物理八年级上册4.1 光的折射优秀复习练习题

第14课  光的折射

知识点01  光的折射

光的折射

(1) 定义：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) 折射图示 ：两角三线

(3) 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。

⑤光的折射看到的是物体的虚像。

(4)生活中的折射现象：①筷子在碗中“弯折”；②池水变浅；③海市蜃楼

【即学即练1】岸上人看到清澈湖底游动的鱼，下列有关“游动的鱼”的说法正确的是（　　）

A．是光的折射形成的虚像 B．是光的反射形成的虚像

C．是平面镜所成的实像 D．要叉“游动的鱼”应向鱼的斜上方叉

答案　A

解析　岸上人看到清澈湖底游动的鱼，是因为鱼反射的光线从水中斜射入空气发生折射，折射光线远离法线向下偏折，当光线进入人眼，人凭着光沿直线传播的感觉，认为鱼在折射光线的反向延长线上，由实际光线的反向延长线会聚而成的像是虚像，人看到的是鱼的虚像，像的位置比鱼的实际位置要高，叉鱼时应向看到的“鱼”的下方叉，故A正确，BCD错误。

故选A。

知识点02  光的偏折定律

偏折定律

(1)    本质：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。

(2)    ①光从空气斜射入水等介质中时，折射光线偏向法线方向，折射角小于入射角。

   ②光从水等介质斜射入空气中时，折射光线偏离法线方向，折射角大于入射角。

   ③无论是折射角还是入射角，在空气中的角总是较大的。

【即学即练2】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昆虫等猎物后，便向猎物射水。关于这个情景，请你在图中找出正确的光路图表示猎物反射的光线是如何进入鱼的眼睛的（　　）

A． B．

C． D．

答案 D

解析 射水鱼在水中看到水面上方留的昆虫等猎物，是因为水面上方的昆虫等猎物反射的光射向水面，发生折射，再进入射水鱼的眼睛中，因此光的传播路线是由空气到水中。

AB．根据光的折射定律可知，光从水中斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角，故AB不符合题意；

CD．光从空气中斜射入水中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角，故C不符合题意，D符合题意。

故选D。

考法01  考察对光的折射现象的理解

【典例1】北京故宫建成于1420年，是世界上现存规模最大、保存最完整的木质结构的古建筑之一，被誉为“世界五大宫殿之首”。下列描述中与光的折射有关的是（　　）

A．故宫午门雁翅楼在水中形成的倒影 B．故宫中日晷晷针形成的影子

C．故宫东华门在汽车后视镜中形成的像 D．游客看到的故宫护城河中的水草

答案　D

解析　A．故宫午门雁翅楼在水中形成的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A不符合题意；

B．故宫中日晷晷针形成的影子，是由光的直线传播形成的，故B不符合题意；

C．故宫东华门在汽车后视镜里形成的像，属于凸面镜成像，是由光的反射形成的，故C不符合题意；

D．游客看到的故宫护城河中的水草，是河里水草反射的光在水面发生折射射到人眼，人的眼睛沿着折射光反向看向水面形成的水草的虚像，故D符合题意。

故选D。

考法02  考察不同介质入射角、反射角、折射角的计算

【典例2】一束光线从一种透明介质斜射到另一种透明介质的表面时，同时发生了反射和折射。若光线与界面夹角是40°时，反射光线与折射光线夹角为120°，则反射角和折射角度数分别为（　　）

A．40°  40° B．50°  40° C．40°  10° D．50°  10°

答案 D

解析 光线与界面的夹角为40°，入射角是入射光线与法线的夹角，法线与界面垂直，所以入射角为

根据光的反射定律，反射角等于入射角等于50°，反射光线与界面的夹角为

反射角为反射光线与法线的夹角，反射光线与折射光线的夹角为120°，所以折射光线与界面的夹角为

折射角是折射光线与法线的夹角，则折射角为

故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

考法03  根据光的折射判断物体的位置

【典例3】如图所示，水池墙壁的射灯射出一束光线射到水池底部，在P处形成一光斑，在向水池里逐渐加满水的过程中，光斑将（　　）

A．一直向左移动

B．先向左移动再回到P点

C．先向右移动再回到P点

D．一直向右移动

答案 B

解析 当容器内加水时，由光的折射规律可知，光将发生折射现象，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。当水加满后，光在水中传播，光沿直线传播，光斑移回到P点，所以光斑先向左移动再回到P点，故ACD错误，B正确。

故选B。

考法04  光的折射规律的应用

【典例4】起初茶碗看起来是空的，如图甲。但当你慢慢往茶碗中倒水时，就会发现碗中原来还藏着一枚硬币，如图乙。观察者眼睛所在的位置一定在图丙中的（　　）

A．范围①或范围⑦ B．范围②或范围⑥

C．范围③或范围⑤ D．范围④

答案 B

解析 物体发出的光或反射与折射的光能进入人眼时，人就能看到物体。起初硬币位于茶碗底部，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，硬币反射的光被碗的上边缘挡住，不能传播到人眼，观察者没有看见这枚硬币，觉得茶碗是空的；加水后，水面升高到一定程度时，硬币反射的光在水面处发生折射，由于光从水中斜射入空气中时折射角大于入射角，折射光线偏离法线从而进入人眼，这时观察者就看见碗中的硬币了。综上可知，起初光线没有进入人眼，经水面折射后能进入人眼，说明观察者眼睛所在的位置一定在图丙中的范围②或范围⑥，故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

