束激光，光线在水面的O点同时发生反射和折射的光路如图所示，同时墙面和池底分别出现了光斑P和Q，下列说法正确的是（　　） A．反射角为40° B．反射角为50° C．若水面上升，光斑P将向右移动 D．若水面下降，光斑Q将向左移动 【变式5-1】（24-25八年级上·四川成都·期末）如图所示，一束激光由空气射入装有水的容器中，折射后射在容器底部的点，利用注射器往容器中加水，其他条件不变，则激光射在容器底部的位置（   ） A．在点右侧 B．、两点之间 C．、两点之间 D．在点左侧 【变式5-2】有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示。下列操作将使光斑向左移动的是（　　） A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角增大 B．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移 C．保持激光射入的角度不变，使水面上升 D．保持激光射入的角度不变，使水面下降 知识导图记忆 知识目标复核 1．了解光的折射现象。 2．知道光在发生折射时，光路是可逆的。 3．能够利用所学知识解释生活中的折射现象。 一、单选题 1．如图中，哪一幅图正确表示了光从空气进入水中的光路（　　） A． B． C． D． 2．（24-25八年级上·四川成都·期末）如图所示，小红将吸管插入水杯中，发现吸管的下端向上“抬起”，图中能正确反映这一现象的光路图是（　　） A． B． C． D． 3．（24-25八年级上·新疆乌鲁木齐·期末）光从水中射入空气中，反射光线恰好和折射光线垂直，入射角可能为（　　） A．0° B．30° C．45° D．60° 4．（24-25八年级下·甘肃武威·开学考试）如图，水面上方的激光笔沿与水平面成40°角的方向发出一束激光，经水面反射和折射后，分别在光屏和池塘底部形成B、C两个光斑，下列说法正确的是（　　） A．反射角的大小为40° B．光束OB的亮度比AO大 C．水面升高时，光屏上的光斑B向右移动 D．入射光束绕点O逆时针转动，光斑C将向右运动 5．（24-25八年级上·河南许昌·期末）如图所示，在一个空碗中放一枚硬币，当你逐渐往回退至刚好无法看到硬币的位置时，再慢慢往碗中倒水，在同一观察位置就又能看到碗中的硬币。下列能正确说明产生这一现象的光路图是（　　） A． B． C． D． 6．（24-25八年级上·山东滨州·期末）一束光射到平静的水面上，入射光线与水面的夹角为15°，下列说法中正确的是（　　） A．反射角为15° B．折射角为75° C．反射光线与入射光线的夹角为30° D．反射光线与折射光线的夹角大于30° 7．（24-25八年级上·湖北宜昌·期末）如图所示的光现象中，与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理相同的是（　　） A．手影 B．国家大剧院和它的倒影 C．海市蜃楼 D．街头路口的反光镜 8．（24-25八年级下·四川绵阳·开学考试）一束光从空气斜射入玻璃，同时在玻璃表面发生反射。当入射角逐渐减小时（　　） A．反射角也逐渐减小，折射角保持不变 B．反射角和折射角都逐渐增大 C．反射角也逐渐减小，折射角逐渐增大 D．反射角和折射角也随之减小，且反射角总与入射角相等，折射角始终比入射角小 二、填空题 9．（24-25八年级上·广东广州·期末）如图所示的杯中有水，杯底有一块漂亮的小石头（未画出），一束激光照射到水面上。 (1)画出这束激光的反射光线； (2)画出这束激光进入水中的大致光路； (3)逐渐往杯中加水，杯底的光斑会向 （选填“左”或“右”）移动； (4)两个同学想用激光笔去照亮水底小石头，小华往他看到的石头的方向照射，小明往他看到的石头的下方照射，能照亮小石头的是 （选填“小华”或“小明”）。 10．（24-25八年级上·广东佛山·期末）如图，潜水员在水中能看到岸上的建筑物，是光从 斜射入 中时发生的折射现象，潜水员看到建筑物的位置会在它实际位置 （填“下方”、“上方”或“本身”）。 11．（24-25八年级上·安徽合肥·期末）如图所示，一束光射到空气和玻璃的分界面时发生反射与折射现象。由图可知，折射角为 °；分界面的 （选填“上”“下”“左”或“右”）侧是玻璃。（注意：从试卷纸的正面观察） 12．（24-25八年级上·安徽合肥·期末）如图所示，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。