3.1 光的折射--2025-2026学年初中物理八年级上册同步课堂教案与分层练习（苏科版2024新教材）

第三章 光的折射 透镜 课时3.1 光的折射 1. 知道光的折射现象，体验折射引起的错觉； 2. 理解光从空气射入水中或其它介质中时的偏折规律； 3. 会利用光的折射规律解决简单的物理问题。 题型汇总：光的折射现象、光的折射定律、折射中的光路可逆、光的折射作图。 · 折射现象 (1) 定义：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) 生活中的折射现象：水中筷子弯折、铅笔弯折、海市蜃楼、幻日现象、繁星闪烁、雨后彩虹、光的色散等。 (3) 光的折射现象中的基本概念： 1) 入射光线：从一种介质射向另一种介质的光线（AO）； 2) 折射光线：进入另一种介质的光线（OB）； 3) 法线：过入射点与界面垂直的直线（NN’）； 4) 入射角：入射光线与法线的夹角（∠AON，即∠i）； 5) 折射角：折射光线与法线的夹角（∠BON’，即∠r）； · 折射的特点 1) 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两侧；如光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角，且折射角随着入射角的增大而增大（或减小）； 2) 当光垂直于介质表面入射时，折射角等于零（传播方向不变）； 3) 折射现象我们看到的像其实是物体的虚像。在折射现象中，光路可逆； · 生活中的折射现象原理 1) 人看水中物体比实际位置浅：在碗里加水后，可以看见原来视野外的物体，因为眼睛逆着光线看到的是折射光线反向延长线所在的位置，不是实际光线汇聚的像，而是虚像，所以人看水里的东西时往往比实际浅，而从水中观察空气中物体时会比实际位置更高。 2) 从岸上看水中的物体：假设A点射出的两条光线经折射后射入人眼，则我们会觉得光好像是从A点射入我们眼睛里的，因此我们会觉得A'点比A点高了 3) 从水中看岸上的物体：若从水中观察岸上的物体，则正好出现相反的现象，水面上的物体位置将会升高。 4) 海市蜃楼的形成：海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，多发生在夏天的海面上。由于海面附近空气的温度比上层的低，所以上层的空气比底层的空气稀疏。有一些射向空中的光，由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲，逐渐弯向地面，进入观察者的眼睛。 1. 光的折射现象 例 如图，将一束激光自装有盐水的玻璃槽外射入，能观察到光在盐水中沿弯曲的路径传播，则下列说法不正确的是 (　D　) A.光在盐水中发生了多次折射 B.有激光进入到实验者的眼中 C.盐水不均匀导致了光路弯曲 D.盐水中光路弯曲是反射现象 变式1 下列图示的光现象中，由于光的折射形成的是 (　B　) 变式2 下列光现象与物理知识对应正确的是 (　D　) A.水中的倒影——光的直线传播 B.潭清疑水“浅”——光的反射 C.树荫下的光斑——光的反射 D.海市蜃楼——光的折射 变式3 如图是一根直树枝斜插在湖水中的一张照片，下列分析正确的是 （　D　） A．OA是树枝反射形成的像 B．OB是树枝折射形成的像 C．OC是树枝在水中的部分 D．OC是树枝折射形成的像 变式4 如图所示，一只水鸟站在水中觅食，图中的黑影是由于光的　　 　　形成的，倒影是因光的反射形成的　　　像，且倒影看起来要“暗”一些，是因为有一部分光在水面处发生了　　 　　而进入水中，人能从不同角度看见水鸟是由于光照射在水鸟身上发生了　　　　。  答案　直线传播　虚　折射　漫反射 1. 光的折射定律 例 当光从一种介质射入另一种介质时，下列说法中正确的是 （　D　） A．折射角大于入射角 B．折射角小于入射角 C．折射角等于入射角 D．以上情况都有可能 变式1 一束光线由空气斜射入水中，如果入射角逐渐增大，则折射角 ( A ) A．逐渐增大，且总小于入射角 B．逐渐增大，且总大于入射角 C．逐渐减小，且总大于入射角 D．逐渐减小，且总小于入射角 变式2 一束与液面成50°夹角的光线从空气斜射入某液体中时，折射角为30°，当入射光向法线靠拢10°时，则折射角为 （　C　） A．大于30°小于40° B．大于40° C．大于20°小于30° D．30° 变式3 如图所示，一束激光AO由空气斜射入玻璃砖，折射后从另一侧面射出，其出射点可能是图中的 （　B　） A.M点 B.N点 C.P点 D.Q点 变式4 光从室外透过玻璃进入室内，下列光路图中正确的是 (　B　) A. B. C. D. 变式5 如图所示，岸上的人能看到水中的鱼，鱼也能看到人。关于图中的光路表示及像的性质，说法正确的是 （　B　） A．人看鱼的情景，看到的是鱼的实像 B．人看鱼的情景，看到的是鱼的虚像 C．鱼看人的情景，看到的是人的实像 D．鱼看人的情景，看到的是人的虚像 变式6 如图所示，某同学在做探究“光的折射特点”实验，是光从一种介质斜射入另一种介质中时的光路图。 （1）从图中可知： 是界面，若这两种介质是玻璃和空气，则空气在介面的 （填“上方”或“下方”或“左侧”或“右侧”）。 （2）实验中发现，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。通过实验可得出：①光从空气斜射入水中时，将同时发生反射和 现象；②当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 。 答：（1）YY'；左侧；（2）折射；0° 变式7 在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中: (1) 如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将　　 　    (向左移动/向右移动/不动)，这说明光从空气斜射入水中时，传播方向　　　    (会/不会)发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些　　　    。 (2) 如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否　　 　    。如图丙，他将光沿着AO'方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，调整激光笔使入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小， 折射角随之　　　     (增大/减小/不变)。当光沿着NO方向射入时会沿ON'方向射出，此时折射角为　　　    度。 答　(1)向左移动　会　水雾(合理即可)(2)在同一平面内　减小　0 1. 光的折射定律有关的现象 例 能正确反映水中的筷子看起来向上偏折的光路是 (　C　) 变式1 如图所示，小明将一枚硬币放在碗底，眼睛在A处恰好看不到它。沿碗壁缓缓向碗中加水，小明在A处又能看到“硬币”。这是因为光从　　　    斜射入　　　    中时发生了　　　    现象。 答　水　空气　折射 变式2 如图所示，小明将一枚硬币放在碗的底部，眼睛在A处恰好看不到它，沿碗壁缓缓向碗中加水，小明在A处又能看到“硬币”了，这是由于光的　　　　，看到的是硬币的　　　　(选填“实”或“虚”)像，其位置在真实硬币的　　　　(选填“上方”或“下方”)。  答案　折射　虚　上方 变式3 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。一束光线从空气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 (　A　) A.①　　　　　　　　　B.② C.③　　　　　　　　　D.④ 变式4 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，如图所示。下列操作将使光斑向左移动的是 (　C　) 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 变式5 如图所示，一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点，此时光斑在O点　　　　侧，这是因为发生了　　　　现象。打开水槽底部水龙头缓慢放水，同时观察到水槽底部光斑向　　　　移动。 答案　左　光的折射　右 变式6 如图所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，只通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的折射现象。水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，此时入射角 （大于/等于/小于）角θ；为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量 （增加/减少/不变），若BC间距离为3cm，则水面高度的变化量△h （大于/等于/小于）3cm。 答：小于；增加；大于 变式7 如图1所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。 (1) 图1水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了光的 现象，此时入射角 角θ（选填“大于”“等于”或“小于”）； (2) 为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量 ，若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量△h 2cm（选填“＞”“=”或“＜”）； (3) 如图2所示，小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播，则激光笔照射的方向应满足的条件是 ，且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区 （选填“①”②”或“③”）内。 答：（1）折射；小于；（2）增加；＞；（3）平行于DE；②。 1. 光路可逆性 例 渔民用激光枪射鱼，应该使激光对准 （　A　） A．看到的鱼 B．看到的鱼的上方 C．看到的鱼的下方 D．看到的鱼的左上方 变式1 如图所示，小梦用激光对准看到的小鱼照射，以下说法正确的是 （　A　） A．能照亮小鱼，因为激光照到了鱼身上 B．不能照亮小鱼，因为激光照到鱼身的上方 C．不能照亮小鱼，因为激光照到鱼身的下方 D．能照亮小鱼，因为激光照到鱼的像上，使像的反射的光变强 1. 作图题 例 如图所示，一束光从空气斜射入水中，请画出光在水中的折射光线。 变式1 如图所示，AO为入射光线，O为入射点，MN是法线。根据光的折射特点在图中画出折射光线，并用字母γ表示折射角。 变式2 图中，光线AO自空气斜射向水面，画出其反射光线和折射光线的大致位置。 变式3 如图所示，光从空气斜射入某种液体中，被水平放置在液体底部的平面镜反射，最后返回到空气中。 请在图中画出这时的反射光线和在水面处的折射光线。 变式4 鱼在水下A点看岸上的物体蜻蜓，图中B、C两点，有一点是蜻蜓，有一点是鱼在水下看到蜻蜓的像点，请在图中作出其光路图(保留作图痕迹)。 变式5 平静水面上的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置如图，水面一侧C点的人眼恰好看到它们在水中的像重合。以小鸟眼睛A点代表小鸟，以小鱼眼睛B点代表小鱼。请画出小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鱼的光路图。(保留作图痕迹) 第 1 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $$