第4节 光的折射(培优考点练)物理新教材人教版八年级上册
2026-08-14
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摘要:
**基本信息**
以“基础巩固-能力提升-应试强化-素养拓展”为分层逻辑,通过题型专项、综合应用、中考真题及新情境题的梯度设计,构建光的折射知识从概念理解到科学探究的完整巩固路径。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|题型培优练|折射规律、生活现象、作图技能|选择/填空/实验题结合,如通过光路图判断折射角(科学思维)|
|拓展综合练|多介质折射、动态光斑分析|综合题如“水球体积变化对光路影响”,培养问题解决能力(科学探究)|
|中考真题练|中考高频考点|如“海市蜃楼原理辨析”,对接中考题型(物理观念)|
|新题追踪练|跨情境应用、实验设计|如“《墨经》折射现象解读”,融入科学态度与责任|
内容正文:
命学科网·上好课
1.D
2.D
3.C
4.A
5.A
6.B
7.c
8.
BF
60
左
9.(1)
向左移动
一定
(2)
法线
显示光路
在
10.
(1)0°
(2)
增大
不可能
(3)
45°
可逆
(4)得出普遍结论,避免偶然性
11.B
12.B
13.B
14.B
15.
③⑥
①⑤
B
空气
16.水
C
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第4节光的折射
公题型专项练
增大小于
不可能
1/3
上好每一堂课
可逆的
可学科网·上好课
37
●-
17
乙
空气
空气
18
玻璃
●A
B
空气
19
水
E
B
A
20
C
空气
21
玻璃砖
B
1.C
2.C
3.B
4.B
0
右
静止
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公拓展综合练
2/3
上好每一堂课
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上好每一堂课
公中考真题练
1.D
2.B
3.B
公新题追踪练
1.B
2.B
3.A
4
5.(1)能
(2)在同一平面内
(3)当光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角
(4)部分光在水面发生了反射,使折射入水中的光变弱
(5)将光逆着原折射光线的方向从水中斜射入空气中,观察折射光线是否逆着原入射光线的方向射出
313
第4节 光的折射
————————————⏩目录⏪————————————
✍题型培优练······························································································01
题型01 光的折射
题型02 生活中的折射现象
题型03 光的折射作图
✍拓展综合练································································································07
✍中考真题练································································································09
✍新题追踪练································································································10
✍题型培优练
✏题型01 光的折射
1.如图所示,是一束光由空气斜射入玻璃时发生折射的光路图。下列说法正确的是( )
A.是入射角 B.是折射角
C.若减小,将会增大 D.若光沿着BO方向入射,光将沿OA方向射出
2.如图所示,射水鱼在水中能看到水面上方的昆虫。给出的光路图中能正确反映这一现象的是( )
A. B.
C. D.
3.小丹用光学装置探究光的现象及其特点。如图所示,光从空气射向半圆形玻璃砖,她发现折射角小于入射角(折射光线未画出)。针对此实验,以下说法正确的是( )
A.入射角是40°
B.没有发生光的反射
C.折射光线在法线右侧的区域二
D.通过这一次实验现象,就可以得出结论:光在发生折射时,折射角总小于入射角
4.人眼在甲处观察到一个彩色玻璃球沉在水池底乙处,如图所示。在甲处用激光射到玻璃球上,则激光( )
A.正对乙点照射 B.在甲点偏上照射
C.在甲点偏下照射 D.在甲点偏左侧照射
5.一束光线与水面成锐角由空气斜射入水中时,入射角为,反射角为,折射角为,则、和之间的大小关系为( )
A. B.
C. D.
6.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。下列操作能使光斑向右移动的是( )
A.保持水面的高度和入射点不变,使激光的入射角减小
B.保持激光射入的角度不变,将激光笔竖直向上平移
C.保持水面的高度不变,将激光笔向左水平移动
D.保持激光射入的角度不变,使水面上升
7.如图所示,小琴同学用一只新买的激光笔沿MO方向照射平静的水面,在竖直白墙上出现了两个红色亮点A和B,小琴继续实验,则下列说法正确的是( )
A.亮点A是由光的折射形成的
B.若水面上升,亮点B可能会上升至B1处
C.若水面下降,亮点A可能会下降到A1处
D.亮点B是由光的反射形成的
8.如图所示是一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射现象和折射现象,则__________是法线,折射角为__________度,界面的__________(选填“上”、“下”、“左”、“右”)边是空气。
9.小明在“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________(一定/不一定)发生偏折。
(2)如图乙为探究光的折射规律的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
①实验时让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,折射光线向________(法线/界面)方向偏折。
②实验时,在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,其目的是__________。
③将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,在光屏F上就看不到折射光线了,说明折射光线和入射光线________(在/不在)同一平面内。