若保持入射点O的位置不变，欲使A点下移至，应使入射光线MO绕着点O沿 （选填“顺时针”、“逆时针”）方向转动；同时观察到另一亮点B点会移动到点 （选填“”或“”）。 13．（24-25八年级上·湖北武汉·期末）如图所示，小红利用激光笔、玻璃砖和磁吸式光学光具盘探究光的反射和折射规律。一束光从半圆形玻璃砖斜射入空气，入射点在O点与圆心重合。请在图中画出该入射光线的反射光线和大致的折射光线 。若入射光线绕O点顺时针转动15°时，则反射角的大小为 。 14．（24-25八年级上·河南南阳·期末）如图所示，光从空气中斜射入玻璃中时，折射角 入射角。请根据“在真空中，光速c＝3.0×108m/s，在空气中、水中、玻璃中，光速分别等于c、、c”，合理推测：光从玻璃中斜射入水中时，折射角 入射角（均选填“大于”或“小于”）。 三、作图题 15．（24-25八年级上·河南郑州·期末）神舟十八号任务期间，装有4条斑马鱼的特制透明容器顺利转移到问天实验舱，神舟十八号斑马鱼实验的意义在于探索空间环境对鱼类生长发育和行为的影响，如图甲所示。请你在图乙中画出航天员看到斑马鱼的光路图（S表示斑马鱼的实际位置，表示宇航员看到的斑马鱼像的位置，不考虑容器壁对光线的影响）。 16．（24-25八年级上·广东广州·期末）小明想用光路图来解释“让硬币出现”的实验。如图1，S是硬币上一点，O是碗边缘上的点，M、N是分居在SO外的两个位置。没加水前，S点发出的一束光a正好经过M点，在碗中加水至图2所示位置后，光线a经水面折射后正好经过N点。请在图2中画出光线a以及这束光经水面的反射光线和折射光线。 四、实验题 17．（24-25八年级上·广东广州·期末）按要求填空。 (1)如图1所示，当太阳的光线照射到日晷的晷针上时，晷针会在其表盘上投下一个清晰的影子。这个影子的长度和方向会随着太阳的移动而不断变化。日晷是古代人用来测量 （选填“时间”或“长度”）的仪器，从早晨到中午，阳光下日晷晷针的影子相对日晷盘面的刻度线是 的，整个日晷相对地面是 的（以上两空均选填“运动”或“静止”）。 (2)小白用如图2所示的实验装置“探究光的反射规律和光的折射特点”，他让一束光从空气中以不同角度射入水中，多次改变入射光的方向，记录的实验数据如表所示。从表中的实验数据可推知：本实验中，当激光与水面成30°入射时，折射角度数为 °；若让光从水射向空气，当入射角为32°时，则光在空气中的折射角为 °。 ∠AON/° 0 15 30 45 60 75 80 ∠CON/° 0 15 30 45 60 75 80 ∠BOM/° 0 11 22 32 40.5 46.5 47.5 五、简答题 18．（24-25八年级上·山西临汾·阶段练习）周末，小明和家人到河边游玩，看到柳树的倒影在水面摇曳，河水看起来不深，但旁边的标志牌写有“水深危险，严禁下河游泳”的字样，请你用所学物理知识解释为什么河水深度看起来比实际的浅？ 19．（24-25八年级上·陕西渭南·期中） (1)生活在海边的人都知道：海市蜃楼常常发生在夏天的海面上，请你根据如图甲的提示，解释为什么夏天的海面会出现海市蜃楼的奇观？ (2)如图乙所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水，观察到的光斑将会如何移动？ 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第17讲 光的折射 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：5大核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 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r 3. 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； 4. 在光的折射现象中光路是可逆的。 5. 折射角与入射角的关系： （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。 6. 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。 知识点2 生活中的折射现象 1. 日常现象： （1）筷子“弯折”； （2）池水变浅； （3）海市蜃楼； （4）鱼变浅了。 2. 对光的折射现象的理解 （1）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。 （2）在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。 （3）光从一种介质垂直射入另一种介质时，它的传播方向不会发生改变。 教材习题01 图中，哪一幅图正确地表示了光从空气进入玻璃中的光路？ 解题方法 ①要解决此题，需要掌握光的折射定律。 ②当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角； 【答案】C。 教材习题02 一末光射向一块玻璃砖，并穿过玻璃砖。画出这束光进入坡璃砖和离开玻璃砖后的光线(注意标出法线)。 解题方法 ①当光从空气斜射入玻璃时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角小于入射角。 ②当光从玻璃斜射入空气时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角…… 【答案】 教材习题03 两位同学想用激光笔去照亮水中漂亮的小石子。同学甲往他看到的小石子的下方去照射；同学乙往他看到的小石子的方向去照射。他们谁能照亮小石子?请你作图说明。 解题方法 ①当光从一种介质进入另一种介质时，它的传播方向会发生改变，这种现象称为折射。 ②同学乙直接朝着水面下的小石子照射，由于光线的折射，光线并不会直接到达小石子，而是偏离了原来的路径。 ③同学甲意识到光线会在水面上发生折射，因此他调整了激光笔的角度，使其向下偏移，这样光线经过折射后就能正好照射到小石子上…… 【答案】光线从空气进入水中发生了折射，同学甲的激光笔照射角度使得折射后的光线能够正确地照射到小石子上。而同学乙的激光笔则直接照射到了水面上，由于没有考虑到折射，所以光线并没有到达小石子。因此只有同学甲的方法能够成功照亮水中漂亮的小石子。 考点1：光的折射现象 【典例1】（24-25八年级上·陕西榆林·期末）如图所示的情景中，是由光的折射形成的是（　　） A．墙上的竹影 B．水中的倒影 C．“分离”的勺子 D． E．拐角镜 【答案】C 【详解】A．墙上的竹影是光沿直线传播的现象，故A不符合题意；     B．水中的倒影是平面镜成像现象，是光的反射现象，故B不符合题意； C．“分离”的勺子是因为水中的勺子反射的光线经过水与空气后发生折射，是折射现象，故C符合题意；     D．拐角镜工作原理是面镜成像，是光的反射现象，故D不符合题意。 故选C。 【变式1-1】（24-25八年级上·湖北省直辖县级单位·期末）下列光现象与小孔成像原理一样的是（　　） A．池水变“浅”了 B．灯光下的手影 C．海市蜃楼 D．水中的“倒影” 【答案】B 【详解】小孔成像原理是光的直线传播形成。 A．池水变浅是光由空气斜射向水面时，发生了折射形成的，故A不符合题意； B．手影是光的直线传播形成的，故B符合题意； C．海市蜃楼是光线在沿直线方向密度不同的气层中，经过折射造成的结果，常在海上、沙漠中产生，故C不符合题意； D．水中倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D不符合题意。 故选B。 【变式1-2】（24-25八年级上·福建福州·期中）下列成语描绘的景象，由于光的折射形成的是（    ） A．杯弓蛇影 B．一叶障目 C．凿壁偷光 D．海市蜃楼 【答案】D 【详解】A．杯弓蛇影是光的反射直线形成，故A不符合题意； B．一叶障目是光的直线传播形成，故B不符合题意； C．凿壁偷光是光的直线传播形成，故C不符合题意； D．海市蜃楼是光的折射形成的，故D符合题意。 故选D。 考点2：光的折射定律 【典例2】（24-25八年级上·广东广州·期末）一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。以下描述无误的是（　　） A．∠NOB是反射角，∠NOC是折射角 B．∠AOM大于∠BON C．OB是反射光，OC是折射光 D．若光沿CO入射，将沿OA和OB射出 【答案】C 【详解】AC．过入射点O作垂直于界面的垂线即为法线PQ，如图所示： 根据反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，折射光线与入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角，可知AO为入射光线、OB为反射光线，OC为折射光线，则∠AOP是入射角，∠BOP是反射角，∠COQ是折射角，故A错误，C正确； B．