初中物理人教版（2024）八年级上册第四章 光现象第4节 光的折射课堂检测

这是一份初中物理人教版（2024）八年级上册第四章 光现象第4节 光的折射课堂检测，共14页。试卷主要包含了认识光的折射现象；，理解光的折射定律；，理解光的折射实验探究过程，0cm-10，1°，6°等内容，欢迎下载使用。
1.认识光的折射现象；
2.理解光的折射定律；
3.会利用光的折射解释生活中的常见现象；
4.理解光的折射实验探究过程。
要点一 光的折射现象及应用
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：
（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：
（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。
（4）在生活中，我们常见的折射现象很多，如：看清澈的池水，池水水底变浅；在岸上看到的鱼接近于水面；透过玻璃砖看物体发生了错位；水杯中的筷子好像弯折了；“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。
【例】（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
【变式1】（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
【变式2】（2023·鄂州）如图所示，水池边有一路灯S，路灯上方有一平面镜，S发出的光能经反射后射入水中，请画出：
（1）S在平面镜中所成的像；
（2）经反射后过A点的反射光线；
（3）照射到水池底的光路图。
【变式3】（2023·连云港）下列四个现象中，形成原因与其他三个不同的是（ ）。
A. 平静水面下树木的倒影；
B. 雨后天空出现美丽的彩虹；
C. 放在水中的铅笔看起来弯折；
D. 游泳池的底部看起来比实际深度浅
要点二 光的折射定律
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。
【例】（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，________。
【变式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
【变式2】下列光现象与海市蜃楼形成原理相同的是（ ）。
A．潜望镜；B． 瞄准鱼的下方才能叉到色；
C． 手影；D．有趣的倒影
【变式3】（2023·泰安）“海市蜃楼”在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有记载，下列光现象中与“海市蜃楼”形成原理相同的是（ ）。
A. 树木在水中的倒影B. 池水看起来比实际的浅
C. 树荫下圆形的光斑D. 阳光下人的影子
要点三 光的折射作图
【例】（2023·潍坊）为测量容器中水的深度，一同学将刻度尺竖直插入水中，如图所示。从A处向水中看去，看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点，同时看到水中D点的像也位于C点。请据此：（1）用虚线画出水面位置；（2）完成看到D点的光路图。
【变式1】（2023·日照）一个底面镀银的球冠形玻璃球放置在水平桌面上，其横截面如图所示。一条光线从玻璃球冠上表面的M点通过球心O射到球冠的底面N点。虚线PN为底面AB的法线。画出该光线经底面AB反射后在球冠形玻璃球内外的光路图。
【变式2】（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。
【变式3】（2023·泸州）一束激光从空气中以图示角度射入水中，其反射光线与折射光线刚好垂直。请在图中画出折射光线，并标出折射角的角度大小。
4.4 光的折射（解析版）
本节学习目标
1.认识光的折射现象；
2.理解光的折射定律；
3.会利用光的折射解释生活中的常见现象；
4.理解光的折射实验探究过程。
要点一 光的折射现象及应用
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：
（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：
（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。
（4）在生活中，我们常见的折射现象很多，如：看清澈的池水，池水水底变浅；在岸上看到的鱼接近于水面；透过玻璃砖看物体发生了错位；水杯中的筷子好像弯折了；“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。
【例】（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】（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2】（2023·鄂州）如图所示，水池边有一路灯S，路灯上方有一平面镜，S发出的光能经反射后射入水中，请画出：
（1）S在平面镜中所成的像；
（2）经反射后过A点的反射光线；