④多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量记录如表所示。分析数据可知,当光从空气斜射入水或玻璃中时,入射角增大,折射角________(增大/减小),且折射角________入射角,由此可猜想,光从空气斜射入其他介质时,折射角________(可能/不可能)达到90°。
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
⑤若让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明在光折射现象中光路是________。
10.两名同学合作探究光的折射特点,让一束光分别从空气中以不同角度射入水和玻璃中,将入射角与折射角记录在表一和表二中。
表一 光从空气射入水中
入射角/°
0
30
45
60
折射角/°
0
21
35
40
表二 光从空气射入玻璃中
入射角/°
0
30
45
60
折射角/°
0
17
24
30
(1)当光从空气垂直射入其他介质时,折射角的大小是__________。
(2)光从空气斜射入其他介质时,折射角随着入射角的增大而__________(选填“增大”或“减小”);进一步分析表中数据,推理可得初步结论:光从空气射入其他介质时,折射角__________(选填“可能”或“不可能”)达到90°。
(3)当光线以35°入射角从水中射向空气时,折射角的大小是__________。这表明光的折射现象中,光路是__________的。
(4)本实验多次改变入射角的目的是__________。
✏题型02 生活中的折射现象
11.中国古诗词蕴含着丰富的科学知识。“潭清疑水浅”是指清澈的潭水看起来变浅了,下列哪个光现象与其原理相同( )
A.车后视镜中的景物 B.筷子在水中“折断”
C.手影 D.小孔成像
12.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( )
①日出会提前 ②日出会延迟 ③日落会提前 ④日落会延迟
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
13.课堂上老师给同学们变了一个小魔术:起初茶碗看起来是空的,但是慢慢往碗内倒水时会发现碗中原来还藏着一枚硬币。下列光现象与此原理相同的是( )
A.激光准直 B.海市蜃楼
C.角楼的倒影 D.日食
14.某游客在景区看到如图所示的情景,下列说法正确的是( )
A.树在水中的倒影是由光的折射形成的
B.游客看到的水中鹅卵石的位置比它的实际位置浅
C.树在水中的倒影是实像
D.游客看到的水中的“鱼”是实像
15.外出研学时,同学们看到:①水中的鱼;②中午树荫下的亮斑;③岸边树在水中的倒影;④自己在阳光下的影子;⑤潭清疑水浅;⑥池水映明月。
其中,属于光的反射现象的是_________;属于光的折射现象的是_________。
✏题型03 光的折射作图
16.如图,为反射光线,请大致画出入射光线和对应的折射光线。
17.图甲是小汤参观海洋馆海底通道的情景,请在图乙中画出小汤看到鲨鱼的光路图,其中点表示鲨鱼的实际位置,点表示鲨鱼像的位置,点表示小汤的眼睛。
18.如图所示,一束光线由空气射向玻璃三棱镜。画出这束光线经三棱镜两次折射后再进入空气的光路图,保留法线痕迹,用r标出第二次折射的折射角。
19.如图所示,在平静的湖边上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像,图中A、B两点,其中一点是路灯的发光点,另一点是路灯的像点。请在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。
20.某透明均匀介质的截面图如图所示,直角三角形的直角边BC与半圆形直径重合,,半圆形的半径为R,一束光线从E点水平射入介质,其折射光线过半圆形的圆心O,已知光线在E点的折射角,请完成光路。
21.一束光从空气中斜射向长方形匀质玻璃砖,从A点射入,从B点射出,请在图中大致作出表示上述过程的光路图。
✍拓展综合练
1.如图所示,烧杯中A点处有一条玩具鱼,观察者从某一角度观察到自上而下有四条“小鱼”,分别编号为1号、2号、3号、4号像,关于玩具鱼所成不同的像分别是光经过哪些不同路径传到观察者眼中的,下列说法错误的是( )
A.1号像是光从水中经杯壁反射,再进入空气发生折射形成的
B.2号像是光从水面进入空气发生折射形成的
C.3号像是光从空气经杯壁反射,再进入水中发生折射形成的
D.4号像是光从水中经杯底反射,再从杯壁进入空气发生折射形成的
2.如图所示,某实验小组进行“探究光的折射特点”的实验时,照片记录了激光笔发出的光经空气和方形玻璃砖传播时所呈现的光路。下列推测合理的是( )
A.若为入射光,就是折射光 B.若为入射光,就是反射光
C.若为入射光,路径与平行 D.根据光路判断为入射光
3.如图,固定不动的激光源L发射一束激光照射到容器中的水平液面上,入射角为,这束激光在液面发生反射和折射(折射光线未画出),其中反射光线照射到光电转换器M的D1点上,光电转换器M能够将接收到的光信号转换成电信号,从而显示出容器中液面的高度。经过一段时间,光信号由D1点移至D2点,已知D1D2之间距离为20cm,下列说法正确的是( )
A.光信号由D1点移至D2点,说明容器中的液面上升了
B.光信号由D1点移至D2点,说明液面高度下降了10cm
C.将容器略向右水平移动,反射角将变大
D.将容器右端略抬高,折射角将变小
4.如图是一束光从空气斜射入水球的光路图(其中球心与入射点的连线为法线)。若向水球中注水,球心O的位置不变而水球体积变大。下列选项中带箭头的虚线代表原光路,则水球变大后新的光路图可能正确的为( )
A. B.
C. D.
5.水池的池壁垂直于水平池底,水池上方支架(AB)装有一激光器。水池中没有水时,激光器发出的光线a正好射到池底和池壁的交点上,且与池底的夹角为45°,如图甲所示。往池中注水,并待水面平静时,如图乙所示,激光被反射到池壁上,使池壁上出现一个光点S1,同时池底也出现一个光点S2(图中均没有画出)。如图乙中,光点S1到水面的距离为_______dm,它在水中的像S'在_______(选填“0”、“1”、“2”或“3”)刻度处。水面平稳下降的过程中,光点S2向_______移动,光点S1的像S'相对于0刻度_______(选填“上升”、“静止”或“下降”)。
✍中考真题练
1.(2026·青海·中考真题)下列现象与海市蜃楼的形成原理相同的是( )
A.林中晨光 B.水中月亮
C.镜中转角 D.碗中折筷
2.(2026·四川自贡·中考真题)许多古诗词中蕴含着光影之妙,下列属于折射现象的是( )
A.影徒随我身 B.潭清疑水浅
C.峰多巧障日 D.明镜可鉴形
3.(2026·江苏连云港·中考真题)关于光的折射,下列光路图正确的是( )
A.B. C. D.
