3.1 光的折射 暑期预习导学案（附同步作业）-2026-2027学年八年级上册物理苏科版

3.1 光的折射 【学习目标】自主研读 1、认识光的折射现象，分清入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角。 2、通过分组实验总结光的折射规律，知道光线斜射、垂直入射两种不同的传播特点。 3、掌握光路可逆的特点，能够解释池水变浅、筷子弯折、海市蜃楼等生活现象。 4、学会分辨光的直线传播、光的反射、光的折射三种光学现象，规避易混知识点。 5、可以正确画出光在空气和水（玻璃）之间传播的折射光路图。 【情境导入】想一想（导学引入环节） 把筷子斜插进装水的玻璃杯里，筷子看上去弯折了；站在岸边看池塘，池水看起来比实际浅很多；渔夫叉鱼时，总要朝着看见鱼的下方去刺，才能插到鱼。 小组思考讨论： 1、水里的筷子为什么视觉上会弯折，这是光的反射造成的吗？ 2、我们看见的水中的鱼，是鱼本身，还是光线形成的虚像？ 3、光线从空气斜射入水里，传播方向发生了怎样的变化？ 带着这些问题，我们一起来探究光的折射规律。 【预习自学】自主填空（学生导学留白部分） 请同学们阅读课本内容，独立完成下面填空： 1、光从一种介质 射入另一种介质时，传播方向一般会发生偏折，这种现象叫做光的 。 2、过入射点垂直于界面的直线叫做 ；入射光线和法线的夹角叫 ；折射光线与法线的夹角叫做 。 3、光从空气斜射入水或玻璃中，折射角 入射角；光从水斜射入空气中，折射角 入射角。 4、光线垂直射到两种介质的分界面时，传播方向 ，此时入射角等于 °。 5、在光的折射现象中，光路是 的；我们看到水中的物体，其实是光折射形成的 像。 【合作探究一：认识折射现象与基本概念（课堂导学核心环节） 思考讨论 思考 1：只有斜着射入不同介质才会偏折吗？垂直入水的光线会不会发生折射？ 思考 2：光在同种不均匀的介质中（比如热空气），会不会出现折射现象？ 小组归纳总结 1、产生折射的条件：①两种不同透明介质；②光线斜向入射（垂直入射不偏折）。 2、三线位置关系：入射光线、折射光线分居法线两侧，三条线在同一个平面内。 3、池水变浅的本质：水底反射的光从水中射入空气发生折射，人眼逆着光线看去，看到位置偏高的虚像。 【合作探究二：分组实验探究光的折射规律（小组实验探究环节） 实验器材：激光笔、水槽、清水、白色光屏、量角器 实验操作 1：空气斜射入水中 1、固定法线，斜射入激光，观察折射光线偏向法线，折射角小于入射角； 2、不断增大入射角，观察折射角同步变大，但是折射角始终小于入射角。 实验操作 2：光线垂直水面入射 激光垂直水面射入水中，光线不发生偏折，沿直线传播。 实验操作 3：光路可逆验证 用激光沿着原先的折射光线反向射入，光线会沿着原来入射光线的路径射出。 思考设问 思考 1：为什么折射光线和入射光线要分居法线两侧，而不是界面两侧？ 思考 2：当入射角不断增大，折射角也随之变大，入射角大到一定程度会发生什么？（拓展：全反射） 实验结论梳理 1、三线共面：折射光线、入射光线、法线在同一平面； 2、两线异侧：折射光线与入射光线分别在法线两边； 3、空气角大：在哪种介质是空气，这种介质里面的角度就更大； 4、垂直不变：垂直入射，方向不偏折； 5、光路可逆：折射现象里光路可以逆向传播。 【合作探究三：生活中的折射现象分析（小组讨论环节） 实例 1：插入水中的筷子向上弯折 思考：是人眼的错觉，还是光线真的发生了偏折？虚像的位置比实物偏高还是偏低？ 实例 2：渔夫叉鱼为什么要往看到鱼的下方去叉 小组分析：鱼反射的光出水折射，人眼看到抬高的虚像，真实的鱼在虚像的下方。 实例 3：海市蜃楼的成因 空气密度不均匀，光线在空气中不断发生折射，最终形成远处景物的虚像。 实例 4：隔着玻璃看窗外的景物，位置稍微偏移，原因是什么？ 【对比梳理】自主归纳（学生总结留白） 小组合作，区分光的反射与光的折射： 现象 传播介质 三线关系 角度规律 光路特点 光的反射 同种介质 光的折射 两种透明介质 【误区辨析】答疑解惑（师生互动环节） 1、误区：光从空气进入水里，一定发生折射。 辨析：垂直入射的时候，光线方向不会改变，不存在偏折。 2、误区：折射角一定小于入射角。 辨析：要看光线方向，水射入空气时，折射角大于入射角。记住 “空气角大”。 