根据光的反射规律，反射角等于入射角，即∠BOQ＝∠AOP，因而其余角∠AOM一定等于∠BON，故B错误； D．根据光路是可逆的可知，光若沿CO入射，将沿OA射出，但反射光线在水中，不是OB，故D错误。 故选C。 【变式2-1】（24-25八年级上·山东枣庄·阶段练习）一束光线由空气斜射入水中，入射角为30°，在水面上同时产生反射和折射，此时折射光线与反射光线之间的夹角的大小一定（    ） A．大于30° B．大于30°而小于60° C．大于60°而小于120° D．大于120°而小于150° 【答案】D 【详解】由于入射角为30°，反射角等于入射角，所以反射角也等于30°，由此可知反射光线与水面的夹角为90°-30°=60° 光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角，即折射角小于30°，那么折射光线与水面的夹角就大于60°，而且小于90°。所以反射光线如折射光线的夹角最大要小于90°+60°=150°，最小要大于60°+60°=120°。 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式2-2】如图所示，是光从水中斜射入空气中时的一条反射光线，与水面的夹角为。下列关于入射角，折射角的说法中正确的是（    ） A．、 B．、 C．、 D．、 【答案】C 【详解】如图所示，OA是光从水中斜射入空气中时的一条反射光线，首先作出法线，根据反射角等于入射角作出入射光线，光由水中传向空气时，折射角大于入射角，作出折射光线，由光路图可知，反射角等于入射角，所以入射角为30°，即∠α=30°，根据光的折射规律，光由水中斜射入空气中时折射角大于入射角，即，故C正确，ABD错误。 故选C。 考点3：光在空气和其他介质中的传播光路图 【典例3】（24-25八年级上·广东深圳·期末）如图所示，一束激光由S点从空气射向水面，请画出它在空气中反射的光路和在水中折射的大致光路。 【答案】 【详解】根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，反射光线和入射光线分居法线两侧。用量角器测量出入射角，然后在法线左侧测量出反射角，作出反射光线；光由空气斜射入水中时，折射角小于入射角，据此在水中法线的左侧作出折射光线的大致方向，如图所示： 【变式3-1】（24-25八年级上·新疆乌鲁木齐·期末）如图所示，一束光从空气射向水面，请画出反射光线和折射光线。 【答案】 【详解】由图知，入射光线与水面的夹角为30°，则入射角等于90°﹣30°＝60° 反射角是反射光线与法线的夹角，反射角等于入射角也为60°，过入射点作出垂直于水面的法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧空气中画出反射光线。光由空气斜射进入水中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角，据此完成光路，如下图所示： 【变式3-2】（24-25八年级上·河南郑州·期末）如图所示，一束光从水中经O点斜射入空气中，请画出折射光线的大致位置，并标出入射角i和折射角r。 【答案】 【详解】根据折射规律可知，当光从水中斜射向空气中时，折射角大于入射角，折射角是折射光线与法线的夹角，入射角是入射光线与法线的夹角。如图所示： 考点4：根据光的折射判断物体的位置 【典例4】（24-25八年级上·河南郑州·期末）某同学在河边A处看水中的一颗鹅卵石，如图所示水中的两点分别是他看到的像的位置和鹅卵石的真实位置B，如果他想在A处用激光笔照亮水中的鹅卵石，请画出用激光笔恰好能照射到水中鹅卵石的光路图。 【答案】 【详解】根据折射定律可知，看到水中的鹅卵石是鹅卵石B的光从水中射向水面，光在水面发生折射；根据光路的可逆性，若要在A处的激光笔发出的光能射到河底的鹅卵石上。应朝着鹅卵石的像射向水中，如图所示： 【变式4-1】如图甲所示，游客徒步在海底隧道间，可以看到漂亮的海底世界，在图乙中，A、B、C三点分别是游客的眼睛、真实鱼以及游客观察到的鱼的位置，请你画出游客看到水中鱼的光路图。 【答案】 【详解】上方水中鱼身上反射的光线由水斜射入下方空气发生折射后进入A处游客的眼睛，且折射角大于入射角，游客逆着折射光线看到鱼的虚像，所以鱼的实际位置在B处，人看到鱼的像在C处，据此画出光路图如图所示: 【变式4-2】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： 考点5：液面升降判断光斑的位置变化 【典例5】（24-25八年级上·河北邯郸·期末）一固定激光笔向水面发出一束激光，光线在水面的O点同时发生反射和折射的光路如图所示，同时墙面和池底分别出现了光斑P和Q，下列说法正确的是（　　） A．