沪科版八年级物理（上） 预习学案11（原卷版）

第11讲3.3光的折射

,|教学目标|

i.物理观念：

（1）了解光的折射现象，知道折射光线、折射角的含义，了解光从空气射入水中或射入其他介

质时的偏折规律。

（2）了解光在发生折射时，光路的可逆性。

（3）了解生活中光的折射现象，并能用光的折射规律进行解释。

2.科学思维：体验由折射引起的错觉，基于事实证据和科学推理对不同信息、观点进行质疑和

批判，解决问题。

3.科学探究：经历“光的折射规律”的探窕过程，学之描绘光路、记录实验数据的方■法。

4.科学态度与责任：初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象、对生活的热爱。认识到在生

活中不能完全相信自己的“眼睛”，要有安全意识，认识到学习物理的重要性。

1.教师准备一杯透明水、一眼筷子，现场将筷子斜插入水中，提问：“同学们，你们发现了什么奇

怪的现象？”（学生回答：筷子“断”了、弯折了）

2.追问：“筷子真的断了吗？为什么会出现这种‘错觉'？这和光有什么秘密关系？”

3.顺势引出课题：“今天我们就一起揭开‘光的折射’的神秘面纱，破解这个‘断筷之谜‘！”

细读教材

知识点一：光的折射现象

1.定义:光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象（垂直入射时传播方向不变）。

2.光的折射术语：

①入射光线：从一种介质射向另一种介质的光线；

②折射光线：进入另一种介质后的光线；

③法线：过入射点且垂直于两种介质分界面的直线；

④入射角：入射光线与法线的夹角（Ni）；

⑤折射角：折射光线与法线的夹角（Nr）o

知识点二：光的折射规律

通过实验探究可总结为以下4点：光发生折射时：

1.（光线）共面性：折射光线、入射光线和法线在同一平面内；

2.（光线）分居性：折射光线与入射光线分居法线两侧：

3.角度关系：

①光从空气斜射入水/玻璃等介质时，折射角小于入射角（折射光线向法线偏折）；

②光从水/玻璃等介质斜射入空气时，折射角大于入射角（折射光线远离法线偏折）；

③入射角增大（减小）时，折射角也随之增大（减小），二者变化同步；

④垂直入射特殊情况：当光垂直射向两种介质界面时，传播方向不改变，此时入射角和折射角均

为0°。

4.光路可逆性

在光的折射现象中，光路是可逆的（若光线逆着折射光线方向入射，将沿原入射光线方向折射）。

知识点三：生活中的折射现象

1.池水变浅：从岸上看水中的鱼/池底，由于光从水斜射入空气时折射角大于入射角，人眼逆着折

射光线看，会觉得物体的像比实际位置偏高，因此池水看起来比实际浅。

2.筷子“弯折”：插入水中的筷子，水下部分反射的光从水斜射入空气时发生折射，人眼逆着折射

光线看，会觉得水下部分的像向上偏移，导致筷子看起来在水面处“折断”。

3.海市蜃楼：由于空气密度随高度变化（如夏季海面附近空气温度低、上层空气温度高，密度下大

上小），光在不均匀空气中传播时发生连续折射（甚至全反射），形成远处物体的虚像。

4.从水中看岸上物体；与“岸上看水中物体”相反，从水中看岸上的树/人，物体的像会比实际位

置更菽

1.光从一种介质进入另一种介质时，垂直入射不会发生偏折，此时无折射角变化；

2.判断折射现象时，需区分“反射”（如倒影、平面镜成像）和“折射”（如筷子弯折、池水变浅）：

3.虚像位置规律：从空气看水中物体，虚像比实际位置高；从水中看空气中物体，虚像比实际位置更

高。

I彘典例精讲，■举一反三

题型1:光的折射现象