（3）照射到水池底的光路图。
【解析】（1）（2）（3）据平面镜的成像特点，过S作MN垂线，据像到镜面的距离与物到镜面的距离相等，作出像点S′；连接S′A与MN相交于O点，光线OA是S射向MN的光线经反射后的过A点的反射光线；光线OA斜射向水面时发生折射，折射角小于入射角，可大概作出折射光线，且折射光线射向池底的B点。作图如下：
【变式3】（2023·连云港）下列四个现象中，形成原因与其他三个不同的是（ ）。
A. 平静水面下树木的倒影；
B. 雨后天空出现美丽的彩虹；
C. 放在水中的铅笔看起来弯折；
D. 游泳池的底部看起来比实际深度浅
【答案】A。
【解析】A．平静水面下树木的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的；
B．雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，光的色散是光的折射形成的；
C．水中铅笔看起来变弯折，这是因为光从水中斜射入空气中时发生了折射现象；
D．池底的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了。
四个现象中，形成原因与其他三个不同的是A。
故选A。
要点二 光的折射定律
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。
【例】（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】下列光现象与海市蜃楼形成原理相同的是（ ）。
A．潜望镜；B． 瞄准鱼的下方才能叉到色；
C． 手影；D．有趣的倒影
【答案】B。
【解析】海市蜃楼是由光在不均匀的大气中传播时，发生折射形成的；
A、潜望镜利用的是平面镜成像，属于光的反射现象，故A错误；
B、水中鱼的位置看起来比实际位置高属于光的折射现象，所以瞄准鱼的下方才能叉到鱼，故B正确；
C、手影的成因是光的直线传播，故C错误；
D、水中的倒影是因为平静的水面就像一面镜子，是平面镜成像，属于一种光的反射现象，故D错误。故选：B。
【变式3】（2023·泰安）“海市蜃楼”在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有记载，下列光现象中与“海市蜃楼”形成原理相同的是（ ）。
A. 树木在水中的倒影B. 池水看起来比实际的浅
C. 树荫下圆形的光斑D. 阳光下人的影子
【答案】B。
【解析】“海市蜃楼”形成原理是光在不均匀介质中的折射现象。
A．树木在水中的倒影是平面镜成像，利用的是光的反射，故A不符合题意；
B．池水看起来比实际的浅是因为光在水与空气两种介质中发生折射，故B符合题意；
C D．树荫下圆形的光斑、阳光下人的影子都是光的直线传播现象，故CD不符合题意。
故选B。
要点三 光的折射作图
【例】（2023·潍坊）为测量容器中水的深度，一同学将刻度尺竖直插入水中，如图所示。从A处向水中看去，看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点，同时看到水中D点的像也位于C点。请据此：（1）用虚线画出水面位置；（2）完成看到D点的光路图。
【解析】为测量容器中水的深度，一同学将刻度尺竖直插入水中，如图所示。从A处向水中看去，看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点，根据平面镜成像时，像与物到镜面的距离相等，则水面在BC的中点处，根据BC长度为30.0cm-10.0cm=20.0cm
则水面在20.0cm刻度处，如图所示，同时看到水中D点的像也位于C点，连接AC与水面相交点O是入射点，连接DO是入射光线，OA是折射光线，如图所示：
【变式1】（2023·日照）一个底面镀银的球冠形玻璃球放置在水平桌面上，其横截面如图所示。一条光线从玻璃球冠上表面的M点通过球心O射到球冠的底面N点。虚线PN为底面AB的法线。画出该光线经底面AB反射后在球冠形玻璃球内外的光路图。
【解析】由于玻璃球底面镀银，因此底面相当于一个平面镜，入射光线MN射到N点时，会发生光的反射，根据反射角等于入射角可知，作出反射光线NC；当光线NC从玻璃射进空气时，发生光的折射现象，此时折射角应大于光线NC与法线的夹角，作出折射光线CD，光路图如图所示：
【变式2】（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：
【变式3】（2023·泸州）一束激光从空气中以图示角度射入水中，其反射光线与折射光线刚好垂直。请在图中画出折射光线，并标出折射角的角度大小。
【解析】过入射点O的垂直于界面是法线，根据反射角等于入射角等于53°画出反射光线；反射光线与界面的夹角为90°-53°=37°
光从空气斜射向某透明介质，折射角小于入射角画出折射光线，折射光线与反射光线垂直，则折射光线与界面之间的夹角为90°-37°=53°
折射角为90°-53°=37°
如图所示：
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°
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°