4.4光的折射 --同步练习2025-2026学年北师大版八年级物理上册

4.4光的折射 新知梳理 一、光的折射 1.概念：光从一种介质射入另一种介质时，传播方向通常会 ，这种现象叫作光的折射。 2.发生条件：光从一种介质 射入另一种介质(图T4-4-1甲)或光在 介质中传播(图乙)。 〔注意〕(1)当光斜射到不透明界面上时，只发生反射(或吸收)；当光斜射到透明介质界面上时，同时发生了反射和折射，一部分光被反射回原介质，另一部分射入透明介质中发生偏折，发生折射。 (2)如果光从一种介质垂直射到两种介质的分界面上，光进入另一种介质后传播方向不变。 3.光的折射现象中的“一点”“两角”“三线”如图T4-4-2所示: [拓展]“反射与折射”：①光在两种介质的界面上同时发生反射与折射，所以反射光和折射光的亮度相对于入射光来说，都要暗一些。②发生反射时，光的传播速度不变；而发生折射时，光的传播速度发生改变，因为光在不同介质中传播的速度不同。 二、探究光的折射规律 1.发现问题、提出问题：我们发现斜插入水中的筷子向上偏折，这种现象是由光的折射形成的，类比光的反射定律，光的折射遵循哪些规律呢? 2.设计方案、收集证据 (1)实验装置(如图 T4-4-3 甲所示) (2)实验步骤 a.光从空气斜射入水中，观察折射光线、入射光线与法线的位置关系，比较折射角与入射角 的大小关系。改变入射角的大小，观察折射角的大小怎样变化。设计表格如下，记录入射角和折 射角的大小。 实验次数 入射角 折射角 1 2 3 b.光从水中斜射入空气中，观察折射光线、入射光线与法线的位置关系，比较折射角与入射角的大小关系。改变入射角的大小，观察折射角的大小怎样变化。设计表格如下，记录入射角和折射角的大小。 实验次数 入射角 折射角 1 2 3 c.如图乙所示，光从水中斜射入空气中，转动左上角的纸板，当它与入射光线不在同一平面内时，观察纸板上是否有光线。 d.把水换成玻璃砖，仿照上述步骤进行实验。 3、得出结论、作出解释 (1)光在发生折射时，折射光线、入射光线与法线在 内。 (2)折射光线和入射光线分别位于 的两侧。 (3)当光从空气斜射入水或其他透明介质时，折射角 入射角。当光从水或其他透明介质斜射入空气时，折射角 入射角。 (4)当光从一种介质 射入另一种介质时，传播方向不改变。 (5)如图 T4-4-4 所示,在光 的 折 射 现 象 中，光路是 。 4.交流合作、评估反思 (1)多次改变入射角的目的是 (2)将水换成玻璃砖，再次实验的目的是 。 (3)光发生折射时，总是空气中 的角偏 。 (4)在光的反射、折射现象中，入射角、反射角、折射角的变化趋势 ，即同时增大(或减小)。 三、生活中的折射现象 1.水中的铅笔在水面处“折断” 如图T4-4-5所示，从筷子的最末端处 A 点反射的光由水进入空气时传播方向发生改变，光线 AO 和AO'的折射光线分别为OB 和O'C。当折射光射入观察者眼睛时，观察者会认为光好像是从A′处直接射来的。这样观察者所看到的筷子末端位置比实际位置 ，是由于光的 使筷子在水面处“折断”。 2.池水“变浅” 如图T4-4-6所示，池底 A 点反射的光从水中斜射入空气中会发生折射，折射角 入射角，而人眼只能感受到 ，因此，人眼逆着折射光的方向看去，就会感觉A 点的位置升高了，误以为池水“变浅”。古诗文中就有“潭清疑水浅”的描述。同理潜入水中的人看到岸上的树木 (选填“变高”或“变矮”)。 3.海市蜃楼、沙漠蜃景 光在疏密程度不同的空气中传播时方向发生偏折，因此海面、沙漠会出现光的“曲线传播”，即光的连续折射，出现海市蜃楼的景象(图 T4-4-7)。 应用示例 类型1 光的折射现象 例1 如图 T4-4-8所示的光现象中，与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理相同的是 ( ) [方法指导]三种光现象的区别 (1)观察者和物体处于同种均匀介质中，当光没有返回时，属于光的直线传播。 (2)观察者和物体处于同种均匀介质中，当光在界面返回到原介质时，属于光的反射。 (3)观察者和物体处于两种不同介质中，或中间隔着另一种介质时，发生的现象是光的折射；观察者和物体处于同种、不均匀介质中时，发生的现象也是光的折射。 类型2探究光的折射规律 例2 如图T4-4-9甲所示是王楠同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，多次实验，记录数据如下表。 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8° (1)实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有 的作用。 (2)分析表格中的数据，你能得出的结论(写出一条即可)： 。 (3)由表格中的数据还可以判断：当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角 (选填“等于”“小于”或“大于”)30°。 (4)当光以 30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角的大小是 ，你的依据是 。 (5)同班的陈新同学利用图乙探究光从空气斜射入水中时的光路。实验时，光贴着光屏从空气斜射入水中，将F 板沿 MN 向后折转一定的角度，则在 F 板上 (选填“能”或“不能”)看到折射光，此时折射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。 (6)保持图乙的入射光不动，继续往水槽里加适量的水，会看到水槽底部的亮斑 B 向 移动。 [实验点拨](1)借鉴探究光的反射定律的经验，引入法线，探究光在发生折射时，折射光线、入射光线与法线的位置关系，以及折射角和入射角的大小关系，这运用了类比法。 (2)光在发生折射时，折射角和入射角的大小比较：由于光在空气中的传播速度比其他介质中的大，光在发生折射时，不论是从空气进入其他介质，还是从其他介质进入空气，空气中的“角”总是大于其他介质中的“角”。 类型3光的折射规律的应用 例3 如图T4-4-10 所示,小明用鱼叉去叉所看到的鱼，老王则用手电筒去照亮所看到的鱼，有关两人的做法中正确的是（ ） A.小明应叉“鱼”的下方，老王应对准“鱼”照 B.小明和老王都应对准“鱼”叉和照 C.小明和老王都应对准“鱼”的下方叉和照 D.小明应对准“鱼”叉，老王应对准“鱼”的下方照 [易错警示](1)在岸上看到水中鱼的位置在鱼实际位置的上方，从水中看到岸上树梢的位置在树梢实际位置的上方，因此我们可以用一句话来进行概括：不管是从岸上看水中的物体，还是从水中看岸上的物体，看到的虚像都在物体实际位置的上方。 (2)此类题目极易将光线的方向标谱。鱼在水中，观察者在空气中，则看到鱼的光路应该是光从水中斜射入空气中再进入人的眼睛，注意人的眼睛能看到物体，一定是物体发出或反射的光进入人的眼睛，而不是人的眼睛发光。 类型4 利用光的折射规律作图 例4 一束光线从空气垂直射向玻璃砖，穿过玻璃砖后从另一表面射出。请在图 T4-4-11中画出该光路图(不考虑光的反射)。 例5 (2023 十堰)小明将装有硬币A 的空杯放在弟弟面前，弟弟的眼睛在 P 点看不到硬币，如图 T4-4-12 甲所示。之后小明向杯中缓缓注满水，弟弟的眼睛在 P 点看到了硬币在 B 点，如图乙所示。请你在图乙中画出弟弟看到硬币的入射光线和折射光线，并标出折射角r。(保留作图痕迹) P 〔方法指导〕利用光的折射规律作图的关键 (1)首先要明确光是从空气进入其他介质还是从其他介质进入空气，从而确定折射角和入射角的大小关系；其次在作图时要记消折射角、入射角分别是折射光线、入射光线与法线的夹角。 (2)根据光的折射规律作图时，注意折射光线的反向延长线一定过像点，据此确定入射点。 课堂小结 听课效果，及时反馈 请另见单本，完成课堂反馈(十八) 课后作业，达标巩固 请翻转本书，完成本节课时作业 学科网（北京）股份有限公司 课堂反馈(十八) [光的折射] 1.光从一种介质射入另一种介质时，传播方向通常 (选填“会”或“不会”)发生改变，这种现象叫光的折射。 2.如图18-1所示，一束光从空气斜射入水中，MN 为法线，由图可知： 是入射角， 是折射角。 3.诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置(如图18-2所示)，而是太阳光经过不均匀的大气层发生了 所成的像，太阳实际在图中 (选填“甲”或“乙”)的位置。人眼所看到的太阳是 (选填“实”或“虚”)像。 4.一束光由空气斜射入水中，入射角逐渐增大，则折射角 ( ) A.逐渐减小 B.不变 C.逐渐增大，但总小于入射角 D.逐渐增大，可能大于入射角 5.下列现象是由光的折射形成的是 ( ) A.立竿见影 B.海市蜃楼 C.小孔成像 D.水中倒影 6.站在水池边，看到云在池水中飘荡，还可以看到鱼在云中穿行，下列说法正确的是（ ） A.云和鱼都是虚像 B.云是虚像，鱼是实像 C.云和鱼都是由光的反射形成的 D.云和鱼都是由光的折射形成的 7.光从空气斜射入玻璃中，入射角为60°，折射角可能为 ( ) A.0° B.35° C.60° D.90° 8.潜入游泳池水中的运动员仰头看体育馆墙壁上的灯，他看到的灯的位置 ( ) A.比实际位置高 B.比实际位置低 C.与实际位置一样高 D.条件不足，无法判断 9.如图18-3所示，根据水中的折射光线画出它在空气中大致的入射光线、反射光线并标出折射角r。 10.如图18-4甲所示是小明叉鱼的场景，请在图乙中完成小明看到鱼在水中的像的光路图，同时标出入射角i。(图乙中 B 点代表小明看到的鱼，A点代表鱼的实际位置) 11.某同学在做探究光的折射规律的实验，如图 18-5所示是光从空气射入水中时的光路，实验中他发现，入射光线、折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，通过实验还得到如下表所示的数据： 入射角α 0° 15° 反射角β 折射角γ 0° 22.1° (1)分析表中数据，可得出结论： ①光从空气斜射到水面时，将同时发生 和 现象。 ②光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的变化关系是折射角随入射角的增大而 (选填“增大”“不变”或“减小”)，且折射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。当光从空气垂直射入水中时，传播方向 (选填“改变”或“不改变”)。该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射规律。 (2)若用激光沿CO方向从水中射入空气，激光在空气中传播的光路是 (选填“OA”或“OB”);激光经过水面反射时的反射角大小等于 (选填“α”“β”或“γ”)。 【新知梳理】 一、1.发生改变 2、斜不均匀 二、3、(1)同一平面 ((2)法线 (3)小于 大于 (4)垂直 (5)可逆的 4.(1)寻找普遍规律，避免结论具有偶然性 (2)寻找普遍规律，避免结论具有偶然性 (3)大 (4)相同 三、1.高折射 2.大于 光的直线传播 变高 【应用示例】 例1 C 例2 (1)显示光路 (2)当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角 (3)大于 (4)45° 在光的折射现象中，光路是可逆的 (5)不能 在 (6)左 例3 A 例4 如图所示 例5 如图所示 1. 会 2. ∠2 ∠4 3.折射 乙 虚 4. C 5. B 6. A 7. B 8. A 9.如图所示 10.如图所示 11. (1)①反射 折射 ②增大 小于 不改变 (2)OA γ $