人教版（2024）八年级上册第4节 光的折射综合训练题

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\l "_Tc8556" 【题型1 光的折射和现象】 PAGEREF _Tc8556 \h 2
\l "_Tc27001" 【题型2 光的折射规律的应用】 PAGEREF _Tc27001 \h 4
\l "_Tc14303" 【题型3光的折射作图题】 PAGEREF _Tc14303 \h 6
\l "_Tc12806" 【题型4 光的折射实验】 PAGEREF _Tc12806 \h 9
知识点1 光的折射
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
3.生活中光的折射现象：
（1）筷子“弯折”；
（2）池水变浅；
（3）海市蜃楼。

要点诠释：
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。
【题型1 光的折射和现象】
【例1】（23-24八年级上·四川攀枝花·期中）关于人在岸边散步时看到水中的鱼和水中的云，以下说法正确的是（ ）
A．人看到水中的鱼是反射形成的正立的虚像
B．人看到水中的云是反射形成的倒立的实像
C．人看到水中的鱼是折射形成的正立的虚像
D．他看到鱼水中的位置比真实的鱼的位置变浅了
【答案】CD
【详解】人看到水中的鱼是鱼身上的光线经过水的折射后，进入空气中，折射光线偏离法线，人逆着折射光线看去，看到的鱼比实际的鱼位置变浅了，而人的眼睛看的是水中鱼的正立虚像。人看到水中的云，是云在水中所成的正立的虚像，因为此时的水面相当于平面镜，平面镜所成的是正立的虚像。故AB错误，CD正确。
故选CD。
【变式1-1】（2023·牡丹江）下列现象由光的折射形成的是（ ）。
A. 手影 B. 对镜画脸谱
C. 铅笔“折断” D. 日食
【答案】C。
【解析】AD．影子的形成、日食、月食都是光遇到不透明的物体后无法穿过物体继续传播形成的，属于直线传播形成的，故A、D不符合题意；
B．对着镜子画脸谱，属于平面镜成像，是光的反射原理，故B不符合题意；
C．水中的“断笔”是笔反射的光从水中斜射入空气中时，传播方向发生改变，人眼逆着折射光线看去，看到笔“被折断”，属于光的折射，故C符合题意。
故选C。
【变式1-2】（2023·恩施州）从岸边看池水不深，在没有安全保障情况下切记不要下水。池水看起来变浅，是因为（ ）。
A. 光的直线传播B. 光的反射C. 光的折射D. 都有可能
【答案】C。
【解析】池水看起来也变浅了，是池底反射的光线到水面处发生折射，折射光线远离法线，眼睛逆着折射光线看来，看到池底的像比实际位置偏高，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
【变式1-3（2022·湖北鄂州·中考真题）洗漱完毕，你来到阳台，开始做广播体操，阳光照在你身上，墙上出现了你动态的影子。关于影子形成的原理，下列说法正确的是（ ）
A．光的直线传播B．光的反射
C．光的折射D．以上说法都不正确
【答案】A
【详解】ABCD．身体不透明，光照射时会有一部分光被身体挡住，从而形成一片暗的区域，即形成了人的动态的影子，是由光的直线传播形成的，故A正确，BCD错误。
故选A。
知识点2 光的折射规律
1.光的折射规律：
（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居法线两侧；（两线分居）
（3）光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角（折射光线向法线偏折）；光从水或其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角；
（4）入射角增大时，折射角也随着增大；
2.在光的折射现象中光路是可逆的。
要点诠释：
（1）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）光从空气斜射入水中或其他介质中时，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。
（2）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。
【题型2 光的折射规律的应用】
【例2】（23-24八年级上·四川成都·期中）如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射，请判断：折射角的度数是 ，界面的 方（选填“上”“下”“左”“右”）是空气。
【答案】 45° 右
【详解】[1][2]由图可知，∠BOE=60°，则∠COE=30°，根据反射角等于入射角，可知CD为法线，AB为分界面，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，EO为入射光线，OG为折射光线，∠GOD为折射角。由图可知，折射角∠GOD=45°，折射角大于入射角，所以这束光线是由玻璃进入空气，即分界面的右侧是空气。
【变式2-1】（2023·北京）一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是（ ）。
A. BO是入射光，OA是反射光；
B. AO是入射光，OC是折射光；
C. ∠AOM是入射角，∠BON是反射角；
D. 光若沿CO入射，将沿OA和OB射出
【答案】B。
【解析】ABC．如图：过点O作法线PQ，由于反射时反射光线和入射光线位于法线两侧；折射时折射光线和入射光线也位于法线两侧，所以图中AO是入射光线、OB是反射光线、OC是折射光线。∠AOP是入射角，∠BOP是反射角，故B正确，AC错误；
D．折射时光路是可逆的，所以光若沿CO入射，将沿OA射出，故D错误。
故选B。
【变式2-2】(2023山东庆云期中)在“天宫课堂”中,航天员王亚平将空气注入水球,形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光从空气斜射入水球的光路如图所示,其中球心O与入射点O1的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为(P8104005)( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】A
【解析】光从水中斜射入空气中时,会发生折射,折射角大于入射角,对于球体而言,入射点O2与球心O的连线即法线,进入气泡球的折射光线可能为①。
【变式2-3】(2023广西宁明期中,22,★★☆)如图所示,装有水的长方体水槽水平放置,固定在左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的O点,红光与水面夹角是45°,反射光射到右壁上的A点,折射光射到右壁上的B点,则A点到水面的距离 (选填“大于”“小于”或“等于”)B点到水面的距离;往水槽内注水,水面上升2 cm,此时反射光射到右壁上的C点,C点在A点 (选填“上”或“下”)方。(点A、B、C未在图中标出)
【答案】小于 上
【解析】根据光的反射定律和折射的特点画出液面变化前后的光路图,如解析图所示:
因为∠GOM=45°,所以∠DON=45°,△AOD为等腰直角三角形,AN=DN,而BN>DN,所以A点到水面的距离小于B点到水面的距离;由图可知,C点在A点上方。
【题型3光的折射作图题】
【例3】（23-24八年级上·四川成都·期中）如图，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，下列说法正确的是（ ）
A．若保持入射点的位置不变，欲使点下移至，应使入射光线绕着点沿逆时针方向转动
B．入射光线绕着点沿顺时针方向转动，能观察到另一亮点点会移动到点
C．若保持入射光线不变，欲使点下移至，应使水面上升
D．当水面上升时，折射角增大
【答案】C
【详解】A．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。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，入射角也需增大，所以入射光线应绕着 O 点沿顺时针方向转动，故A错误；
B．入射光线MO绕着点O沿顺时针方向转动，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 会上升，移动到点 B1 ，故B错误；
C．在水面变化过程中，由于入射光线不变，即入射角不变，则折射角也不发生改变，因此过 B2 点作 OB 的平行线即光点下移的折射光线，会发现入射点应右移，即欲使 B 点下移至 B2 ，水面需上升，故C正确；
D．在水面变化过程中，由于入射光线不变，即入射角不变，则折射角也不发生改变，故D错误。
故选C。
【变式3-1】（2022·四川巴中·中考真题）下图中已标出了反射光线OB，请画出对应的入射光线AO和折射光线的大致方向OC。
【答案】
【详解】根据平面镜成像原理入射角等于反射角，故过入射点作垂直于水面的法线，然后作出入射光线OA，并标好入射光的方向。根据折射规律可知从空气中射入水中的发生折射，折射角将小于入射角，折射光线将更靠近法线，由此可作出折射光线OC，如下图
【变式3-2】（2022·辽宁辽宁·中考真题）承德避暑山庄湖景如画，如图甲所示。小玉同学在岸边，通过平静的湖面，既可看到建筑物的倒影，又可看到水中的鲤鱼。图乙中，A点代表建筑物的顶点，B点代表小玉看到的鱼，C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出：
（1）A点在水中的像A'；
（2）小玉看到A'的光路；
（3）鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。
【答案】
【详解】（1）作出建筑物的顶点A关于水面的对称点A'，即为建筑物的顶点A在水中的像A'。
（2）连接A'和小玉的眼睛C的连线，交水面于O，OC为反射光线，连接AO为入射光线，即为小玉看到A'的光路。
（3）水中的鱼反射的光线斜射入空气中时，折射角大于入射角；折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线看过去，看到鱼的虚像在鱼的实际位置的上方；连接BC交水面于O'，过点O'作法线，O'C为折射光线，根据折射角大于入射角作出入射光线B' O'，即为看到B'的光路图，鱼的大致位置B'在B的正下方，如图所示：
【变式3-3】（2023·广安）如图所示，一束光从水里斜射入空气中，请在图中画出反射光线和大致的折射光线。
【解析】光由水中斜射向空气中，在界面发生反射，由光的反射特点，反射角等于入射角，作出反射光线；由于从水中斜射向空气中，由光的折射特点可知，折射角大于入射角，作出折射光线，如下图所示：
【题型4 光的折射实验】
【例4】（2023·赤峰）探究光折射时折射角与入射角的关系，如图所示，使一束光从甲介质斜射入乙介质，测量并记录入射角和折射角大小；改变光束射向O点的角度，进行多次实验，数据如下表所示：
（1）光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角________入射角；折射角随着入射角的增大而________；
（2）做完第4次实验后，同学们又使一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好为40°，这说明在折射现象中，________。
【答案】①. 大于；②. 增大；③. 光路是可逆的。
【解析】（1）[1][2]由表中数据可知，当光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角大于对应的入射角，且随着入射角的增大，折射角也跟着增大。
（2）[3]当光从甲介质斜射入乙介质折射角为40°时，折射角为73.8°；当一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好为40°，这说明在折射现象中，光路是可逆的。