反射角为40° B．反射角为50° C．若水面上升，光斑P将向右移动 D．若水面下降，光斑Q将向左移动 【答案】B 【详解】AB．如图，入射光线与水面夹角为40°，则入射角为50°，反射角等于入射角，所以，反射角为50°，故A错误，B正确； C．若水面上升，入射光方向不变，入射点向左上方移动，反射光线平行左移，光斑P将向左移动，故C错误； D．若水面下降，入射光方向不变，入射点向右下方移动，折射光线平行右移，光斑Q将向右移动，故D错误。 故选 B。 【变式5-1】（24-25八年级上·四川成都·期末）如图所示，一束激光由空气射入装有水的容器中，折射后射在容器底部的点，利用注射器往容器中加水，其他条件不变，则激光射在容器底部的位置（   ） A．在点右侧 B．、两点之间 C．、两点之间 D．在点左侧 【答案】D 【详解】使水面上升后，入射点向左上方移动，入射角不变，则折射角不变，折射光线向左平移，所以折射后的光斑将向左移动，在B点左侧，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式5-2】有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示。下列操作将使光斑向左移动的是（　　） A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角增大 B．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移 C．保持激光射入的角度不变，使水面上升 D．保持激光射入的角度不变，使水面下降 【答案】C 【详解】A．保持水面高度和入射点不变，使激光的入射角增大，激光束远离法线时，折射角随之变大，光斑会向右移动，故A不符合题意； B．保持水面高度不变，使激光笔向右平移，则入射光线和折射光线都向右平移，所以光斑右移，故B不符合题意； CD．保持激光射入角度不变，使水面上升，如下图所示 入射点向左移动，则光斑向左移动；同理使水面下降，入射点向右移动，则光斑向右移动，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 知识导图记忆 知识目标复核 1．了解光的折射现象。 2．知道光在发生折射时，光路是可逆的。 3．能够利用所学知识解释生活中的折射现象。 一、单选题 1．如图中，哪一幅图正确表示了光从空气进入水中的光路（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．光从空气斜射入水中，折射角应小于入射角，而图中折射角却大于入射角，故A不符合题意； B．光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，故B符合题意； C．折射光线和入射光线分别位于法线两侧，图中折射光线与入射光线在法线的同侧了，所以画法错误，故C不符合题意； D．光从空气斜射入水中，折射角应小于入射角，图中光从空气斜射入水中，光的传播方向没有变，故D不符合题意。 故选B。 2．（24-25八年级上·四川成都·期末）如图所示，小红将吸管插入水杯中，发现吸管的下端向上“抬起”，图中能正确反映这一现象的光路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】吸管反射的光从水中斜射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线向水面偏折，位置降低，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的吸管位置在折射光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，看起来吸管的下端向上“抬起”；由光的折射规律可知，在空气中的光线与法线夹角大于在水中的光线与法线的夹角，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．（24-25八年级上·新疆乌鲁木齐·期末）光从水中射入空气中，反射光线恰好和折射光线垂直，入射角可能为（　　） A．0° B．30° C．45° D．