✍新题追踪练
1.(25-26七年级下·山东潍坊·期末)下列四幅光路图和对应的解释中,正确的是( )
A.图甲:反映岸上的人看见水中的物体的光路
B.图乙:物体通过小孔形成像的光路
C.图丙:光从室外透过窗户玻璃进入室内的光路
D.图丁:人观察对岸的树木在水中倒影的光路
2.(25-26八年级下·云南文山·期末)战国时期的《墨经》对光现象就有了记载,下列光现象中属于折射的是( )
A.手影的形成 B.清晨看到地平线下的太阳
C.桥在水中的倒影 D.树荫下的光斑
3.(25-26八年级上·湖南岳阳·期末)我国的古诗词和民间俗语中往往包含着物理知识的运用。从物理知识运用的角度看,下列对于诗句或俗语的理解、解释正确的是( )
A.“一叶障目,不见泰山”——说明光沿直线传播
B.“潭清疑水浅”——光的漫反射
C.“一道残阳铺水中”——水中的“夕阳”是由光的折射形成的
D.“床前明月光,疑是地上霜”——看见地上的月光是由于光的折射
4.(25-26八年级上·河南漯河·期末)黄龙湿地公园风景宜人,每逢夏季荷花盛开更是吸引游客;如图是一名摄影爱好者拍摄到的鱼儿咬食荷花的场景,请画出鱼未出水面时看到荷花的大致光路图,A表示荷花、B表示鱼眼。
5.(25-26八年级下·贵州铜仁·期末)小明同学为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置,在玻璃水槽中竖直放置的光屏由E和F两个半圆形光屏组成,其竖直方向的直径为两半圆的分界线,其中光屏F可绕直径前后折转。
(1)实验时,先让光屏E、F位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上____________(选填“能”或“不能”)看到折射后的光束。
(2)小明将光屏F向后折转一定角度,在光屏F上不能看到折射光线,这说明折射光线、入射光线和法线_______________________________________________________________。
(3)接着小明将光屏调至与光屏在同一平面内,保持入射点不变,多次改变入射光与的夹角进行实验,测量入射光与的夹角、折射光与的夹角并记录如下:
实验次数
1
2
3
4
5
入射角
折射角
分析表格中的实验数据可得出结论:________________________________________________。
(4)在实验探究中,小明同学还意外地发现:在水中看到的光线没有在空气中的亮,请你分析原因:_________________________________________________________________________________________。
(5)实验结束后,小明联想到在学习光的反射时,老师讲到光路是可逆的。于是提出猜想,在光的折射现象中,光路也是可逆的。请你帮他设计方案,验证他的猜想:______________________________________________________________________________。
2 / 2
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第4节 光的折射
————————————⏩目录⏪————————————
✍题型培优练······························································································01
题型01 光的折射
题型02 生活中的折射现象
题型03 光的折射作图
✍拓展综合练································································································12
✍中考真题练································································································16
✍新题追踪练································································································17
✍题型培优练
✏题型01 光的折射
1.如图所示,是一束光由空气斜射入玻璃时发生折射的光路图。下列说法正确的是( )
A.是入射角 B.是折射角
C.若减小,将会增大 D.若光沿着BO方向入射,光将沿OA方向射出
【答案】D
【详解】AB.AO为入射光线,OB为折射光线,MN为法线,入射角是入射光线与法线的夹角,折射角是折射光线与法线的夹角,所以是入射角,是折射角,故AB错误;
C.折射角随入射角的减小而减小,所以若减小,将会减小,故C错误;
D.在光的折射现象中,光路是可逆的,所以若光沿着BO方向入射,光将沿OA方向射出,故D正确。
故选D。
2.如图所示,射水鱼在水中能看到水面上方的昆虫。给出的光路图中能正确反映这一现象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】射水鱼在水中看到水面上方的昆虫,是昆虫反射的光进入鱼的眼睛,所以光路方向是从空气斜射入水中,光从空气斜射入水中时,折射光线会向法线偏折,折射角小于入射角,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.小丹用光学装置探究光的现象及其特点。如图所示,光从空气射向半圆形玻璃砖,她发现折射角小于入射角(折射光线未画出)。针对此实验,以下说法正确的是( )
A.入射角是40°
B.没有发生光的反射
C.折射光线在法线右侧的区域二
D.通过这一次实验现象,就可以得出结论:光在发生折射时,折射角总小于入射角
【答案】C
【详解】A.入射角是入射光线与法线的夹角,图中入射角是50°,故A错误;
B.光从空气射向半圆形玻璃砖,会同时发生反射和折射,故B错误;
C.根据光的折射规律知折射光线和入射光线分别位于法线两侧,且折射光线和入射光线分别位于界面的两侧,所以折射光线在法线右侧的区域二,故C正确;
D.通过这一次实验现象得出结论具有偶然性,因此不能得出光在发生折射时,折射角总小于入射角的结论。故D错误。
故选C。
4.人眼在甲处观察到一个彩色玻璃球沉在水池底乙处,如图所示。在甲处用激光射到玻璃球上,则激光( )
A.正对乙点照射 B.在甲点偏上照射
C.在甲点偏下照射 D.在甲点偏左侧照射
【答案】A
【详解】人眼在甲处观察到一个彩色玻璃球沉在水池底乙处,玻璃球反射的光线经过水面折射后进入人的眼睛,由于在光的折射中光路是可逆的,激光正对乙点照射,光会照射到玻璃球上,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.一束光线与水面成锐角由空气斜射入水中时,入射角为,反射角为,折射角为,则、和之间的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】在光的反射现象中,反射角等于入射角;光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,所以,、和之间的大小关系为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.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。下列操作能使光斑向右移动的是( )
A.保持水面的高度和入射点不变,使激光的入射角减小
B.保持激光射入的角度不变,将激光笔竖直向上平移
C.保持水面的高度不变,将激光笔向左水平移动
D.保持激光射入的角度不变,使水面上升
【答案】B
【详解】A.入射角减小,折射角也减小,光线更靠近法线传播,光斑向左移动,故A错误;
B.保持入射角不变,将激光笔竖直向上平移,入射点向右移动,折射光线整体向右平移,光斑向右移动,故B正确;
C.将激光笔向左水平移动,入射点向左移动,光斑向左移动,故C错误;
D.水面上升时,入射点向左移动,光斑向左移动,故D错误。
故选B。
7.如图所示,小琴同学用一只新买的激光笔沿MO方向照射平静的水面,在竖直白墙上出现了两个红色亮点A和B,小琴继续实验,则下列说法正确的是( )
A.亮点A是由光的折射形成的
B.若水面上升,亮点B可能会上升至B1处
C.若水面下降,亮点A可能会下降到A1处
D.亮点B是由光的反射形成的
【答案】C
【详解】A.由图可知,点在水面上,是光由射向水面时发生反射形成的,故A错误;
BC.若水面下降,如图所示:
入射光方向不变,入射点向左下移动,法线垂直水面,入射角不变,反射角等于入射角,反射光线与水面未下降前平行,亮点可能会下降到处,光依然从空气射入水中,折射角不变,折射光线与水面未下降时平行,折射角不变,亮点可能上升到处,同理,若水面上升,亮点可能下降到处,故B错误,C正确;
D.由图可知,点在水面下,是光由射向水面时发生折射形成的,故D错误。
故选C。
8.如图所示是一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射现象和折射现象,则__________是法线,折射角为__________度,界面的__________(选填“上”、“下”、“左”、“右”)边是空气。
【答案】 BF 60 左
【详解】由光的反射定律可知,反射角等于入射角,入射光线与反射光线关于法线对称;如图所示,光线OG、OE与虚线BF的夹角均为30°,且分居BF两侧,故BF是法线,与法线垂直的AD为界面。
由光的折射定律可知,折射光线与入射光线分居界面两侧、法线两侧,可知OG为入射光线,OC为折射光线;折射角是折射光线与法线的夹角,大小为 。
因光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角,此处折射角60°大于入射角30°,说明光从右侧玻璃射入左侧空气,故界面的左边是空气。
9.小明在“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________(一定/不一定)发生偏折。
(2)如图乙为探究光的折射规律的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
①实验时让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,折射光线向________(法线/界面)方向偏折。
②实验时,在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,其目的是__________。
③将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,在光屏F上就看不到折射光线了,说明折射光线和入射光线________(在/不在)同一平面内。
④多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量记录如表所示。分析数据可知,当光从空气斜射入水或玻璃中时,入射角增大,折射角________(增大/减小),且折射角________入射角,由此可猜想,光从空气斜射入其他介质时,折射角________(可能/不可能)达到90°。
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
⑤若让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明在光折射现象中光路是________。
【答案】(1) 向左移动 一定
(2) 法线 显示光路 在 增大 小于 不可能 可逆的
【详解】(1)光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角;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,光线在水面处发生折射,水槽底部光斑的位置将向左移动,说明光从空气斜射入水中时,传播方向会发生改变。
