4.4 光的折射 同步练习-2026-2027学年北师大版八年级上册物理

**基本信息** 初中物理“光的折射”新授课同步练，以“基础巩固-规律应用-实验探究”分层设计，覆盖折射现象辨析、光路分析及实验验证，适配新课教学目标，培养物理观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|折射概念、现象辨析|结合《淮南万毕术》历史情境（选择1），考查折射与反射/直线传播区别，强化物理观念| |综合|规律应用、光路动态分析|通过光斑移动（选择3、7）、界面光线判断（填空2-3），培养科学推理与模型建构能力| |拓展|实验探究与迁移应用|设计介质折射能力比较（实验2）、光路可逆验证（实验1），发展科学探究与质疑创新素养|

4.4 光的折射 一.选择题 1.公元前2世纪,西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”,与该现象光学原理相似的是( ) A.日食的形成 B.水中倒影 C.自行车尾灯 D.池水变浅 2.音乐广场的喷泉池内装有射灯,一束光从空气斜射向水面时,同时发生了反射和折射现象。已知入射光线与水面的夹角为40 ,如图所示。则( ) A.反射角为40 ,折射角小于50 B.反射角为50 ,折射角大于50 C.反射光线与入射光线之间的夹角等于80 D.折射光线与反射光线之间的夹角大于80 3.有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示,下列操作使光斑向左移动的是( ) A.保持水面高度不变使激光笔向右平移 B.保持激光射入角度不变使水面上升 C.保持激光射入角度不变使水面下降 D.保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大 4.渔民用激光枪射鱼,应该使激光对准( ) 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 5.把一块长方体玻璃砖压在有“科学”两字的书上,如图所示,图中“科学”两字是( ) A.变浅的虚像 B.变浅的实像 C.变深的虚像 D.变深的实像 6.关于光的折射现象,下列说法中错误的是( ) A.当光从空气斜射入玻璃或水中时,折射光线偏向法线方向 B.当光从玻璃(或水)斜射入空气中时,折射光线偏离法线方向 C.当光从空气垂直射入玻璃(或水)中时,传播方向改变90 D.当光从空气斜射入玻璃或水中时,在界面处同时发生反射和折射 7.如图所示,一束光线斜射入容器中,在P处形成一光斑,在向容器里逐渐加满水的过程中,光斑将( ) A.向左移动后静止 B.先向左移动再向右移动 C.向右移动后静止 D.仍在原来位置 8.为了观察光的直线传播,将一束单色光从玻璃槽的外侧由左侧倾斜向上射入盐水中,但光在盐水中并不是沿着直线传播,而是发生了弯曲,如图所示。这是由于( ) A.光从空气到玻璃发生了折射 B.盐水不均匀使光发生了弯曲 C.光发生了色散 D.光从玻璃到盐水发生了折射 二.填空题 1.如图,一束激光与水平方向成45 角斜射到空水槽底部O点,会形成一个光斑。现向水槽中注入适量水后,则水槽底部光斑移到O点的 (左/右)侧。继续沿水槽壁缓慢注水,则入射角将 (增大/不变/减小)。随着水位的上升,则水槽底部光斑 (向左移动/静止不动/向右移动)。 2.如图,一束光在空气和玻璃两种介质分界面上同时发生反射和折射,其中 是折射光线,反射角等于 ,MM′上方是 (选填“空气”或“玻璃”)。 3.如图所示,一束光在水和空气两种介质的界面上发生了反射和折射,请判断: 是界面。入射角的大小是 ,折射角的大小是 ,水在 。(选填“AD的右方”“AD的左方”“BF的下方”“BF的上方”) 三.作图题 1.如图,游泳馆顶部有一盏灯,小明在水下的E处看到了此灯。图中的A、B两点中,有一个是灯,另一个是灯的像。请画出小明在水下E处看到的灯和灯的像的光路图。 2.如图,某同学从鱼缸侧面观察水中的鱼,S点为鱼所在的位置,A点为人眼所在位置。(1)画出光从鱼进入人眼的光路图。(2)人眼看到的鱼的像点S′的大致位置。 四.实验探究题 1.小聪在探究光的折射规律实验中,让光从空气分别射入水和玻璃中,测出相应的入射角、折射角,记录在表格中,分析数据,可以得出: 空气中的入射角i/ 0 30 45 60 水中的折射角r/ 0 22 32 40 玻璃中的折射角o/ 0 19 28 35 (1)光从一种介质垂直射入另一种介质时,折射角为 ; (2)光以28 的入射角从玻璃射向空气时,折射角大小为 ; (3)分析表中数据猜想,光从水中射入空气中,逐渐增大入射角, (选填“入射角”或“折射角”)先达到90 ; (4)小芳对实验进行拓展,如图所示,保证入射光传播方向不变,把容器的右侧略微抬高,折射角 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 2.光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗?为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验.他在光屏上画出互相垂直的NN′和MM′两条线段并相交于O点,如下图甲所示. (1)小华将玻璃砖的一个表面与MM′齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到O点入射,他看到了如图乙所示的光路(AOC为同一直线)你认为出现光线OC是因为 所致,鉴于本实验的目的,此时最应该记录的两条光线是 ; (2)接下来他要观察光从空气中进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中,(使线段MM′水平)并向水槽中慢慢注水至水面与MM′齐平,入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证 ,其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的 相同; (3)小华最终在光屏上记录下了如图丙所示的光路图(OE为折射光线),分析光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是 ; (4)若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则 射出的折射光线更远离法线。 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,小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。 (5)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折射现象,此时入射角 角 ( 为折射角,选填“大于”“等于”或“小于”) (6)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“<”); (7)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。 参考答案 一.选择题 1.【解答】解:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”的意思是把冰削成中间厚边缘薄的凸透镜,由于太阳光经过凸透镜时发生了折射,会聚与一点,所以能够生火。 A.日食的形成是由于光的直线传播形成的,故A不符合题意; B.水中倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B不符合题意; C.自行车尾灯是利用互相垂直的平面镜将光线反射回去,属于光的反射,故C不符合题意; D.池水变浅是光从水中斜射入空气中发生折射形成的,属于光的折射,故D符合题意。 故选:D。 2.【解答】解:ABC、由图可知,入射光线与界面的夹角为40 ,则入射角为90 ﹣40 =50 ,反射角等于入射角,故反射角也为50 ,则反射光线与入射光线之间的夹角为50 +50 =100 ,故ABC错误; D、光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,故折射角小于50 ,折射光线与水面夹角大于40 ,折射光线与反射光线夹角= 反射光线与水面夹角+折射光线与水面夹角,则折射光线与反射光线之间的夹角大于80 ,故D正确。 故选:D。 3.【解答】解:A、保持水面高度不变使激光笔向右平移,光斑右移,故A错误; BC、向水槽内注水,水位升高;光的折射的光路图分别如B、A图所示: 比较可知,水位升高,光斑向左移动,故B正确,C错误; D、保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大,折射角变大,光斑右移,故D错误。 故选:B。 4.【解答】解:鱼反射的光线从水斜射向空气中时,在水面处发生折射,折射光线进入眼睛,因光的折射中光路是可逆的,从看到鱼的位置正对鱼照射,能把鱼照亮,所以渔民应瞄准看到“鱼”的开始射击。 故选:A。 5.【解答】解: 将一块玻璃砖压在书上,透过玻璃砖看书上的字,眼睛看到的是字的虚像,像的位置比实际位置偏高了,这是由于从玻璃射向空气的光线在玻璃界面处发生折射的缘故。 故选:A。 6.【解答】解:A、光从空气斜射入玻璃或水中时,折射角小于入射角,折射光线偏向法线,A正确,不符合题意; B、光从玻璃(或水)斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射光线偏离法线,B正确,不符合题意; C、当光从空气垂直射入玻璃(或水)中时,传播方向不变,C错误,符合题意; D、当光从空气斜射入玻璃或水中等透明介质时,在界面处同时发生反射和折射现象,D正确,不符合题意。 故选:C。 7.【解答】解:当容器内加水时,由光的折射规律可知,光线将发生折射现象,折射光线靠近法线,即向下偏折,也就是在容器底的光斑向左移动,如下图,当水加满后,光斑就停止移动; 故选:A。 8.【解答】解:盐水不均匀,越深密度越大,光在不均匀的盐水里传播时就会发生折射,故B正确,ACD错误。 故选:B。 二.填空题 1.【解答】解:一束激光与水平方向成45 角斜射到空水槽底部O点,会形成一个光斑。当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,因此光线移动到O点左侧; 继续沿水槽壁缓慢注水,折射光线逐渐向左偏折,但是入射角不变,折射角和反射角的大小也不变; 当水位慢慢升高时,激光笔位置没动,入射角度也没变,所以入射点会沿着原来的激光路径向上移动,虽然折射光线相互平行,但它们是从不同的“起始高度”发出的,且池底是固定的水平面。