60° 【答案】B 【详解】当光从水斜射入空气中，折射角大于入射角，如果反射光线恰好与折射光线垂直，那么入射角大于0°小于45°，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．（24-25八年级下·甘肃武威·开学考试）如图，水面上方的激光笔沿与水平面成40°角的方向发出一束激光，经水面反射和折射后，分别在光屏和池塘底部形成B、C两个光斑，下列说法正确的是（　　） A．反射角的大小为40° B．光束OB的亮度比AO大 C．水面升高时，光屏上的光斑B向右移动 D．入射光束绕点O逆时针转动，光斑C将向右运动 【答案】D 【详解】A．光束与水面的夹角为40°，则入射角为 因为反射角等于入射角，则反射角为50°，故A错误； B．入射光AO到达水面后，一部分光被反射，一部分光被折射进水中，所以光束OB的亮度比AO小，故B错误； C．水面升高时，反射点左移，入射角不变，则反射角不变，反射光线与原反射光线平行，则光屏上的光斑B向左移动，故C错误； D．入射光束绕点O逆时针转动，入射角变大，则折射角变大，所以光斑C将向右运动，故D正确。 故选D。 5．（24-25八年级上·河南许昌·期末）如图所示，在一个空碗中放一枚硬币，当你逐渐往回退至刚好无法看到硬币的位置时，再慢慢往碗中倒水，在同一观察位置就又能看到碗中的硬币。下列能正确说明产生这一现象的光路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】我们看不到硬币，是由于光光在均匀介质中是沿直线传播的，碗的边缘部分挡住了来自硬币反射的光线，光线进入不到眼睛，所以眼睛看不到硬币。慢慢往碗中倒水，来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射，折射光线偏离法线，当折射光线进入人眼时，人眼逆着折射光线看去，看到的便是由于光的折射而形成的虚像（虚像的位置比物体的实际位置偏高），所以在同一观察位置就又能看到碗中的硬币。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．（24-25八年级上·山东滨州·期末）一束光射到平静的水面上，入射光线与水面的夹角为15°，下列说法中正确的是（　　） A．反射角为15° B．折射角为75° C．反射光线与入射光线的夹角为30° D．反射光线与折射光线的夹角大于30° 【答案】D 【详解】AC．已知入射光线与水面的夹角为15°，则入射角为 由于反射角等于入射角，则反射光线与入射光线的夹角为 故AC错误； B．光线是从空气斜射入水中，折射角小于入射角，即小于75°，故B错误； D．已知入射光线与水面的夹角为15°，因折射角小于75°，则反射光线与折射光线的夹角大于30°，故D正确。 故选D。 7．（24-25八年级上·湖北宜昌·期末）如图所示的光现象中，与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理相同的是（　　） A．手影 B．国家大剧院和它的倒影 C．海市蜃楼 D．街头路口的反光镜 【答案】C 【详解】“潭清疑水浅”中“水浅”是池底反射的光线经水面折射时，折射光线偏离法线形成的，是光的折射现象； A．手影是手挡住光线，在手后形成的暗影区，是光的直线传播形成的，故A不符合题意； B．国家大剧院和它的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B不符合题意； C．海市蜃楼是景物反射的光线经过不均匀的大气层的折射形成的，是光的折射现象，故C符合题意； D．街头路口的反光镜可以扩大视野，是由光的反射现象，故D不符合题意。 故选C。 8．（24-25八年级下·四川绵阳·开学考试）一束光从空气斜射入玻璃，同时在玻璃表面发生反射。当入射角逐渐减小时（　　） A．反射角也逐渐减小，折射角保持不变 B．反射角和折射角都逐渐增大 C．反射角也逐渐减小，折射角逐渐增大 D．反射角和折射角也随之减小，且反射角总与入射角相等，折射角始终比入射角小 【答案】D 【详解】光发生反射时，当入射角逐渐减小时，反射角也逐渐减小，且反射角始终等于入射角；光从空气斜射入水中时，折射光线将向法线偏折，折射角小于入射角，当入射角减小时，折射角也随着减小，但折射角仍小于入射角，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 二、填空题 9．