(2)让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,由于折射角要小于入射角,则折射光线会向法线(OM)方向偏折。
水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,牛奶颗粒可以使光发生散射,从而能更清晰地显示光的传播路径,方便 观察光在水中的折射情况。
当将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,两块光屏不在同一平面内,在光屏F上看不到折射光线,只有当光屏E、F在同一平面时才能看到折射光线,这表明折射光线和入射光线在同一平面内。
从表格数据可以看出,入射角增大时,折射角也随之增大。
光从空气斜射入其他介质时,折射角始终小于入射角,因此折射角不可能达到90°。
让光沿着BO射向水面时,折射光沿OA射出,这和原来光从AO入射,从OB折射的路径相反,说明在光折射现象中光路是可逆的。
10.两名同学合作探究光的折射特点,让一束光分别从空气中以不同角度射入水和玻璃中,将入射角与折射角记录在表一和表二中。
表一 光从空气射入水中
入射角/°
0
30
45
60
折射角/°
0
21
35
40
表二 光从空气射入玻璃中
入射角/°
0
30
45
60
折射角/°
0
17
24
30
(1)当光从空气垂直射入其他介质时,折射角的大小是__________。
(2)光从空气斜射入其他介质时,折射角随着入射角的增大而__________(选填“增大”或“减小”);进一步分析表中数据,推理可得初步结论:光从空气射入其他介质时,折射角__________(选填“可能”或“不可能”)达到90°。
(3)当光线以35°入射角从水中射向空气时,折射角的大小是__________。这表明光的折射现象中,光路是__________的。
(4)本实验多次改变入射角的目的是__________。
【答案】(1)0°
(2) 增大 不可能
(3) 45° 可逆
(4)得出普遍结论,避免偶然性
【详解】(1)当空气中的入射角为0°时,水中和玻璃中的折射角都为0°,因此光从一种介质垂直射入另一种介质时,传播方向不变,折射角大小为0°。
(2)[1][2]由表格中的数据可知:当空气中的入射角逐渐增大时,折射角也随之增大;但折射角始终小于入射角,故光从空气射入其它介质时,折射角不可能达到90°。
(3)[1][2]光的折射中光路是可逆的,由表格可知:光从空气以45°入射角射入水中时,折射角为35°;因此当光线以35°入射角从水中射向空气时,折射角是45°,这表明光的折射现象中光路可逆。
(4)实验中多次改变入射角,是为了通过多组不同的入射角与折射角数据,总结出光的折射规律,避免仅用一组数据得出结论的偶然性,从而得到具有普遍性的结论。
✏题型02 生活中的折射现象
11.中国古诗词蕴含着丰富的科学知识。“潭清疑水浅”是指清澈的潭水看起来变浅了,下列哪个光现象与其原理相同( )
A.车后视镜中的景物 B.筷子在水中“折断”
C.手影 D.小孔成像
【答案】B
【详解】“潭清疑水浅” 是光的折射现象。车后视镜是凸面镜成像,属于光的反射;水中筷子折断是光从水中进入空气时发生折射形成的;手影、小孔成像是光的直线传播形成的。故选B。
12.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( )
①日出会提前 ②日出会延迟 ③日落会提前 ④日落会延迟
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【答案】B
【详解】作出太阳光在大气环境折射光路图和在真空中沿直线传播的光路图:
由图可知:如果地球表面不存在大气层,太阳光将在真空中沿直线传播,由于地球是圆形的,所以只有太阳升到某一位置时才能观察到;而正因为地球表面上有大气层,阳光射入大气层时会发生折射现象,能够提前观察到。所以如果地球表面不存在大气层,那么观察到的日出时刻与实际存在大气层时的情况相比将延后;同理,观察到的日落时刻与实际存在大气层时的情况相比将提前,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13.课堂上老师给同学们变了一个小魔术:起初茶碗看起来是空的,但是慢慢往碗内倒水时会发现碗中原来还藏着一枚硬币。下列光现象与此原理相同的是( )
A.激光准直 B.海市蜃楼
C.角楼的倒影 D.日食
【答案】B
【详解】题干中,往空碗倒水后能看到原本藏着的硬币,原理是光的折射:硬币反射的光从水斜射入空气时发生偏折(折射),人眼逆着折射光线可以看到硬币的虚像。对选项逐一分析:
A.激光准直原理是光的直线传播,故A不符合题意;
B.海市蜃楼是空气密度不均匀,光在不均匀空气中传播时发生折射形成的,原理和题干一致,故B符合题意;
C.角楼的倒影属于平面镜成像,原理是光的反射,故C不符合题意;
D.日食是光沿直线传播,月球挡住太阳光形成的,原理是光的直线传播,故D不符合题意。
故选B。
14.某游客在景区看到如图所示的情景,下列说法正确的是( )
A.树在水中的倒影是由光的折射形成的
B.游客看到的水中鹅卵石的位置比它的实际位置浅
C.树在水中的倒影是实像
D.游客看到的水中的“鱼”是实像
【答案】B
【详解】A.树在水中的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B.鹅卵石反射的光从水中斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看去,看到的是位置变浅的虚像,故B正确;
C.树在水中的倒影属于平面镜成像,成的是正立、等大的虚像,故C错误;
D.游客看到水中的“鱼”,是鱼反射的光从水中斜射入空气中发生折射形成的虚像,故D错误。
故选B。