【典例1］小丽夏天和同学一起游泳时.・发现人的腿在水中“变短”了C下列现象与其光学原理相同

的是（）

A.水中倒影B.皮影戏C.筷子在水中“弯折”D.后视镜中的像

【变式1-1】如图所示，从某一角度可同时观察到玻璃杯中一

条小金鱼成4个像。从像的形成原因角度分析，仅由于光

的折射形成的是（）

A.①@B.②③C.@@D.①④

【变式1-2】中华诗词博大精深、源远流长，很多诗词中缢含

着物理知识，下列光现象中与“潭清疑水浅”形成原理相同的是（）

A.池水映明月B.月有阴晴圆缺

C.起舞弄清影D.日影化为虹

【变式1-3】下列现象中属于光的折射现象的是（）

①小孔成像

②影子的形成

③池水看起来比实际浅

④日食和月食

⑤黑板的“反光”现象

⑥叉鱼时，要把叉对准稍低于所看到的鱼的位置叉去才能叉中鱼。

A.①④B.③⑤C.③⑥D.②④。

题型2：光的折射规律

【例题2】小慧同学利用如图6所示的装置探究光的折射规律，让激

光笔发射的一束激光沿A0斜射到水面。下表为做实验时收集到的

实验数据，关于此实验下列说法正确的是（）

N0134607580

AON

/°

Z0I2340.46.47.

BOM555

/°

A.为了更清晰地观察空气和水中的光路，可在空气中喷些烟雾，水里滴适量牛奶

B.光从空气斜射入水中，折射角随入射角的增大而减小

C.多次改变入射角的大小进行实验，是为了求平均值减小实验误差

D.根据表中数据推理，当光从水中以入射角为22°入射时，则光在空气中的折射角为30°。

【变式27］如图甲所示，在探究光的折射现象时，将一束入射角为50°的光斜射入杯内水中，在杯

底形成光斑。兴趣小组对实验中光偏折程度产生了兴趣，为了定量反映这种偏折程度，小组成员

将''折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”。根据所学物理知识和生活经验，他们对影响“偏

折比”大小的因素提出以下猜想。

猜想1：“偏折比”大小可能与液体的深度有关；

猜想2：“偏折比”大小可能与液体的种类有关；

猜想3：“偏折比”大小可能与入射光的颜色有关。

（1）图甲实验中，测得折射角为35°,则此时的“偏折比”为：

（2）为了验证猜想2,小纪在乙杯中加油，如图乙，当油的深度小于水的深度，此时杯底光斑的

位置恰与图甲中光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的''偏折比"（选

填“大于”、“等于”或“小于”）水对光的“偏折比”；

（3）对于猜想3,小组准备用图甲装置先后入射红、紫色光束进行探究；请你结合光的色散实验,

推测红光的光斑应位于图丁中的（选填"A”或"B”）点；

（4）让一束光斜穿过如图戊所示的玻璃砖，若光在其上表面折射入玻璃砖时的“偏折比”为0.8,

则光在其下表面折射出玻璃砖时的“偏折比”为。

【变式2-2]“探完光的折射特点”实验如图所示，下列说法错误的是（）

激光笔激光笔

A.如图甲，将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将向

左移动

B.如图乙，使用可折转的光屏，是为了研究折射角与入射角是否相等

C.如图丙，光沿着AO方向射向水面上的0点，光在水中沿着OB方向射出，调整激光笔使入射光

逐步靠近法线，折射光将逐步靠近法线

D.如图丙，从水槽上方透过水看到的水槽底部比它实际位置要深。

【变式2-3】小明在“探究光折射时的特点”实验中，让光源发出的一束光从玻璃斜射入空气，观察

到光束在玻璃中和空气中的径迹如图所示。/

（1）此现象说明（选填字母）。।空气/.