（24-25八年级上·广东广州·期末）如图所示的杯中有水，杯底有一块漂亮的小石头（未画出），一束激光照射到水面上。 (1)画出这束激光的反射光线 ； (2)画出这束激光进入水中的大致光路 ； (3)逐渐往杯中加水，杯底的光斑会向 （选填“左”或“右”）移动； (4)两个同学想用激光笔去照亮水底小石头，小华往他看到的石头的方向照射，小明往他看到的石头的下方照射，能照亮小石头的是 （选填“小华”或“小明”）。 【答案】(1) (2) (3)右 (4)小华 【详解】（1）过入射点作垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧的空气中画出反射光线，如图所示： （2）根据折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线。如图所示： （3）当容器内逐渐加水时，光的折射程度不变，但入射点逐渐抬高且向右移动，由光的折射规律作出的折射光线照射在容器底的光斑会逐渐向右移动。 （4）小华能照亮小石子；假设看到的小石子在点A′处，即小石子的像，连接A′和眼睛，交水面于点O，根据光从斜射入水中，折射角小于入射角画出折射光线的位置，小石子在A′的下方，确定小石子的位置A处，然后根据光路可逆作图，如图所示： 10．（24-25八年级上·广东佛山·期末）如图，潜水员在水中能看到岸上的建筑物，是光从 斜射入 中时发生的折射现象，潜水员看到建筑物的位置会在它实际位置 （填“下方”、“上方”或“本身”）。 【答案】 空气 水 上方 【详解】[1][2][3]潜水员在水中能看到岸上的建筑物，是建筑物反射的光线从空气斜射入水中时发生的折射现象，此时折射角小于入射角，人逆着折射光线看到的是真实物体上方的虚像。 11．（24-25八年级上·安徽合肥·期末）如图所示，一束光射到空气和玻璃的分界面时发生反射与折射现象。由图可知，折射角为 °；分界面的 （选填“上”“下”“左”或“右”）侧是玻璃。（注意：从试卷纸的正面观察） 【答案】 30 右 【详解】[1]因反射光线与入射光线关于法线对称，则由图可知PQ是法线，MN是界面；因折射光线与入射光线分居法线两侧，所以CO是入射光线，OA是反射光线，OB是折射光线，由可知，入射角；反射角等于入射角，则反射角，所以折射角 [2]光从空气斜射入玻璃中时，折射光线将向靠近法线的方向偏折。根据题意分析知折射角小于入射角，所以是光线从空气中斜射入玻璃中，即界面MN的右侧是玻璃，左侧是空气。 12．（24-25八年级上·安徽合肥·期末）如图所示，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。若保持入射点O的位置不变，欲使A点下移至，应使入射光线MO绕着点O沿 （选填“顺时针”、“逆时针”）方向转动；同时观察到另一亮点B点会移动到点 （选填“”或“”）。 【答案】 顺时针 【详解】[1][2]保持入射点O的位置不变，欲使光点A下移至处，则反射光线偏离法线，反射角增大，根据反射角等于入射角，则入射角也需增大，故应使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动。同时，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点会移动到点。 13．（24-25八年级上·湖北武汉·期末）如图所示，小红利用激光笔、玻璃砖和磁吸式光学光具盘探究光的反射和折射规律。一束光从半圆形玻璃砖斜射入空气，入射点在O点与圆心重合。请在图中画出该入射光线的反射光线和大致的折射光线 。若入射光线绕O点顺时针转动15°时，则反射角的大小为 。 【答案】 25° 【详解】[1]先作出垂直于界面的法线，再根据反射角等于入射角作出反射光线；光从半圆形玻璃砖斜射入空气时，折射角大于入射角，据此作出大致的折射光线，作图如下： [2]由图可知，入射角为，若入射光线绕O点顺时针转动15°时，则入射角为 反射角等于入射角，所以反射角的大小也为25°。 14．（24-25八年级上·河南南阳·期末）如图所示，光从空气中斜射入玻璃中时，折射角 入射角。请根据“在真空中，光速c＝3.0×108m/s，在空气中、水中、玻璃中，光速分别等于c、、c”，合理推测：光从玻璃中斜射入水中时，折射角 入射角（均选填“大于”或“小于”）。 【答案】 小于 大于 【详解】[1][2]光从空气中斜射入玻璃中时，折射角小于入射角；光从传播速度小的介质斜射入传播速度大的介质，折射角大于入射角；由此可知：光从玻璃中斜射入水中时，折射角大于入射角。 三、作图题 15．