3、误区：看见水中的倒影，属于光的折射。 辨析：水面倒影是镜面反射，属于光的反射；看见水里的鱼，才是折射。 4、误区：折射形成的像，是实像，可以用光屏接住。 辨析：所有岸边看见的水中景物，全部是折射形成的虚像，光屏无法承接。 【课堂当堂检测】探究达标 独立完成习题，同桌互相订正答案： 1、筷子在水里看起来弯折，这是光的 现象。 2、光从空气斜射入玻璃，折射角 入射角；光从玻璃斜射入空气，折射角 入射角。 3、渔夫看到水里的鱼，看到的是（ ） A、鱼的实像 B、鱼的虚像 C、鱼本身 4、判断题：光线垂直水面射入水中，不会发生折射。（ ） 5、简答：站在岸上看泳池，为什么感觉池水比实际深度浅？ 【课堂小结】自我梳理（留白导学） 本节课光的折射有什么规律？怎么区分反射和折射现象？写下你的收获与疑问： 【课后同步作业】巩固提升 1、作图题：画出光线从空气斜射入水中的完整折射光路图，标注出入射角、折射角、法线。 2、分析题：潜水员在水里抬头看岸上的树木，树木看上去会变高还是变矮？为什么？ 3、实践观察：用玻璃杯装水，斜着放入一根吸管，观察弯折的形态，试着用折射原理解释。 同步作业 一．选择题（共10小题） 1．我们看到斜放入水中的筷子在水面处发生弯折。下列光现象中与其成因相同的是（　　） A．透过树丛的光束 B．激光引导掘进方向 C．看到不发光的物体 D．瞄准鱼的下方叉鱼 2．上游泳课时，老师告诉同学们，清澈见底的泳池，池水看起来比实际的浅。这是由于光发生了（　　） A．色散 B．折射 C．漫反射 D．镜面反射 3．小明在一只空碗中放一枚硬币，后退到某处眼睛刚好看不到它。另一位同学慢慢往碗中倒水时，小明在该处又看到硬币。这种现象可以用下列哪个光路图来解释？（　　） A． B． C． D． 4．一个圆柱形的烧杯内装水，将一根木棍竖直插入其中，位置比圆心偏左些（俯视图如图），现从侧面观察，则哪幅图能正确反映所看到的情景（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，人眼在A点看见河里B点有一条小鱼，若从A点射出一束激光，要使激光能照射到小鱼，该激光应射向（　　） A．B点 B．B点上方 C．B点下方 D．B点左方或右方 6．太阳光穿过地球大气层时会发生折射，如果没有这层大气，会出现（　　） A．日出会提前，日落会延迟 B．日出和日落都会提前 C．日出会延迟，日落会提前 D．日出和日落都会延迟 7．如图所示，一束光从空气斜射入水中，同时发生反射和折射，下列说法正确的是（　　） A．入射角为60o，AB是法线 B．折射角为50o，NM是界面 C．折射角为40o，AB是界面 D．反射角为30o，NM是法线 8．一盏探照灯的灯光射向水池，如图所示，在没有水的池底C处形成一个光斑。在逐步注水的过程中，B处的人看到池底的光斑会（　　） A．在原地不动 B．先向左移再向右移 C．向左移动 D．向右移动 9．如图所示，一口井装满水，在井底正中央趴着一只青蛙；若青蛙的眼睛用P点表示，青蛙此时观察井外事物范围的光路图如图所示，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 10．一束光线与界面成30°角入射到界面上，发生了反射和折射。已知反射光线与折射光线的夹角是85°，则折射角为（　　） A．15° B．35° C．45° D．55° 二．填空题（共5小题） 11．“潭清疑水浅”中的“水浅”指水看起来比实际的浅，是因为潭底的像在潭底实际位置的　 　 （选填“上”或“下”）方，这是一种由光的　 　 而产生的现象。 12．某同学在碗中放一枚硬币，然后慢慢蹲下，当该同学低至某一观察位置时，就看不到硬币了，如图甲所示。然后慢慢往加碗中倒水，该同学在同一观察位置就又能看到碗中的硬币了，如图乙所示。这是光的　 　 现象，该同学后来看到的是硬币的　 　 （选填“实”或“虚”）像。 13．光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示，其中折射角为∠　 　 （选填“1”、“2”或“3”），分界面为　 　 （选填“①”“②”），分界面的　 　 方为水。当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将变　 　 。 14．《康熙几暇格物编》中记载：“置钱碗底，远视若无，及盛满水时，在钱随水光而显现矣。”如图所示，把铜钱放在碗底B处后加适量水，从A处恰好看到铜钱的像在E处，用激光笔从A点向　 　 处（用图中字母表示）照射，可照亮铜钱。加满水，从A处看到像的位置将　 　 （选填“变高”“变低”或“不变”）。 15．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。 （1）若保持入射点O的位置不变，欲使A点下移至A1，应使入射光线MO绕着点O沿 　 　 （选填“顺时针”或“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“B1”或“B2”） （2）若保持入射光线不变，欲使B点下移至B2，应使水面 　 　 （选填“上升”、“下降”或“不变”），在水面变化过程中，折射角 　 　 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。 3、 作图题（共2小题） 16．请在图中画出光从空气中斜射入水中时折射光线的大致位置。 17．如图所示，在清水池底水平放置一平面镜，一束光射向水面的A点，经水折射和平面镜一次反射后射向水面的B点，请作出该过程的光路图。 四．实验探究题（共2小题） 18．为了探究“光折射时的特点”，如图所示： （1）让光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后折射光线会向　 　 方向偏折；当入射角增大时，折射角　 　 。 （2）当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑向　 　 （选填“左”或“右”）移动。 （3）把一枚硬币放入杯底，看到硬币的位置比它实际的位置要偏　 　 （选填“高”或“低”）。 19．如图甲所示，小明在探究光折射现象时，将一束入射角为50°的光线斜射入杯中，在杯底形成光斑，然后逐渐往杯中加水，观察杯底光斑的位置变化．他对实验中光偏折程度的差异产生了兴趣．为了定量反映这种差异，他将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”．根据所学知识和生活经验，小明对影响“偏折比”大小的因素提出如下猜想： 猜想1：与液体深度有关 猜想2：与液体种类有关 猜想3：与入射光的颜色有关 （1）图甲实验中，测得折射角为35°，则此时的“偏折比”为　 　 ．加水过程中，杯底光斑将向　 　 （填“左”或“右”）移动． （2）你认为猜想1　 　 （选填“正确”或“不正确”），理由是：　 　 ． （3）为了探究猜想2，小明只将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度（如图乙所示），杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合．对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”　 　 （选填“大”或“小”）． （4）为了探究猜想3，小明用图甲装置先后入射红、蓝色激光，杯底光斑位置如图丙所示，则　 　 光的“偏折比”大． （5）将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8，则光在下表面折射时的“偏折比”为　 　 ． 参考答案与试题解析 一．选择题（共10小题） 1．【解答】解：看到水中筷子被“折断”，是光的折射形成的。 A、透过树丛的光束是光的直线传播形成，故A不符合题意； B、激光引导掘进方向是光沿直线传播的利用，故B不符合题意； C、看到不发光的物体，是物体反射的光进入人的眼睛，故C不符合题意； D、鱼反射的光线从水中斜射入空气中时发生折射，当从上面看水中的鱼时，看到的是鱼的虚像，会感到鱼的位置比实际位置高一些；因此有经验的渔夫在叉鱼时，只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到，这是光的折射现象，故D符合题意。 故选：D。 2．【解答】解：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，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，故B正确、ACD错误。 故选：B。 3．【解答】解：当我们用眼睛看到水中的硬币，是因为硬币反射的光进入到了我们的眼睛的缘故；根据光的折射定律的内容知道，光从水斜射入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角，且光线是从硬币上发出的，故B图正确。 故选：B。 4．【解答】解：图为筷子竖直插入盛水烧杯内的俯视图，A处为筷子，ABP表示由筷子发出的穿过烧杯壁B射向观察者P处的一条光线；ON为过B点沿半径方向的直线，即在B处和空气的分界面的法线； 上述光线则相当于在B处由水中射入空气中，图中的角i和角r分别为此光线的入射角和折射角，根据光的折射规律可知，应有∠r＞∠i；所以观察者在P处看到的筷子A的像A′的位置不是A的实际位置，即像A′的位置偏左；据此可知，筷子竖直插入烧杯中时，其侧视图应该是B图才与实际情况相符。 同时，烧杯此时相当于一个凸透镜，对筷子起到了放大的作用，因此，观察到的筷子比实际粗些。 故选：B。 5．【解答】解：连接AB，过折射点做法线，根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角画出折射光线的位置，虽然人看到的B点是鱼的虚像，鱼的实际位置在B点的正下方，因为激光在进入水的时候也会发生折射，所以照着B点，激光也就刚好落在鱼上了。如图所示： 故选：A。 6．【解答】解：由于大气层的存在太阳光会发生折射，我们会看到地平线以下的太阳，则有大气层时，我们会早看到日出，晚看到日落；如果没有这层大气，则会晚看到日出，早看到日落，故C正确，ABD错误。 故选：C。 7．【解答】解：如下图所示， ∠DON＝90°﹣30°＝60°， 根据反射角等于入射角，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，所以MN为法线，AB为界面，OE为折射光线； 入射光线与法线的夹角为入射角，入射角∠CON＝60°， 反射光线与法线的夹角为反射角，反射角∠DON＝60°， 折射光线与法线的夹角为折射角，折射角∠EOM＝90°﹣50°＝40°。 综上所述，选项C正确，ABD错误。 故选：C。 8．【解答】解：在没有注水时，根据光的直线传播，人直接能看到C点； 当注水后，探照灯射出的光线到水面发生折射，折射光线靠拢法线照射到C'点，人看C'点时，C'点射出的光线到水面再次发生折射，折射光线远离法线进入人眼，眼睛逆着光线看来感觉光线是从C''射出的，所以人看到光斑向右移动。 故选：D。 9．【解答】解：当井里灌满水后，光线照到水面会发生折射现象，由于光是从空气斜射向水中，所以折射角小于入射角，因此井底之蛙看到的视野范围比没水时会更大； A、图中光线没有发生折射，故A错误； B、图中光线是由青蛙的眼睛发出的，光的传播方向错误，故B错误； C、图中光发生折射时，折射光线和入射光线在法线的同侧，不符合光的折射规律，故C错误； D、图中光从空气斜射入水中时，发生折射，折射角小于入射角，青蛙的观察范围变大，故D正确。 故选：D。 10．【解答】解：因为入射光线与物质的界面成30°角，所以入射角是90°﹣30°＝60°。 由光的反射定律可知：反射角等于60°， 则折射角＝180°﹣（60°+85°）＝35° 故选：B。 二．填空题（共5小题） 11．【解答】解：潭清疑水浅”是因为从潭底反射的光从水进入空气时，发生了折射，潭水上方的人看到的“潭底”实际上是位于潭底上方的虚像，因此觉得潭水较浅。 故答案为：上；折射。 12．【解答】解：当水倒到一定高度后，看到了硬币，产生这种现象的原因是由于从硬币发出的漫反射光从水中斜射入空气发生折射，折射光线远离法线向下偏折，当光线射入人眼，人凭光沿直线传播的感觉，认为硬币在折射光线的反向延长线上，其实人看到的是硬币的虚像，比实际的位置要高，这是光的折射现象； 人眼看到的硬币是由实际光线的反向延长线会聚而成的，属于虚像。 故答案为：折射；虚。 13．【解答】解：由图可知，∠1等于∠3，因此①是法线，②是界面，CO是入射光线，OA是反射光线，OB是折射光线； 又因为∠2大于∠3，即折射角大于入射角，所以分界面下方是空气，上方是水； 因反射角等于入射角，所以当入射角变小时，反射角变小，折射角也会减小，所以反射光线与折射光线的夹角将变大。 故答案为：2；②；上；大。 14．【解答】解：（1）据题意可知，把铜钱放在碗底B处后加适量水，从A处恰好看到铜钱的像在E处；根据光路的可逆性可得，他用激光笔从A点向E处射出光束时，光线会原路返回，即可把铜钱照亮。 （2）根据光的折射规律可知，他看到的铜钱是因为光的折射而形成的变高的虚像； 加满水后，由于入射点升高，人眼逆着射来的光线看去，看到像的位置将变高。如图所示。 故答案为：E；变高。 15．【解答】解：（1）当光从空气斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，反射角等于入射角，折射角小于入射角；如图所示： 现保持入射点O的位置不变，欲使光点A下移至A1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B1．如图所示。 （2）在水面变化过程中，由于入射光线不变，即入射角不变，则折射也不发生改变，因此过B2点做OB的平行线即为光点下移的折射光线，如图所示。显然入射光线不变，欲使B点下移至B2，水面需上升。 故答案为：顺时针；B1；上升；不变。 三、作图题（共2小题） 16．【解答】解：图中已经过入射点垂直于分界面作出法线，光从空气斜射入水中，折射光线与入射光线在同一平面内，且分居法线两侧，折射角小于入射角，折射光线要靠近法线，据此作出折射光线，如图所示： 17．【解答】解： 过平面镜做A点的对称点A′，即A的像点，连接A′B交平面镜于一点，连接这个交点与B的连线，即为反射光线，连接A与交点的连线，即为折射光线（也是OB对应的入射光线），如图所示： 四、实验探究题（共2小题） 18．【解答】解：（1）由光的折射定律可知，光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角小于入射角，折射光线将向靠近法线方向偏折；当入射角增大时，折射角随之增大。 （2）若杯中的水增多，如图所示： 可见，当水增多时，液面升高，入射角不变，折射角也不变，光斑向左移动。 （3）从硬币反射的光经水面折射，折射光线远离法线向下偏折，当光线射入人眼，人凭光直线传播的感觉，认为硬币在折射光线的反向延长线上，其实人看到的是硬币的虚像，比实际的位置要高。 故答案为：（1）法线；增大；（2）左；（3）高。 19．【解答】解：（1）图甲实验中，测得折射角为35°，已知入射角为50°，则偏折比0.7； 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； （2）由图可知，水面上升或下降时，入射角和折射角都不变，则折射角与入射角的比值即偏折比也不变，由此说明偏折比与液体深度无关，故猜想1不正确； （3）将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度，杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合，如图1（为便于比较，在同一幅图中进行对比）， 由图1可知：在油中折射光线更靠近法线，即油中的折射角小于水中的折射角，由于入射角相同，且偏折比是折射角与入射角的比值，所以在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小； （4）光线的入射角和入射点不变，红、蓝色激光的折光线，如图2， 由图2可知：红色激光的折射角大于蓝色激光的折射角，由于入射角相同，则根据“偏折比”的定义可知：红光的“偏折比”大； （5）将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时入射角为r，折射角为i，如图3， 此时“偏折比”为0.8，即：0.8； 当光在下表面折射时如图3中，则此时入射角为r′，折射角为i′，根据几何知识可知：∠r′＝∠i，∠i′＝∠r， 所以，光在下表面折射时的“偏折比”为：1.25。 故答案为：（1）0.7；右；（2）不正确；水面上升或下降时，入射角和折射角都不变；（3）小；（4）红；（5）1.25。 学科网（北京）股份有限公司 $