15.外出研学时,同学们看到:①水中的鱼;②中午树荫下的亮斑;③岸边树在水中的倒影;④自己在阳光下的影子;⑤潭清疑水浅;⑥池水映明月。
其中,属于光的反射现象的是_________;属于光的折射现象的是_________。
【答案】 ③⑥ ①⑤
【详解】①水中的鱼:我们看到的是水中鱼的虚像,是鱼反射的光从水斜射入空气时发生偏折后进入人眼形成的,属于光的折射;
②中午树荫下的亮斑:是太阳通过树叶缝隙形成的小孔成像,本质是光的直线传播;
③岸边树在水中的倒影:是树的光经水面反射后进入人眼形成的虚像,属于平面镜成像,是光的反射现象;
④自己在阳光下的影子:是光沿直线传播过程中遇到不透明的人体,在后方形成的暗区,属于光的直线传播;
⑤潭清疑水浅:是池底的光从水斜射入空气时发生折射,人眼逆着折射光看会觉得池底变浅,属于光的折射;
⑥池水映明月:是月亮的光经水面反射形成的虚像,同样属于平面镜成像,是光的反射现象。
综上所述,属于光的反射现象的是③⑥,属于光的折射现象的是①⑤。
✏题型03 光的折射作图
16.如图,为反射光线,请大致画出入射光线和对应的折射光线。
【答案】
【详解】过O点作垂直于水面(界面)的虚线,即为法线。根据光的反射定律反射角等于入射角,OB是空气中的反射光线,因此在法线另一侧的空气中,画出入射光线AO(箭头指向O点),使入射角大小等于反射角,AO与OB关于法线对称。
光从空气斜射入水中时,折射规律为折射角小于入射角,因此在水中法线的另一侧画出折射光线OC(箭头方向向下,远离O点指向水中),折射光线OC会向法线偏折(比入射光线更靠近法线)。
17.图甲是小汤参观海洋馆海底通道的情景,请在图乙中画出小汤看到鲨鱼的光路图,其中点表示鲨鱼的实际位置,点表示鲨鱼像的位置,点表示小汤的眼睛。
【答案】
【详解】鲨鱼在水中,小汤在通道的空气中,鲨鱼反射的光从水斜射入空气时发生折射,人眼逆着折射光线,看到的是鲨鱼的虚像,连接眼睛和虚像点,该线与水的下边界交于入射点O,连接即是折射光线,连接是入射光线。
18.如图所示,一束光线由空气射向玻璃三棱镜。画出这束光线经三棱镜两次折射后再进入空气的光路图,保留法线痕迹,用r标出第二次折射的折射角。
【答案】
【详解】过入射点作法线垂直于界面,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;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;折射光线与法线的夹角为折射角,如图所示:
19.如图所示,在平静的湖边上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像,图中A、B两点,其中一点是路灯的发光点,另一点是路灯的像点。请在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。
【答案】
【详解】路灯发出的光从空气斜射入水中时,折射光线会向法线偏折,潜水员的眼睛逆着折射光线看去,会认为光沿直线传播,因此看到的虚像位置会比实际路灯的位置偏高,由此区分出更高的A是像点、更低的B是实际发光点,光线的传播方向是从路灯B出发,经水面折射后进入潜水员的眼睛E。连接E点与A点,EA 与水面界面的交点即为入射点O;OE是折射光线,BO是入射光线,据此即可画出水下E处的人看到路灯B的光路图。
20.某透明均匀介质的截面图如图所示,直角三角形的直角边BC与半圆形直径重合,,半圆形的半径为R,一束光线从E点水平射入介质,其折射光线过半圆形的圆心O,已知光线在E点的折射角,请完成光路。
【答案】
【详解】圆弧界面的法线沿半径方向(半径垂直于圆弧切线),由题意可知,光线从圆心O沿半径方向射向圆弧,传播方向与法线重合,入射角为0,根据折射规律,垂直入射到界面时出射方向不变,因此沿原直线方向射出即可。
21.一束光从空气中斜射向长方形匀质玻璃砖,从A点射入,从B点射出,请在图中大致作出表示上述过程的光路图。
【答案】
【详解】过入射点A作垂直于玻璃砖上表面的虚线法线,在A点上方空气区域画出斜射向A的入射光线,根据光从空气斜射入玻璃时折射角小于入射角,连接A、B得到玻璃内部的折射光线;过出射点B作垂直于玻璃砖下表面的虚线法线,根据光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角,且玻璃砖上下表面平行,最终出射光线与入射光线平行,在B点下方空气区域画出出射光线即可。据此作图。
✍拓展综合练
1.如图所示,烧杯中A点处有一条玩具鱼,观察者从某一角度观察到自上而下有四条“小鱼”,分别编号为1号、2号、3号、4号像,关于玩具鱼所成不同的像分别是光经过哪些不同路径传到观察者眼中的,下列说法错误的是( )
A.1号像是光从水中经杯壁反射,再进入空气发生折射形成的
B.2号像是光从水面进入空气发生折射形成的
C.3号像是光从空气经杯壁反射,再进入水中发生折射形成的
D.4号像是光从水中经杯底反射,再从杯壁进入空气发生折射形成的
【答案】C
【详解】A.1号像是光从水中经杯壁反射,再进入空气发生折射形成,这个过程符合光的反射与折射规律,故A正确,不符合题意;
B.2号像是光从水面进入空气发生折射形成,这是典型的光的折射成像(水中物体的虚像),故B正确,不符合题意;
C.玩具鱼在水中,光的传播起点应该是水中的鱼,而不是空气,所以3号像光的路径描述错误,故C错误,符合题意;
D.4号像是光从水中经杯底反射,再从杯壁进入空气发生折射形成,这个路径符合光的反射与折射规律,是正确的,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.如图所示,某实验小组进行“探究光的折射特点”的实验时,照片记录了激光笔发出的光经空气和方形玻璃砖传播时所呈现的光路。下列推测合理的是( )
A.若为入射光,就是折射光 B.若为入射光,就是反射光
C.若为入射光,路径与平行 D.根据光路判断为入射光
【答案】C
【详解】A.若AB为入射光,光从空气斜射入玻璃砖中,在B点发生折射,折射光线是BC,不是BE。故A错误;