（24-25八年级上·河南郑州·期末）神舟十八号任务期间，装有4条斑马鱼的特制透明容器顺利转移到问天实验舱，神舟十八号斑马鱼实验的意义在于探索空间环境对鱼类生长发育和行为的影响，如图甲所示。请你在图乙中画出航天员看到斑马鱼的光路图（S表示斑马鱼的实际位置，表示宇航员看到的斑马鱼像的位置，不考虑容器壁对光线的影响）。 【答案】 【详解】光从水中斜射向空气中时发生折射，折射光线进入眼睛后人眼逆着折射光线看到物体的像S′，所以连接眼睛与像点，可得折射光线，折射光线与界面的交点为入射点，连接S点与入射点，可得入射光线，如图所示： 16．（24-25八年级上·广东广州·期末）小明想用光路图来解释“让硬币出现”的实验。如图1，S是硬币上一点，O是碗边缘上的点，M、N是分居在SO外的两个位置。没加水前，S点发出的一束光a正好经过M点，在碗中加水至图2所示位置后，光线a经水面折射后正好经过N点。请在图2中画出光线a以及这束光经水面的反射光线和折射光线。 【答案】 【详解】没加水前，S点发出的一束光a正好经过M点，加水后该光线在水中的传播径迹不变，故连接S、M交水面于点Q，点Q为入射点，SQ为入射光线a，过点Q作出法线，根据反射角等于入射角，在法线的另一侧作出反射光线QA；加水后光线a经水面折射后正好经过N点，故连接Q、N即为折射光线，如图所示： 四、实验题 17．（24-25八年级上·广东广州·期末）按要求填空。 (1)如图1所示，当太阳的光线照射到日晷的晷针上时，晷针会在其表盘上投下一个清晰的影子。这个影子的长度和方向会随着太阳的移动而不断变化。日晷是古代人用来测量 （选填“时间”或“长度”）的仪器，从早晨到中午，阳光下日晷晷针的影子相对日晷盘面的刻度线是 的，整个日晷相对地面是 的（以上两空均选填“运动”或“静止”）。 (2)小白用如图2所示的实验装置“探究光的反射规律和光的折射特点”，他让一束光从空气中以不同角度射入水中，多次改变入射光的方向，记录的实验数据如表所示。从表中的实验数据可推知：本实验中，当激光与水面成30°入射时，折射角度数为 °；若让光从水射向空气，当入射角为32°时，则光在空气中的折射角为 °。 ∠AON/° 0 15 30 45 60 75 80 ∠CON/° 0 15 30 45 60 75 80 ∠BOM/° 0 11 22 32 40.5 46.5 47.5 【答案】(1) 时间 运动 静止 (2) 40.5 45 【详解】（1）[1]晷针的影子是由于光的直线传播形成的，由于太阳的东升西落，影子的长短和位置随时间发生变化，日晷是古人用来测量时间的仪器。 [2][3]从早晨到中午，阳光下日晷晷针的影子相对日晷盘面的刻度线的位置是变化的，晷针的影子是运动的，整个日晷相对地面的位置不变，是静止的。 （2）[1]本实验中，当激光与水面成30°入射时，入射角为60°，由表格可知，折射角度数为40.5°； [2]根据光路可逆的特点，若让光从水中斜射入空气中，当入射角为32°，则折射角为原来的入射角为45°。 五、简答题 18．（24-25八年级上·山西临汾·阶段练习）周末，小明和家人到河边游玩，看到柳树的倒影在水面摇曳，河水看起来不深，但旁边的标志牌写有“水深危险，严禁下河游泳”的字样，请你用所学物理知识解释为什么河水深度看起来比实际的浅？ 【答案】见解析 【详解】河底反射的光由水中斜射入空气时，在水面处发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的“河底”比河底的实际位置浅一些。 19．（24-25八年级上·陕西渭南·期中） (1)生活在海边的人都知道：海市蜃楼常常发生在夏天的海面上，请你根据如图甲的提示，解释为什么夏天的海面会出现海市蜃楼的奇观？ (2)如图乙所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水，观察到的光斑将会如何移动？ 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）光在同一种均匀介质中，沿直线传播，海面上的空气不均匀，当介质不均匀时，光不再沿直线传播，其传播方向要发生改变，这种现象就属于光的折射，海市蜃楼就是这种原因形成的。 （2）光由空气斜射入水中，发生折射现象，折射角小于入射角，当入射角不变时，折射角也不变。当杯中水增多时，液面升高，入射点右移，但入射光线的角度没有变，折射光线的角度也不变，可知光斑向右移动。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $$