初中物理沪科版（2024）八年级全册（2024）光的折射学案

这是一份初中物理沪科版（2024）八年级全册（2024）光的折射学案，共16页。

■知识点一：光的折射
1.定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化。
（光线垂直入射，传播方向不改变。）
2.有关折射的名词：
（如图所示）
3.光的折射规律：
（1）三线共面：折射光线与入射光线、法线在同一平面上。
（2）两线异侧：折射光线和入射光线分居于法线的两侧。
（3）角不等：折射角不等于入射角（空气中角大）。
A.光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，属于近法线折射。
B.光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，属于远法线折射。
（4）变化关系：折射角随着入射角的增大而增大，减小而减小。
（5）在光的折射过程中，光路是可逆的。
■知识点二：生活中的折射现象
1.从岸上看水中物体：
从岸上看水中物体，我们会把河水看浅了，把水中的鱼位置看高了。
（1）原理如图所示。
（2）如图：S′是所有折射光线反向延长线的交点，所以也是虚像。
（3）光的传播方向：由水中斜射入空气，进入人眼。
2.从水中看岸上物体：
反之，从水中看岸上物体，我们会把物体看高了。
3.海市蜃楼：
（1）光的折射现象。
（2）成因是：地面附近空气温度比上层空气温度低，使上下层空气密度不同，而发生的折射
现象。
教材原题（P54-55）
1.请在图3-28 中分别标出入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角。
【答案】略。
【解析】略。
2.张平同学画了几幅光的反射、折射的光路图，如图3-29所示（图中上方为玻璃，下方空气）。试分析这些图中哪几幅是错误的，并说明判断的依据。
【答案】d、e。
【解析】折射光线与入射光线、法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居于法线的两侧；折射角不等于入射角（空气中角大）。
3. “海市蜃楼”在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有记载，请从下列光现象中选出与“海市蜃楼”形成原理相同的现象并说出理由。
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】A.水中的倒影，属于平面镜成像现象，是由于光的反射形成的，故A不符合题意；
B.河水看起来变浅，是由于光从水中斜射入空气中时发生折射形成的，故B符合题意；
C.树荫下的圆形光斑是光沿直线传播形成的，与小孔成像的原理相同，故C不符合题意；
D．影子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，D不符合题意；
4. 小明在湖边看到：船在湖面荡漾，鱼在水里的云中穿梭，青山在水中摇曳。小明看到的景物中，哪些是虚像？请说明理由。
【答案】鱼在水里的云中穿梭、青山在水中摇曳。
【解析】青山在水中摇曳属于平面镜成像，是由光的反射形成的；我们看到船儿在水面荡漾是因为小船反射的光线进入我们的眼睛；我们看到水中的鱼，其实看到的是鱼的虚像，是由光的折射形成的。
5. 潜入水下的潜水员观看岸上的景物，看到的只是景物的像，它比实际的景物高还是低？为什么？
【答案】高。
【解析】从水中看岸上物体，我们会把物体看高了，因为光从空气斜射入水中，折射角小于入射角。
6. 将一张报纸的一半压在厚玻璃板下，另一半露在厚玻璃板外面，观察报纸上这两部分的文字看起来有什么不同。什么？
【答案】玻璃板下的文字看起来位置偏高。
【解析】因为露在厚玻璃板外面报纸上的文字反射的光，通过直线传播直接进入人的眼睛.而压在厚玻璃板下报纸上的文字反射的光，通过玻璃进入人眼发生两次折射：第一次是从空气斜射进入玻璃，折射光线应该靠近法线偏折，折射角小于入射角；第二次是从玻璃斜射进入空气，折射光线应该远离法线偏折，折射角大于入射角.人眼逆着光线看去，报纸上的文字会比实际位置高。
1.如下图所示，由于光的______现象，早晨我们看见太阳的视位置比它的实际位置要______（选填“高”或“低”）一些。
【答案】折射；高
【解析】清晨空气密度不均匀，太阳光线会发生折射，而人们看到的日出是光折射形成的靠上的虚像，而真实的太阳在地平线以下。
2.站在平静的池塘旁，可看到岸边大树的倒影和水中游的鱼，前者是光的_______现象，后者是光的_______现象。渔夫在叉水中的鱼时，看到的是鱼的_______（选填“实像”或“虚像”），鱼叉应瞄准_______（选填“看到的鱼的位置”“看到的鱼的上方”或“看到的鱼的下方”）才能叉到鱼。
【答案】反射；折射；虚像；看到的鱼的下方
【解析】岸边大树的倒影是平面镜成像，利用了光的反射原理。渔夫看到水中的鱼，是由于光的折射形成的虚像，由于光的折射，看到的鱼的位置比实际鱼的位置要高，应瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼。
3．（2024湖南衡阳）下列光现象中，由于光的折射形成的是（ ）
A． 手影B． 筷子错位
C． 水中倒影D． 小孔成像
【答案】B
【解析】A．由于光的直线传播，被物体挡住后，在物体后面就会呈现阴影区域，这就是影子，因此手影的形成说明光在同种均匀介质中沿直线传播的，故A不符合题意；
B．筷子在装有水的杯中发生错位，这是光从水中斜射入空气发生的折射现象，故B符合题意；
C．拱桥在水面的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，故C不符合题意；
D．小孔成像是由光的直线传播形成的，故D不符合题意。
故选B。
4．（2024山东泰安）“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。
5．（2024新疆）请在图中画出光线AO从空气斜射入水中时的折射光线。
【答案】
【解析】首先过入射点O画出法线，然后根据光的折射规律：折射角小于入射角画出折射光线
6.（2024·四川内江） 如图所示，一束光从空气斜射入半圆形玻璃砖中，请用箭头标出光传播的方向。
【解析】光照射在玻璃砖表面时会发生反射和折射，发生光的反射时，入射光线、反射光线在同一种介质内，而折射是光线从空气斜射入玻璃中，会在玻璃中发生偏转，故入射光线、折射光线在不同的介质中，玻璃中的直线是折射光线，而空气中的两条直线，一条是入射光线、一条是反射光线，根据光的折射定律可知，折射光线与入射光线分居法线两侧，故右边的直线为入射光线，左边的直线为反射光线，故如图所示：
7.（2024·云南省）小华偶然间整直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。
（1）他想光斜射时才发生偏折，才会出现“池底变浅”现象,那么光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？上述过程在科学探究中做___________（选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”）。