题组A  基础过关练

1. 从水面上看到水中的石子时，图中光路正确的是（　　）

A． B．

C． D．

答案 C

解析 石子反射的光从水中斜射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线向水面偏折，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的石子位置在折射光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，故ABD错误，C正确。

故选C。

2. 下列现象中不属于光的折射的是（　　）

A． 看到的鱼在实际鱼的上方

B． 月食的形成

C． 在水面处折断的勺子

D． 海市蜃楼

答案 B

解析 A．水中鱼反射的光线由水中进入空气时，在水面处发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人的眼睛，而眼睛是逆着折射光线的方向看去，会看到水中的“鱼”在鱼的实际位置上方，属于光的折射现象，故A不符合题意；

B．月食是由于光的直线传播形成的，故B符合题意；

C．勺子“弯折”了是由于水面下的勺子反射的光进入空气时反生折射，折射角大于入射角而造成的，属于光的折射现象，故C不符合题意；

D．海市蜃楼是由于空气不均匀使光路发生改变形成的，属于光的折射现象，故D不符合题意。

故选B。

题组B  能力提升练

1. 如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线，则下列说法正确的是（　　）

A．入射光线为AO，折射光线为OC

B．入射光线是BO，入射角的大小为30°

C．入射角是∠BOM′，折射角是∠COM

D．反射角的大小为60°，折射角的大小为35°

答案 D

解析 根据图可知，∠MOA和∠M'OB都为30°，则

根据光的反射定律可知，NN′为法线，MM'为界面，所以OC为折射光线；由于反射光线和入射光线分居在法线的两侧，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，则BO为入射光线，OA为反射光线，此时的入射角为∠BON=60°，这也是反射角的大小；折射角

∠CON′为折射角；综上所述，入射光线是BO，折射光线为OC，入射角为60°，入射角为∠BON，∠CON′为折射角，反射角的大小为60°，折射角的大小为35°；故ABC错误，D正确。

故选D。

2. 如图所示，光线在空气和玻璃的界面上发生了反射和折射，图中入射光线是 _____，折射角等于 _____度，反射角等于 _____度，界面MN的 _____（选填“左”或“右”）侧是空气。如果入射光垂直射入界面时，反射角等于 _____度。

答案 AO ；30；50 ；左；0

解析 [1][2][3][4]在光的反射和光的折射中，界面与法线是垂直的，所以MN、EF中，一个是法线，一个是界面。由图可知∠AOM＝40°,所以∠AOE＝90°-40°＝50°

此时∠BOE＝∠AOE

根据反射角等于入射角可知，EF为法线，MN为界面；

折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OC一定为折射光线，AO为入射光线，OB为反射光线；折射角∠COF＝30°

根据折射角小于入射角可知，界面MN的左边是空气，右方是玻璃。

[5]如果入射光垂直射入界面时，入射角为0度，反射角为0°。

题组C  培优拔尖练

1. 小明（O点）在平静的湖面上看见树上的小鸟恰好“落”水中的鱼（B点）身上，试确定鱼的大致位置（C点）、小鸟的位置（A点）及通过水面上看到小鸟的光路。

答案

解析 由题意知，小鸟通过水面（此时的水面相当于平面镜）在水中的像的位置与B点重合，B点即是小鸟在水中所成像的位置，连接OB与水面的交点，就是在O点看到小鸟的入射点，入射点与O的连线，即为看到小鸟的入射光线在水面的反射光线。过B点作水面的垂线，再据平面镜的成像特点：像与物到镜面的距离相等，可确定小鸟的位置A点，连接入射点与A点，即为眼睛看到小鸟时的入射光线。B点是水中的鱼由于光的折射所成的虚像的位置，所以入射点与O点的连线也为鱼身上的光线从水斜射向空气的折射光线。 据光的折射定律：光从水中斜射向空气中时，折射角大于入射角，大概确定对应的入射光线，且水中的鱼的实际位置要比像的位置深，进而大概确定鱼的位置C点。作图如下：

2. 小王在实验室做“探究光的折射规律”实验，请帮他完成以下探究：

（1）为了更清晰地观察水中的光路，可以采用的办法是：________；

（2）随着入射角的增大，小王发现，折射光线消失了，而反射光线变得跟入射光线一样亮（如图所示）。老师告诉小王，这种现象在物理学中叫做“全反射”，并让小王将每次实验的数据及观察到的现象记录下来，并查阅相关资料，制成了以下表格。

①光从水斜射向空气时，反射能量随入射角的增大而 ________，当入射角i≥________°时，反射能量达到100%，此时发生全反射；

②根据光路可逆，当光从空气斜射向水时，________发生全反射（选填“能”或“不能”），原因是 ________。

答案 在水中加几滴牛奶；增大；41.8；不能 ；光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角

解析 （1）[1]水透明性能较好，没有反射光线的物质，我们不能看到光的传播路径，可以稍微增大水的浑浊程度，可在水中加几滴牛奶。

（2）①[2][3]由表中数据，光从水斜射向空气时，反射能量随入射角的增大而增大，当入射角i ≥41.8°时，反射能量达到100%，此时发生全反射。

②[4][5]根据光路可逆，当光从空气斜射向水时，不能发生全反射；原因是：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。