【变式4-1】（23-24八年级上·四川成都·期中）如图甲所示，这是七初探究光的反射定律和光的折射规律的装置，纸板A和可沿折痕和向前或向后翻折。在圆盘中心，放置了一块半圆形玻璃砖的圆心与重合，并使玻璃砖上边沿与'垂直；
（1）在实验进行时，各个方向的同学都能观察到现象，是因为发生了 ；（选填“镜面反射”、“漫反射”）
（2）如图甲，使一束光贴着纸板射向点，观察入射光对应的反射光线和折射光线。改变光束入射角度，多做几次，描绘每次光的径迹，量出入射角、反射角和折射角，记录如表。比较反射角和入射角，可以得出结论， ；
（3）如图乙，将纸板A和向后翻折，在翻折的面板上看不到光路，则说明发生反射时 ；
（4）第4次实验的入射角、反射角、折射角如丙图，与上表中第 次实验对比可得：“光在折射时，光路可逆”；
（5）七初同学在进行完实验后进行了反思，以下关于实验分析错误的是( )
A．多次实验的目的是为了找普遍规律；
B．进行此次实验时有小组的数据入射角为60度时，反射角为30度，是光路有误
C．折射角不一定小于入射角
D．入射角增大，折射角也增大，反射角也增大，折射、反射增大的角度不相同
【答案】 漫反射 光反射时，反射角等于入射角 反射光线、入射光线和法线在同一平面上 1 B
【详解】（1）[1]实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，是由于光屏表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故。
（2）[2]根据表格知，多次试验中，反射角和入射角数值都是相等的，可以得出结论，光发生反射时，反射角等于入射角。
（3）[3]由题意得，当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时，入射光线、反射光线都能同时看见；当把显示反射光线的纸板A向前折或向后折，这时在纸板上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面上。
（4）[4]丙图中折射角为60度，入射角为43度，与第一次的数据交换了入射角和折射角，说明折射时光路具有可逆性。
（5）[5]A．多次实验的目的是为了找普遍规律，故A正确，不符合题意；
B．进行此次实验时有小组的数据入射角为60度时，反射角为30度，是把反射光线与界面的夹角看成了反射角，不是光路有误，故B错误，符合题意；
C．当光从水中射入空气，折射角大于入射角，折射角不一定小于入射角，故C正确，不符合题意；
D．根据表格数据知，入射角增大，折射角也增大，反射角也增大，折射、反射增大的角度不相同，故D正确，不符合题意。
【变式4-2】（23-24八年级上·四川·期中）在探究光的折射规律实验中，某小组同学意外发现：当光沿某方向从半圆形玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，这是光的全反射现象。
课后，同学们查到光从某种玻璃射向空气时的一些数据如表：
（1）表中第二行第一个空格中折射角是 ；
（2）光从这种玻璃斜射向空气时，入射角增大、折射角增大，但是折射角总是 （填“大于”“小于”或“等于”）入射角，当入射角 时，就发生了全反射现象、此时反射光最强；
（3）光纤通信就是利用光的全反射原理，光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质、光从内芯传播时遇到外芯处，会发生全反射现象，从而保证光线不会泄漏到光纤外，只能在玻璃中传播，如图丁所示。若一光导纤维全长为L，光在空气和光纤内芯中的传播速度分别为、，则关于光在光纤中传播的时间t，正确的是 。
A． B． C． D．
【答案】 大于 A
【详解】（1）[1]根据光的折射规律可知，当入射角为0°时，光的传播方向不变，则折射角为0°。
（2）[2]由表格数据可知，光从这种玻璃斜射向空气时，入射角增大，则折射角也增大，且折射角总是大于入射角。
[3]根据表格中的数据可知，当入射角等于41.8°时，折射角就达到90°，就发生了全反射现象。
（3）[4]因为光在内芯中是不断反射向前传播，所以传播路程要大于L，所以时间t大于在内芯中直线传播的时间，故选A。
【变式4-3】（2022·湖北宜昌·中考真题）在“探究光从玻璃斜射入空气的折射规律”的实验中，小东借助激光笔、半圆形玻璃块和带刻度的光具盘完成了实验，观察到如图所示的1、2、3三条光束，并在光具盘上用笔描出了对应的光路。
（1）图中的折射角大小为___________；
（2）根据实验现象初步发现，光从玻璃斜射入空气时，折射角___________（选填“>”、“=”或“ 让入射光沿光路2射入 折射光从光路1射出
【详解】（1）[1]由图可知，光束1是入射光，光束3是反射光，光束2是折射光。光束1和3中间所夹的直线为法线，与玻璃砖底面一致的直线为界面，折射光线与法线的夹角为折射角，则折射角为80°。
（2）[2]由图可知，反射角约为40°，由光的反射定律可知，反射角等于入射角，则入射角为40°，因此折射角大于入射角。
（3）[3][4]要探究光的折射现象中光路是否可逆，则只需让入射光沿折射光（光路2）入射到玻璃砖，若看到折射光沿光路1射出，就能说明折射现象中光路是可逆的。
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
垂直于两介质分界面的直线MN
入射角
入射光线与法线的夹角i
折射角
折射光线与法线的夹角θ
实验次数
1
2
3
4
入射角
10°
20°
30°
40°
折射角
15.1°
30.7°
48.6°
73.8°
实验次数
1
2
3
4
入射角（度）
60
45
30
反射角（度）
60
45
30
折射角（度）
43
32
21
玻璃中的入射角i
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
空气中的折射角
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
90°
无