（2）①联想到“平面镜成像”找像位置的方法，于是他按如图所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上，标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体（观察盒上的条形码）。当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样就找到了放置一块玻璃砖时___________的位置。
②随后，他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察，发现像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离___________影响成像位置（选填“会”或“不会”）。
（3）为了观察不同厚度玻璃的成像情况，他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面，如图丙所示，观察并记录像的位置；他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面，如图丁所示，观察并记录像的位置。记录数
①分析图的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是___________cm；
②三次实验都说明了光在垂直入射时，像的位置会___________观察者（选填“靠近”或“远离”）。
（4）从图的实验数据还可以得出：玻璃的厚度越厚，像与物的距离越___________。
（5）从以上探究可知，从竖直方向看到的池底比它的实际位置___________（选填“浅”或“深”）。
【答案】① 提出问题；② 像；③ 不会；④ 2.13；⑤远离；⑥ 大；⑦ 深。
【解析】（1）[1]光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？这是在提出问题，所以该过程在科学探究中属于提出问题。
（2）①[2]当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样用小卡片的位置代替了像的位置，所以找到了放置一块玻璃砖时像的位置。
②[3]移动玻璃砖，像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离不会影响成像位置。
（3）①[4]由图中的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是2.13cm。
②由三次实验数据可知，光在垂直入射时，像距越来越大，与观察者的距离变大，说明像的位置会远离观察者。
（4）从图示的实验数据还可以得出：随着玻璃砖厚度的增加，像距增加的更多，说明玻璃的厚度越厚，像与物体之间的距离越大。
（5）从以上探究可知，从竖直方向看,由于光不会发生折射，所以看到的池底比它的实际位置深。
1.如下图所示是一条鱼跃出水面，咬食荷花的情景，鱼在水中看到荷花，是因为此时光从______斜射入______中（前两空均选填“空气”或“水”）；鱼要准确地咬到荷花，应该跃向看到的荷花的______（选填“下方”“上方”或“本身”）位置。
【答案】振动 人耳处 空气
【解析】声音
2.小明将一枚硬币放在碗的底部，眼睛在A处恰好看不到它（如图）。小明看不到硬币，这是因为_________；将平面镜放到适当的位置，小明在A处通过平面镜看到了硬币的虚像，这是利用了光的_________；沿碗壁缓缓向碗中加水，小明在A处也能看到硬币的虚像，这是利用了光的_________。
【答案】振动 人耳处 空气
【解析】声音
3．（2024四川凉山）在地球上观看日出时能看到地平线以下的太阳。下列现象与此原理相同的是（ ）
A．茂密树荫下圆形的光斑B．汽车后视镜中的像
C．海市蜃楼D．用潜望镜看到海面上的物体
【答案】C
【解析】在地球上观看日出时能看到地平线以下的太阳，光学原理是光的折射。
A. 茂密树荫下圆形的光斑，原理是光在同种均匀的介质中沿直线传播，故A不符合题意；
B. 汽车后视镜中的像，利用的是凸面镜扩大视野的作用，故B不符合题意；
C. 海市蜃楼，原理是光的折射，故C符合题意；
D. 用潜望镜看到海面上的物体，是平面镜成像，原理是光的反射，故D不符合题意。
故选C。
4．（2024·辽宁丹东）下列现象中，属于光的折射现象的是（ ）
A． 日晷上的影子
B． “弯折”的筷子
C． 屏上的皮影
D． 水中的倒影
【答案】B
【解析】AC．日晷上的影子、屏上的皮影，都是由光沿直线传播形成的，故AC不符合题意；
B．斜插在水中的筷子，筷子在水面处看起来变折了，这是由于筷子反射的光从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以筷子在水中的部分是向上弯折，是由于光的折射形成的，故B符合题意；
D．水中的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D不符合题意。
故选B。
5．（2024·山东潍坊）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。

【答案】
【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
6．（2024·辽宁本溪）小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中，使蓝环刚好浸没，从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合，如图甲所示。请在乙图中作出：
（1）红环最上端A点在水中的像点；
（2）点为蓝环最下端B点的像，请完成从C点看到B点的光路。

【答案】
【解析】（1）平静的水面可视为平面镜，平面镜成的像与物关于镜面对称，据此确定红环最上端A点在水中的像点（已知两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字，故点与蓝环最下端B点重合），如下所示：
（2）蓝环最下端B点反射的光由水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，人逆着折射光线看去，看到最下端B点的像比最下端B偏高，连接交水面于O点，连接BO即为入射光线，OC为折射光线
7.（2024·湖北宜昌）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“；③ 让入射光沿光路2射入；④ 折射光从光路1射出。
【解析】（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。模块一 思维导图构建知识体系
模块二 基础知识全梳理（吃透教材）
模块三 教材习题解析
模块四 核心考点精准练（7道题）
模块五 小试牛刀过关测（7道题）
1．了解光的折射现象，知道光的折射规律。
2．知道光在发生折射时，光路的可逆性。
3．学会画折射光路图，学会用光的折射规律解释生活中的折射现象。