第4节 光的折射(备课讲义)-2021-2022学年八年级物理上册同步备课讲义和课后训练（人教版）

第三章光现象第4节光的折射【知识梳理】知识点一、光的折射现象光的折射：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。知识点二、光的折射规律光的折射规律：（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。

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。3、光的折射看到的是物体的虚像。【典型例题】类型一：光的折射现象例1.如图所示是人坐在游泳池中在某一角度拍摄的照片。照片中的人发生了“错位”现象，下列成语中所描述的光学现象与人体“错位”原因相同的是（）A．凿壁偷光 B．杯弓蛇影 C．海市蜃楼 D．立竿见影【解析】（1）光在同种均匀均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；（2）当光照射到物体界面上时，有一部分光被反射回来，例如：平面镜成像、水中倒影等；（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等。【答案】解：人坐在游泳池中，人反射的光从水中斜射入空气中时发生折射，人眼逆着光线看去，看到的是人的虚像，比人的实际位置偏高，所以人体“错位”原因是光的折射。A、凿壁偷光是由于光在同一种均匀介质中沿直线传播形成的，故A不符合题意；B、杯弓蛇影属于平面镜成像，是光的反射现象，故B不符合题意；C、海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播发生的折射现象，故C符合题意；D、立竿见影是由于光在同一种均匀介质中沿直线传播形成的，故D不符合题意。故选：C。【变式】如图所示的现象中，与海市蜃楼原理相同的是（）A．天空彩虹 B．月食现象 C．耀眼的玻璃幕墙 D．水中倒影【解析】海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播发生的折射现象。【答案】解：A、雨过天晴时，常在天空中出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空中细小的水珠折射而成的，故A符合题意；B、当地球运行到太阳和月球中间时，由于光沿直线传播，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影子落在月球上，就形成月食，故B不符合题意；C、玻璃屏幕相当于平面镜，平面镜成像原理是光的反射，故C不符合题意；D、平静的水面相当于平面镜，水中的倒影是光的反射现象，故D不符合题意；故选：A。类型二：光的折射规律例2．如图所示，光在玻璃和空气的界面CD同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（）A．入射角为60°，界面右侧是空气 B．折射角为45°，界面左侧是玻璃 C．入射角为30°，界面左侧是空气 D．折射角为45°，界面右侧是玻璃【解析】光的反射规律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角；光的折射规律的内容：折射光线、法线、入射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其它介质斜射入空气时，折射角大于入射角。【答案】解：已知CD是界面，过入射点作出法线，则由图可知，∠AOC＝60°，则∠BOD＝60°，所以入射角为90°﹣60°＝30°而∠COE＝45°，则折射角为90°﹣45°＝45°；因折射角大于入射角，所以CD的右边是空气，左边是玻璃，故B正确，ACD错误。故选：B。【变式】如图所示的光路示意图中，MN是空气与玻璃的分界面，PQ为法线，根据图示，可以判断出（）A．MN下方的物质是玻璃，折射角是∠6，反射角是∠3 B．MN下方的物质是空气，折射角是∠6，反射角是∠3 C．MN下方的物质是玻璃，折射角是∠3，反射角是∠6 D．MN下方的物质是空气，折射角是∠3，反射角是∠6【解析】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，反射时反射角等于入射角，折射时光从其它透明介质斜射入空气时，折射角大于入射解；入射角是法线与入射光线的夹角，折射角是法线与折射光线的夹角，反射角是法线与反射光线的夹角。由此分析解。【答案】解：已知MN是空气与玻璃的分界面，PQ为法线，由于反射光线与入射光线关于法线对称，所以，MN下方的两条光线分别为入射光线、反射光线，MN上方的光线为折射光线；∠2是法线与入射光线的夹角，故∠2是入射角，∠6是法线与折射光线的夹角，故∠6是折射角，∠3是法线与反射光线的夹角，故∠3是反射角。由于折射角∠6大于入射角∠2，所以MN下方的物质是玻璃（即光从玻璃斜射入空气中），故A正确；BCD错误。故选：A。类型三：光的折射应用例3.如图所示光路图中，能正确表示岸上的人看到水中小鱼的光路图是（）A． B． C． D．【解析】鱼反射的光由水中斜射入空气时，在水面处发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，折射光线进入人眼，人逆着折射光线看到的是鱼变浅了的鱼的虚像。【答案】解：AB、人在岸上看到水中的鱼，是水中鱼反射的光由水中斜射入空气中的人眼，故AB错误；CD、光由水中斜射入空气中时，折射角应大于入射角，故C错误，D正确。故选：D。【变式】如图是小明眼睛在N点看到鱼缸内M点处鹅卵石的光路图。鱼缸内注入更多水后，小明的眼睛在N点仍然可以看到鹅卵石。选项中带箭头的虚线代表原来的光路，能正确反映水变多后小明看到鹅卵石的光路图是（）A． B． C． D．【解析】发生光的折射时，折射角随入射角增大（减小）而增大（减小）。鱼缸内注入更多水后，小明的眼睛在N点仍然可以看到鹅卵石，说明从M点发出的光经水面折射后的折射光线仍通过N点，据此分析解答。【答案】解：鱼缸注入更多水后，小明的眼睛在N点仍然可以看到鹅卵石，所以折射光线仍通过N点。A、水面升高，图中入射角变小，但折射角变大，故A错误；B、水面升高，图中入射角不变，但折射角变大，故B错误；C、水面升高，图中入射角变大，折射角也增大，故C正确；D、水面升高，图中入射角变大，折射角不变，故D错误。故选：C。例4.小红在平静的湖边看到“鸟在水中飞，鱼在鸟上游”，如图所示，对画面中的现象解释正确的是（）A．水中的“鸟”是光的折射形成的 B．水中的“鸟”是实像 C．看到的“鱼”比实际位置深 D．看到的“鱼”是虚像【解析】（1）光射到物体表面又被反回的现象叫光的反射，与平面镜有关的都是光的反射，平面镜成的像是与物体等大的虚像；（2）光从一种介质斜射入另一种介质，或在不均匀的介质中，传播方向发生变化，属于光的折射，我们看到水中的物体，其实看到的是物体的虚像，是由于光的折射形成的。【答案】解：AB、看到水中的“鸟”属于平面镜成像，是由光的反射形成的与物体等大的虚像，故A错误，B错误；CD、水中的鱼反射的光线斜射入空气中时，发生折射，人逆着折射光线的方向看去，看到水中的鱼比实际位置要浅一些，是鱼的虚像，故C错误，D正确。故选：D。【变式】五一假期阳光明媚，小红和妈妈一同来到株洲万丰湖边散步，看到湖中柳影摇曳，鱼儿戏水。下列说法正确的是（）A．看到的柳影是光的反射形成的虚像 B．看到的柳影是光的折射形成的虚像 C．看到的鱼儿是光的反射形成的虚像 D．看到的鱼儿是光的折射形成的实像【解析】（1）光线在同种不均匀介质中传播或