由于折射光线方向固定(向法线偏折,更陡),且起始点(入射点)随水位升高而上移,折射光线在池底的投射点必然向入射方向的“上游”偏移,在图中即为向左移动。 故答案为:左;不变;向左移动。 2.【解答】解:因为反射光线、入射光线与法线之间的夹角相等,所以AO、BO中一条为入射光线,一条为反射光线,图中N′N为法线;再根据折射光线与入射光线在法线两侧、且在两种介质中,所以OC为折射光线,那么AO为入射光线,OB为反射光线,图中的是MM′界面;则∠BON′为反射角等于30 ; 由于折射角大于入射角,图中MM′上方是空气,下方是玻璃。 故答案为:OC;30 ;空气。 3.【解答】解:仔细分析题图,先分析哪是界面,BO、CO、DO不可能是界面,只有BF和AD是界面, 设界面是BF,那么AD就是法线,利用光的反射定律,入射光线、反射光线必在同一种介质内, 并且折射光线和入射光线分居在法线的两侧,CO应是入射光线,OE是反射光线,OG是折射光线, 反射角(∠EOD)和入射角(∠COD)不相等,不符合光的反射定律,假设不成立; 因此只有AD是界面,BF是法线,则GO是入射光线,OE是反射光线,OC是折射光线。根据折射角大于入射角可知,AD的右侧是水,左侧是空气,因为∠AOG=60 ,则入射角∠GOF=90 ﹣60 =30 ,又因为∠COD=30 ,则折射角∠BOC=90 ﹣30 =60 。 故答案为:AD;30 ;60 ;AD的右方。 三.作图题 1.【解答】解:连接眼睛处的E点与点A,EA与界面的交点即为入射点O,OE就是折射光线,连接BO,BO就是入射光线,即可完成水下E处的人看到路灯B的光路图;如图所示: 2.【解答】解:鱼反射的光从水斜射入空气后进入人眼,在水面处发生折射,折射角大于入射角,人逆着折射光线看去,会看到鱼的虚像;从水面上方看鱼时,看到鱼的位置较浅,此时鱼的虚像位置比实际位置更靠近鱼缸侧面,据此作出鱼的虚像S′,所以连接AS′,与水面的交点即为入射点O,连接SO即为入射光线,OA为折射光线,如图所示: 四.实验探究题 1.【解答】解: (1)分析表格数据可知,当空气中的入射角为0 时,水中和玻璃中的折射角均为0 ,说明光从一种介质垂直射入另一种介质时,传播方向不改变,折射角为0 。 (2)根据光路可逆原理,当光从空气射入玻璃中,入射角为45 时,折射角为28 ;则当光以28 的入射角从玻璃射向空气时,折射角大小为45 。 (3)分析表中数据可知,光从空气射入水中时,折射角小于入射角;根据光路可逆原理,光从水中射入空气中时,折射角大于入射角。因此逐渐增大入射角时,折射角增大得更快,折射角先达到90 。 (4)如图所示,把容器的右侧略微抬高,由于水面始终保持水平,法线方向依然竖直,入射光的传播方向不变,则入射角大小不变,根据折射规律可知,折射角也不变。 故答案为: (1)0 ; (2)45 ; (3)折射角; (4)不变。 2.【解答】解:(1)光线AO到OC,光的传播路线没有改变,说明光在同一种均匀介质中传播,所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播。本实验探究光的折射规律,要记录光的折射光线和入射光线,所以要记录的两条光线是AO和OB。 (2)探究光在玻璃和水的折射能力,要控制入射光线相同,还要控制A点所在的介质相同,观察折射光线和折射角的变化情况,所以入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证入射光线重合,并且介质相同。 (3)如乙丙图,当光在空气中传播时AO入射,OC传播;当光线从空气斜射入水中,AO入射,OE传播;当光线从空气斜射入玻璃中,AO入射,OB传播,比较两条折射光线OB和OE,OB偏离OC更多,所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。 (4)光从空气斜射入玻璃中的偏折能力比在水中的偏折能力强,根据光路是可逆的,当光从玻璃斜射入空气中时的偏折能力比光从水中斜射入空气中时的偏折能力强,所以从玻璃中射出的折射光线更远离法线。 (5)水槽中未加水时,由于光的直线传播,激光射到侧壁上的A点,当水槽中加水时,光点下移到B点位置,这是由于光的折射现象引起的,当光从水中射入空气中时,折射角大于入射角,此时入射角小于角 ; (6)因入射角和折射角都不变,要使B处的光点向上移到C处,则应使水槽中的水量增加;若BC间距离为2cm,因两次折射光线是平行的,如下面图1所示,则水面高度的变化量大于2cm; (7)将激光笔移至虚线框内向水槽底部(厚度可忽略不计)照射,因光从空气斜射进入水中和从水斜射进入空气中时,两次发生折射,由于光路是可逆的,则最终的折射光线与最初的入射光线是平行的,所以激光笔应该与DE平行入射到区域②的位置,才能实现,如下面图2所示; 。 故答案为:(1)有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播;AO和OB;(2)入射光线重合;介质;(3)玻璃;(4)玻璃;(5)小于;(6)增加;>;(7)平行于DE;②。 学科网(北京)股份有限公司 $