B.若AB为入射光,BC是光从空气进入玻璃砖时发生的折射光线,不是反射光线。故B错误;
C.光线通过平行的玻璃砖时,会发生两次折射。第一次是从空气射入玻璃,折射角小于入射角;第二次是从玻璃射入空气,折射角大于入射角。由于玻璃砖的上下表面是平行的,所以第二次折射的入射角等于第一次折射的折射角,根据光路可逆原理,第二次折射的折射角等于第一次折射的入射角。因此,最终射出的光线CD与入射光线AB是平行的。故C正确;
D.若光线从D端入射,DC为入射光,射向玻璃砖下表面时会发生反射和折射,实际没有发生反射,其折射光CB射向玻璃砖上表面时,发生折射,但不会出现光线BE,所以光是从A端入射,既有反射光线又有折射光线,故DC不是入射光。故D错误。
故选C。
3.如图,固定不动的激光源L发射一束激光照射到容器中的水平液面上,入射角为,这束激光在液面发生反射和折射(折射光线未画出),其中反射光线照射到光电转换器M的D1点上,光电转换器M能够将接收到的光信号转换成电信号,从而显示出容器中液面的高度。经过一段时间,光信号由D1点移至D2点,已知D1D2之间距离为20cm,下列说法正确的是( )
A.光信号由D1点移至D2点,说明容器中的液面上升了
B.光信号由D1点移至D2点,说明液面高度下降了10cm
C.将容器略向右水平移动,反射角将变大
D.将容器右端略抬高,折射角将变小
【答案】B
【详解】A.如解图所示,入射光线位置和方向不变,如果光信号由D1点移至D2点,则入射点向右移动了,表明液面下降了,故A错误;
B.已知D1D2之间的距离为20cm,α=45°,根据数学知识可知,入射点下降的高度,即液面下降的高度为,故B正确;
C.将容器略向右水平移动,因为入射光线位置和方向不变,入射光线与水面的夹角不变,入射光线与法线的夹角是入射角,则入射角不变,根据光的反射定律可知,反射角也不变,故C错误;
D.当光从空气斜射入水中,折射角小于入射角。将容器右端略抬高,但容器内水面仍保持水平,入射光线的位置不变,入射光线与法线的夹角是入射角,则入射角不变,根据光的折射规律可知,折射角也不变,故D错误。
故选B。
4.如图是一束光从空气斜射入水球的光路图(其中球心与入射点的连线为法线)。若向水球中注水,球心O的位置不变而水球体积变大。下列选项中带箭头的虚线代表原光路,则水球变大后新的光路图可能正确的为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】 当光从空气斜射入水中时,会发生折射现象,折射光线向法线方向偏折,即折射角小于入射角。球心与入射点的连线为法线。当水球体积变大,球心O位置不变时,入射光线与水球表面的交点(入射点)会发生改变。从图中可以看出,新的入射点比原来的入射点更远离球心O的垂线。连接新的入射点和球心O,得到新的法线。通过几何关系可知,新的入射角比原来的入射角要小。根据光的折射规律,当光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的减小而减小。由于新的入射角变小了,所以新的折射角也比原来的折射角要小。折射角和入射角都变小了,综上,故ACD错误,B正确。
故选 B。
5.水池的池壁垂直于水平池底,水池上方支架(AB)装有一激光器。水池中没有水时,激光器发出的光线a正好射到池底和池壁的交点上,且与池底的夹角为45°,如图甲所示。往池中注水,并待水面平静时,如图乙所示,激光被反射到池壁上,使池壁上出现一个光点S1,同时池底也出现一个光点S2(图中均没有画出)。如图乙中,光点S1到水面的距离为_______dm,它在水中的像S'在_______(选填“0”、“1”、“2”或“3”)刻度处。水面平稳下降的过程中,光点S2向_______移动,光点S1的像S'相对于0刻度_______(选填“上升”、“静止”或“下降”)。
【答案】 3 0 右 静止
【详解】[1][2]根据光的反射定律,入射角等于反射角。由于光线a与池底的夹角为45°,即入射角为45°,则反射角也为45°。水面位于3dm刻度处,注水后反射光路与入射光路对称,光点S1到水面的垂直距离为3dm,即位于池壁6dm刻度处。又由于平面镜成像时,像与物关于镜面对称,则S1的像S'应该位于水面的对称位置。因此,光点S'的位置应该在水面下方3dm处,即0刻度处。
[3][4]根据光的反射定律,入射角等于反射角。由于光线a与池底的夹角为45°,并且水面相当于平面镜,无论水面如何变化,光点S1的像S'应该位于水面的对称位置。水面下降,光在水面的入射点向右移动,折射光线偏折的角度不变,故光点S2向右移动,光点S1的位置随水面同步变化,但像始终关于水面对称,因此水面平稳下降的过程中,光点S1的像S'相对于0刻度静止。
✍中考真题练
1.(2026·青海·中考真题)下列现象与海市蜃楼的形成原理相同的是( )
A.林中晨光 B.水中月亮
C.镜中转角 D.碗中折筷
【答案】D
【详解】 海市蜃楼是光在密度不均匀的空气中传播时发生折射形成的。
A.林中晨光是光沿直线传播形成的,故A错误;
B.水中月亮属于平面镜成像,由光的反射形成,故B错误;
C.镜中转角利用凸面镜成像,由光的反射形成,故C错误;
D.碗中折筷是光从水中斜射入空气中发生折射形成的,与海市蜃楼原理相同,故D正确。
故选D。
2.(2026·四川自贡·中考真题)许多古诗词中蕴含着光影之妙,下列属于折射现象的是( )
A.影徒随我身 B.潭清疑水浅
C.峰多巧障日 D.明镜可鉴形
【答案】B
【详解】A. 影子的形成是光沿直线传播遇到不透明物体,在后方形成暗区,属于光的直线传播现象,故A不符合题意;
B. 池底反射的光从水斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看,会觉得池底变浅,属于光的折射现象,故B符合题意;
C. 山峰挡住太阳光,是光沿直线传播被障碍物遮挡,属于光的直线传播现象,故C不符合题意;
D. 镜子成像利用光的反射原理,属于光的反射现象,故D不符合题意。
故选B。
3.(2026·江苏连云港·中考真题)关于光的折射,下列光路图正确的是( )
A.B. C. D.
