苏教版八年级上物理教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：27光的折射(基础)

光的折射（基础）
【学习目标】
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。
【要点梳理】
要点一、光的折射现象
1、光的折射：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、基本概念：
概念
定义
图示
入射光线
照射到两种介质分界面的光线AO
折射光线
光进入另一种介质被折射后的光线OB
法线
过入射点且垂直于分界面的直线
入射角
入射光线与法线的夹角
折射角
折射光线与法线的夹角
3、日常现象：
（1）筷子“弯折”；（2）池水变浅；（3）海市蜃楼。
要点诠释：
1、光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在两种不同的介质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。如下图所示：
2、在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。
3、光从一种介质垂直射入另一种介质时，它的传播方向不会发生改变。
要点二、折射的特点
1、光的折射特点：
（1）折射光线与入射光线、法线在同一平面上；（三线一面）
（2）折射光线和入射光线分别位于法线两侧；（两线分居）
（3）入射角增大（或减小）时，折射角也随着增大（或减小）；
（4）光垂直照射时，折射角等于零。
2、两角关系：
（1）入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°；
（2）光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角；
（3）光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。
（4）注意无论是折射角还是入射角，在空气中的角总是较大的。
要点诠释：
1、光斜射到两种介质的分界面时，光的传播方向发生了偏折；但是光垂直照射到两种介质的交界面时，入射角为零度，折射角为零度，光还是沿直线传播。
2、光的折射看到的是物体的虚像。
【典型例题】
类型一、光的折射现象
1.2019年12月10日上午，上海天空出现罕见的“3个太阳”和“倒挂的彩虹”奇观，如图．气象专家解释说，当天天空有一层比较高的云，它由冰晶组成，冰晶的形态类似于“三棱镜”，使太阳光发生了
（填“折射”或“反射”），形成太阳的
（填“实”或“虚”）像，所以产生“3个太阳”；“倒挂的彩虹”是由于光的
现象形成的。
【答案】折射；虚；色散
【解析】当太阳光从空气射向小冰晶时，在冰晶的表面发生了光的折射现象，形成幻日的奇观，即看到的太阳的虚像；太阳光通过棱镜后，被分解成各种颜色的光，彩虹是太阳光传播中被空中水滴色散而产生的。
【总结升华】本题主要考查的是光的折射和色散现象，属于基础知识的考查。
【变式】如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是（　　）
A.手在墙上形成手影
B．钢勺好像在水面处折断了
C．景物在镜中成像
D．山在水中形成“倒影”
【答案】B
类型二、光的折射特点
2.
如图中，正确表示光从水斜射入空气的情况的是（　　）
【答案】B
【解析】根据光的折射规律，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，所以C选项错误；从水中斜射入空气中，入射角小于折射角AD错误，正确选项B。
【总结升华】题目考查了光的折射规律，解答这类题目要注意，光是从空气斜射入其它介质，还是从其它介质斜射入空气。在空气中的角总是大的。
举一反三：
【变式】下图是光线通过厚玻璃板的折射光路示意图，其中正确的是（　　）
【答案】A
3.
如图是一束光线在空气和玻璃界面上发生的反射和折射的情况，可以断定
是反射光线，物质
是玻璃。请在图上标出入射光线、反射光线和折射光线的方向。
【思路点拨】（1）过入射点O做出垂直分界面的法线；（2）根据入射光线与反射光线、折射光线分别在法线两侧，确定0C是入射光线；（3）根据反射光线返回到原来的介质中，而折射光线进入另一种介质中，可以确定反射光线和折射光线；（4）根据折射角和入射角的大小关系确定两种介质是空气还是玻璃。
【答案】OB；1；
【解析】当光线射向两种介质的界面上时，会同时发生反射和折射。光的反射中，反射角等于入射角；当光从玻璃斜射入空气中时，折射光线将向远离法线的方向偏折，即入射角小于折射角，故CO是入射光线，OB是反射光线，OA是折射光线，物质1是玻璃。
【总结升华】光线从一种介质斜射向另一种介质时，在界面将发生反射和折射，注意入射光线和反射光线具有对称性，在界面的同侧，入射光线和折射光线不对称，分别在界面的两侧。
举一反三：
【变式】如图所示，MN为空气和玻璃的界面，一束光线从空气入射到界面上的O点产生了反射和折射。请在图中画出法线并标明入射光线、反射光线及折射光线。
【答案】
类型三、光的折射作图
4.
如图所示，光源S发出的一条光线射向水中，在水面发生折射后，经过P点。请你在图中大致作出入射光线和折射光线。
【思路点拨】本题的难点是折射点的确定，折射点应该在SP连线与水面交点的右侧，再从P点向水面引垂线，垂足的左侧；确定折射点后，补出入射光线和折射光线，满足光由空气斜射进入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角的规律。
【答案与解析】连接SP交水面于点A，从点P向水面引垂线，交水面于点B，在A、B两点间取一点O；
过O点垂直水面作出法线，连接SO画出入射光线，连接OP画出折射光线，如图所示：
【总结升华】题目考查了光的折射规律，折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角。
举一反三：
【变式】如图（1）所示，在南美原始森林的河流里有一种射水鱼，它在水中看到水面上方的树枝上停留的昆虫等猎物后，便向猎物射水，使猎物落在水面上后进行捕杀，喷射出的水在空中呈抛物线形状。关于这个情景，请你在图（2）中作出光路图表示：猎物P反射的光线是如何进入鱼的眼睛E的。
【答案】在水面上取一点O，过O点垂直水面作出法线，连接PO为入射光线，OE为折射光线，注意折射角小于入射角，如图所示：
【巩固练习】
一、选择题
1.