A.光在玻璃面只发生了折射\\/

B.光在玻璃面既发生了折射又发生了反射

（2）增大光源发出的这一束光与竖直方向的夹角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也

增大，此现象说明入射角增大，折射角;但折射角始终大于入射角，小明推测：当

入射角增大到某一值时，折射角等于o

（3）让这一束光垂直于玻璃面射入空气，传播方向（选填“向右偏”“向左偏"或'‘不

会偏"）。

题型3：光的折射的应用

【例题3】人在B处观察到一个彩色玻璃球沉在水池底A处，如图所示。B处用激光射到玻璃球上,

则激光应对着（）

A.正对A点B.A点的上方些

C.A点的下方些D.A点的左侧

【变式37］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（）点。一束光从空气射入水球

的光路如图所示，其中球心。与入射点（）1的连线为法线，则

进入气泡球的折射光线可能为（）

A.①B.②C.③D.@

【变式3-2】如图所示，在烧杯正中心上方固定一手电筒光源，光线向下投射到空烧杯底瓢形成一个

圆形光斑（图中虚线所示），现在往烧杯中注水，随着烧杯内液面高度的增加I,下列关于圆形光

斑的面积变化情况描述正确的是（）

A.不变B.变小

C.变大D.先变小后变大

【变式3-3】如图所示，一束光从空气斜射入水中，同时发生反射和

折射，下列说法正确的是（

A.入射角为60c,AB是法浅B-折射角为50c,NM是界面

C.折射角为40o,AB是界面D.反射角为30。，是法线。

攵|热身训练|

一.选择题（共9小题）

1.渔民用激光枪射鱼，应该使激光对准（）

A.看到的鱼B.看到的鱼的上方

C.看到的鱼的下方D.看到的鱼的左上方

2.如图是小敏绘制的光现象思维导图的一部分，其中一个分支的实例内容有缺失，卜列选项能正确

补充的是（）

实验探究：光的反射定律

实例：水中倒影

实验探究：光的折射定律

实例：？

A.海市蜃楼B.一叶障口C.镜花水月D.小孔成像

3.在《中国诗词大会》中，我们品味了诗词的意境，也探寻了科学的奥秘。“漂清疑水浅，荷动知

鱼散”，下列现象与“水浅”的形成原理相同的是（）

4.如图，是AI根据古诗词“两个黄鹤鸣翠柳，一行白鹭上青天”的意境并融入水、鱼元素创作的作

品。下列描述正确的是（）

A.白鹭在水中的倒影，是由于光的直线传播形成的

B.看到水中的鱼，是光的折射现象

C.翠柳是光源

D.能从各个方向看见黄鹏，是由于发生了镜面反射

5.以下现象中，是由于光的折射形成的是（）

A.中国的皮影B.水中的“白云”

C.水中游动的鱼D.垂柳在水中的倒影

6.如图，一束激光斜射到空水槽底部0点，形成一个光斑，现向水槽中注入适量水，则（）

A.水槽底部的光斑将移到O点的左侧仆、人激光笔

B.继续沿水槽壁线慢注水，则反射角将变小7sx\

c.继续沿水槽壁缓慢注水，则折射角将变小

D.注水后槽底的光斑亮度上未注水时槽底的光斑亮度相同

7.关于诗词中的光现象，下列说法正确的是（）

A.“峰多巧障日，江远欲浮天”，山峰遮住太阳是由于光的折射

B.“水中映月影，波上生清辉”，“映月影”的形成是由于光的反射

C.“绿树垂枝荫四邻，春风还似旧时春”，“荫”是绿树的影子，与平面镜成像原理相同

D.“林幽偏聚鸟，溪阔本敏鱼”，看到溪水中的鱼是光的直线传播形成的

8.如图所示，一同学将硬币放在碗底，然后后退至恰好看不到硬币的位置停下。电

.

.

保持硬币的位置不动，另一同学向碗中缓缓注水，当水面上升到一定高度时，l刁」

就能再次看到硬币。此时看到硬币的光路图是（）

9.小宇将一枚硬币放在碗底，然后后退至眼睛恰好看不到硬币的位置,如图甲所示，请另一位同学

向碗中缓缓注水（硬币的位置未移动），当水面上升到一定高度时,小宇就能再次看到碗中的硬

币，如图乙所示。图丙中能反映小宇的眼睛所在位置的范围是（）

A.范围①或范围⑦B.范围②或范围⑥

C.范围③或范围⑤D.范围④

二.多选题（共1小题）

（多选）10.有一圆柱形敞口容器，如图所示，下列操作使光斑向左移动的是（)