【答案】B
【详解】ABC.光从空气斜射入水中时,根据光的折射规律,折射光线和入射光线分居法线两侧,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,故AC错误,B正确;
D.光从水斜射入空气中时,根据光的折射规律,折射光线和入射光线分居法线两侧,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,故D错误。
故选B。
✍新题追踪练
1.(25-26七年级下·山东潍坊·期末)下列四幅光路图和对应的解释中,正确的是( )
A.图甲:反映岸上的人看见水中的物体的光路
B.图乙:物体通过小孔形成像的光路
C.图丙:光从室外透过窗户玻璃进入室内的光路
D.图丁:人观察对岸的树木在水中倒影的光路
【答案】B
【详解】A.岸上的人看见水中的物体,光线应由水中物体发出,经水面折射后进入人眼。图甲中光线箭头由空气指向水,传播方向错误,故A错误;
B.物体上端发出的光线沿直线传播经过小孔到达像的下端,下端发出的光线经过小孔到达像的上端,成倒立的实像,故B正确;
C.光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,光线应靠近法线。图丙中界面竖直,法线水平,光线进入玻璃后远离法线,即折射角大于入射角,故C错误;
D.树木在水中的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,光线应从树木射向水面,经反射进入人眼。图丁中光线从水中射向空气,属于折射光路,故D错误。
故选B。
2.(25-26八年级下·云南文山·期末)战国时期的《墨经》对光现象就有了记载,下列光现象中属于折射的是( )
A.手影的形成 B.清晨看到地平线下的太阳
C.桥在水中的倒影 D.树荫下的光斑
【答案】B
【详解】A.手影由光的直线传播形成,故A不符合题意;
B.清晨看到地平线下的太阳:太阳实际位置还在地平线以下,太阳光穿过密度不均匀的大气层时发生偏折,属于光的折射现象,故B符合题意;
C.桥在水中倒影是平面镜成像现象,是光的反射形成的,故C不符合题意;
D.树荫下的光斑是光的直线传播形成,故D不符合题意。
故选B。
3.(25-26八年级上·湖南岳阳·期末)我国的古诗词和民间俗语中往往包含着物理知识的运用。从物理知识运用的角度看,下列对于诗句或俗语的理解、解释正确的是( )
A.“一叶障目,不见泰山”——说明光沿直线传播
B.“潭清疑水浅”——光的漫反射
C.“一道残阳铺水中”——水中的“夕阳”是由光的折射形成的
D.“床前明月光,疑是地上霜”——看见地上的月光是由于光的折射
【答案】A
【详解】A.“一叶障目,不见泰山”是因为叶子挡住了来自泰山的光线,光无法绕过障碍物继续传播,这正是光沿直线传播的体现,故A正确;
B.“潭清疑水浅”是池底反射的光从水斜射入空气时发生折射,人眼逆着折射光线看去,会误以为水变浅,属于光的折射现象,不是漫反射,故B错误;
C.水中的“夕阳”是平面镜成像现象,是光的反射形成的虚像,不是光的折射,故C错误;
D.我们看到地上的月光,是月球反射的太阳光照射到地面后,发生反射进入人眼,属于光的反射,不是光的折射,故D错误。
故选A。
4.(25-26八年级上·河南漯河·期末)黄龙湿地公园风景宜人,每逢夏季荷花盛开更是吸引游客;如图是一名摄影爱好者拍摄到的鱼儿咬食荷花的场景,请画出鱼未出水面时看到荷花的大致光路图,A表示荷花、B表示鱼眼。
【答案】
【详解】【小题1】由题可知,光线是由荷花(物体)反射,经过空气传播,到达水面后发生折射,进入水中,最终到达鱼的眼睛。根据光的折射定律可知,当光从空气斜射入水中时,折射光线会向法线方向偏折。也就是说,折射角小于入射角。那么鱼逆着光线看到的荷花的像比荷花的实际位置高,因此在A上方适当位置选一点作为像,然后连接B,与水面相交于一点,即入射点,然后过入射点作出法线,连接A与入射点,标上箭头。
5.(25-26八年级下·贵州铜仁·期末)小明同学为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置,在玻璃水槽中竖直放置的光屏由E和F两个半圆形光屏组成,其竖直方向的直径为两半圆的分界线,其中光屏F可绕直径前后折转。
(1)实验时,先让光屏E、F位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上____________(选填“能”或“不能”)看到折射后的光束。
(2)小明将光屏F向后折转一定角度,在光屏F上不能看到折射光线,这说明折射光线、入射光线和法线_______________________________________________________________。
(3)接着小明将光屏调至与光屏在同一平面内,保持入射点不变,多次改变入射光与的夹角进行实验,测量入射光与的夹角、折射光与的夹角并记录如下:
实验次数
1
2
3
4
5
入射角
折射角
分析表格中的实验数据可得出结论:________________________________________________。
(4)在实验探究中,小明同学还意外地发现:在水中看到的光线没有在空气中的亮,请你分析原因:_________________________________________________________________________________________。
(5)实验结束后,小明联想到在学习光的反射时,老师讲到光路是可逆的。于是提出猜想,在光的折射现象中,光路也是可逆的。请你帮他设计方案,验证他的猜想:______________________________________________________________________________。
【答案】(1)能
(2)在同一平面内
(3)当光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角
(4)部分光在水面发生了反射,使折射入水中的光变弱
(5)将光逆着原折射光线的方向从水中斜射入空气中,观察折射光线是否逆着原入射光线的方向射出
【详解】(1)光屏 E、F 在同一平面,入射光线、法线、折射光线共面,折射光线会落在光屏 F 上,因此能看到折射光束。
(2)F 向后折转后,E、F 不在同一平面,看不到折射光线,证明折射光线、入射光线、法线三者在同一平面内。
(3)对比表格数据,每一组折射角数值都小于入射角;入射角从 0° 增大到 60°,折射角同步从 0° 增大到 40.9°;垂直入射(入射角 0°)时,传播方向不变,折射角为 0°。
(4)入射光到达水面时,同时发生反射与折射,能量被分成两部分,进入水中的折射光能量变少,亮度更低。
(5)将激光笔贴着光屏 F,沿水中折射光线 BO 的方向逆射向 O 点,观察光屏 E 上是否出现沿 AO 方向的入射光线;若能看到沿 AO 射出的光线,则证明光的折射现象中光路可逆。
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