当光从一种介质射入另一种介质时，下列说法中正确的是（　　）
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
2.
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．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
3.
如图所示，我们看到筷子斜插入水中的情况，正确的是（
）
4.
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（　　）
A．大于30°小于40°
B．大于40°
C．大于20°小于30°
D．30°
5.图的四种情景中，属于光的折射的是（　　）
6.
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（　　）
A．M点
B．N点
C．
P点
D．Q点
二、填空题
7.
光从空气斜射入玻璃时，折射角________入射角。
8.
束光垂直玻璃的表面射入玻璃时，光的传播方向________，光的传播速度________。(填“不变”、“变小”或“变大”)。
9.
如图所示，入射光线是______，反射光线是_______，折射光线是_______，入射角等于______，反射角等于_____，折射角等于______。
10.
当光从空气中
入水中时，传播方向发生
，这种现象叫做
，光从空气中斜射入水中或其它介质中时，折射光线向
偏折，此时折射角
入射角；当光从其它物质斜射入空气中时，折射角
入射角。当光线垂直入射到两种介质的分界面上时，折射角与入射角
，且等于
度。
11.
你能解释“坐井观天，所见甚小”吗？请你在图中用光学知识画图说明。若井中有水，井底青蛙的位置不变，由于
，青蛙观察到的井上范围将
（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
三、作图与实验探究
12.
如图所示，一容器的底面有一平面镜，容器中盛有水，一束光线与水面的夹角为，画出进入水中，经平面镜反射又射入空气中的光线传播路线。















13.
在图1中，画出反射光线以及折射光线的大致方向；在图2中，画出折射光线的大致方向。
14.
插入水中的筷子，在水中的部分看起来向上弯折，如图所示，人眼在C点处看到筷子B点的像在位置B′点。请画出B点的一条光线经水面折射后过C点的光路图。
15.
某同学研究光的折射规律，记录实验数据如表
（1）分析实验数据得知，当光从一种介质斜射人另一种介质时，折射角跟入射角之间的关系是
。
（2）请你推测这位同学做实验时，人射光线可能是从
进入
。
【答案与解析】
一、选择题
1.【答案】D
【解析】题目没有说明当光从什么介质射入什么介质，是斜射还是垂直射入。所以折射角和入射角的关系可以有三种情况：当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；当光从水斜射入空气时，折射角大于入射角；当光垂直照射两种介质的交界面，折射角等于入射角，所以三种情况都有可能。
2.【答案】A
【解析】已知光线由空气斜射入水中时，所以折射角小于入射角；如果入射角逐渐增大，则折射角也会逐渐增大。
3.【答案】D
【解析】此时筷子斜插入水中，由于光的折射，从上面看筷子在水中部分的位置比实际位置高一些，看起来向上弯折。
4.【答案】C
【解析】根据题意可知，当入射角等于40°时，折射角等于30°；当入射光线向法线靠拢10°时，入射角等于30°；根据光从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角可知，折射角小于30°；由于折射角随入射角的增大而增大，因此当光从空气斜射入其它介质时，折射角的变化量小于入射角的变化量，即折射角大于20°。
5.【答案】B
【解析】把遥控器对着墙壁照样能把电视打开，是由于光的反射形成的；杯中的一枝花由于光的折射现象，水下部分看起来向上弯折，像是断了；手影就是影子，是光的直线传播，当光照到不透明物体时，在不透明物体的背后形成的黑暗的区域，就是手影；潜望镜是平面镜成像，是光的反射。B选项正确。
6.【答案】B
【解析】光线从O点斜射入玻璃中发生折射现象，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角，如图所示，所以从玻璃砖再射出，射出点可能是图中的N点。
二、填空题
7.【答案】小于
8.【答案】不变；变小
9.【答案】AO
；OB；OC；45°；45°；60°
【解析】从图中三条光线的方向可以确定，AO是入射光线，OB为反射光线，OC为折射光线；入射光线与界面的夹角为45°，所以入射角等于90°-45°=45°，因为入射角等于反射角，所以反射角也等于45°；折射光线与法线的夹角等于60°，故折射角为：60°。
10.【答案】斜射；偏折；光的折射；法线；小于；大于；相等；0
【解析】光的折射规律是：光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线与入射光线和法线在同一平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；因光路是可逆的，当光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，当光线垂直入射到两种介质的分界面上时，入射角为0度。
11.
【答案与解析】光进入眼睛才能看见事物，由于光是沿直线传播的，所以以井为分界，被挡住部分是看不到的如图甲所示；井底有水时，光由空气进入水中发生折射，折射光线靠近法线，如图乙所示，可以增大观测范围。
三、作图与实验探究
12.【答案】
【解析】过入射点做法线，根据光的折射定律，光从空气斜射入水中时，向靠近法线的方向偏折；光照到水底的平面镜上发生反射，根据光的反射定律，反射角等于入射角，可以做反射光线；当反射光线照到水面上时，光从水中斜射入空气，折射光线向靠近法线的方向偏折。
13.【答案】
14.【答案与解析】在图中B′点是B点的像，光由B点发出，经水面射入空气中时发生折射，折射角大于入射角，射入C点。B′就在折射光线的反向延长线上。答案如图：
15.【答案】（1）折射角随入射角增大而增大，并且折射角大于入射角；（2）水（或玻璃），空气
【解析】由表中的数据可知：入射角由10°增加到40°，折射角由15.1°增加到74.6°，折射角随着入射角的增大而增大，并且折射角总大于入射角。因为折射角大于入射角，因此入射光线可能从水（或玻璃）中进入空气。
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