A.保持水面高度不变使激光笔向右平移

B.保持激光射入角度不变使水面上升

C.保持激光射入角度不变使水面下降

D.保持水面高度和入射点不变，使激光入射角减小

三.填空题（共5小题）

11.在拙政园内的池塘边，游人在树荫下欣赏水中游鱼。树萌是由于光的形成的，能看

到水中的鱼是光的现象。

12.古诗中有“大漠孤烟直，长河落日圆”的壮美诗句，诗人观察到的落日并非太阳的实际位置，而

是光线经过不均匀的大气时发生了而成的像，太阳实际在图中的位置（填

甲或乙）。

甲

J；---FT

O./rV'*、理平线

13.如图所示，一束光在空气和玻璃的分界面上同时发生反射和折射，其中玻璃位于MM'的

侧，折射光线是。

14.光在玻璃和空气的界面同时发生了反射和折射，根据图中的信息可判断，折射角为度,

界面的边是玻璃。（选填“上”或“下”或“左”或“右”）。

15.虹是太阳光射入空中大量的小水珠后，经水珠内壁反射，再折射回空气中呈现出的一种光现象。

如图为发生虹现象时，红光和紫光经球形水珠分离开的光路图（图中虚线为法线），*0为出射

光线与法线的夹角，则光线①为光,ap（＞/=/＜）o

16.光线OB是从水中折射出的光线，请画出对应的入射光线AO,并标出折射角的度数。

17.如图是经平面镜反射后的反射光线，请画出射向平面镜的入射光线和进入空气中的折射光线。

空气

18.在图中画出入射光线AO的折射光线0B的大概位置和反射光线0C。

19.如图所示，一束光线从空气中射向一块方形玻璃砖，该玻璃砖上、下表面平行。画出该光线射入

玻璃砖和从玻璃砖射出时的光路。（均保留作图痕迹）

20.欢欢在海底隧道参观，看到了漂亮的海底世界。图中A,B、C三点分别是欢欢的眼睛、真实的

鱼以及欢欢观察到鱼的像的位置，请你在图中画出欢欢看到鱼的像的光路图。

O

水

♦A工「

五.实验探究题（共2小题）

21.图甲中，“插槽”可插入不同光学元件，“内筒”固定，“外筒”可横向移动，外筒上的''半透

明薄膜”可作光屏。图乙中光学元件分别是：①凸透镜、②平面镜、③钻有小孔的遮井板。点燃

蜡烛进行实验：

①

甲乙

（I）在如图中所示的插槽中插入光学元件①，恰能在半透明薄膜上看到烛焰清晰的像，该像是

（选填“放大”或者“缩小”）的像；为了能在半透明薄膜上看到更大的像，应将蜡烛（选

填“靠近”或者“远离”）插槽方向移动，并同时调节半透明薄膜的位置；

（2）当插入某光学元件后，在薄膜上看到了清晰的倒立的像，向左移动外筒，像始终清晰，则插

入的光学元件是（选填“①”、“②”或者“③”），此过程中像的亮度将（选

填“变亮”、“变暗”或者“不变”）。

22.为了探究光反射时的规律，小李同学将平面镜置于水平臭面上，如图甲所不。激光笔的光束射向

平面镜上的O点，在平面镜上方喷水雾，从前向后观察，可在镜面上方看到条光束。实

验时把平面镜放在水平桌面上，将一束光斜射到平面镜上，如图乙所示，为了使反射光和入射光

的径迹同时显示在纸板k,应把纸板与平面镜放置；

（1）小李觉得每次用笔把光的传播路径描下来非常不方便。认真思考后，他想到只要在光传播的

路径上标记一个合适的点就能确定光线的位置。他用到的光学知识是。

（2）若将纸板整体向后倾斜，如图丙所示，此时，纸板上ON（选填“是”或“不是”）

入射光线AO的法线；反射光线在所决定的平面内。

（3）小李又借助激光笔、"圆形玻璃块和带刻度的光具盘完成了“探究光从玻璃斜射入空气的折

射规律”的实验，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。

图中的折射角大小为。现在要探究光的折射现象中光路是否可逆，让入射光线逆着光

路2射入，如