第4節光的折射雙基過關知識點一、光的折射現象：1.概念：光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發生偏折的現象叫光的折射。2.發生折射的條件：（1）光從一種介質斜射入另一種介質。光從一種介質垂直射入另一種介質時，傳播方向不發生變化。（2）光在同種不均勻介質中傳播時，也會發生折射現象。如太陽光穿過大氣層時傳播方向會發生變化。3.光從一種透明介質進入另一種透明介質時，在兩種介質的分界面上，光的傳播方向一般要發生改變。其中一部分光發生反射，同時還有一部分光進入另一種介質中而發聲折射，即反射和折射現象同時發生，發生反射時不一定發生折射，但發生折射時一定發生反射。4.光發生折射的原因：光在不同種介質中傳播的速度不同。基礎自測：1．下列有關光現象的描述正確的是（）A．潭清疑水淺，是光的反射B．云在水中飄，是光的反射C．海市蜃樓，是光的直線傳播D．金邊日食，是光的色散【答案】B【解析】A．潭清疑水淺的形成原因是光從水中斜射入空氣中時光發生了折射，屬于折射現象，故A錯誤；B．“云在水中飄”屬于平面鏡成像，是由光的反射形成的，故B正確；C．海市蜃樓是由光在不均勻的大氣中發生折射形成的，故C錯誤；D．日食是由光的直線傳播形成的，故D錯誤。故選B。2．西湖公園為美麗的泉州又增添了一處靚麗的風景，人們游園時所看到的現象中，由于光的折射形成的是（）A．水中的“白云” B．日食C．水中游動的魚 D．小孔成像【答案】C【解析】A．水中的“白云”屬于光的反射現象，故A不符合題意；B．日食是由于光的直線傳播形成的，故B不符合題意；C．水中的游魚是魚反射的光從水中射向空氣中，由于光的折射形成的，故C符合題意；D．小孔成像是由于光的直線傳播形成的，故D不符合題意。故選C。3．如圖所示的四種光學現象中，是由光的折射形成的是（）A．只有①② B．只有②③C．只有①③ D．只有②④【答案】C【解析】①鋼筆錯位是因為光從一種透明介質進入另一種透明介質時，光路的方向發生改變而形成的，故屬于光的折射現象，故①符合題意；②手影是光沿直線傳播形成的，故②不符合題意；③海市蜃樓是光在沿直線方向傳播時，在密度不均勻的空氣層中，經過折射造成的結果，故屬于光的折射現象，故③符合題意；④水中倒影屬于平面鏡成像，是光的反射造成的，故④不符合題意。綜上分析可知，①，③符合題意，故ABD不符合題意，故C符合題意。故選C。知識點二、光的折射規律1.光的折射中的基本概念：（1）入射光線：從光源射向兩透明介質分界面的光線；（2）折射光線：從入射點射向另一介質的光線；（3）法線：過入射點垂直與兩分界面的虛線；（4）入射點：入射光線與兩介質分界面的交點；（5）入射角：入射光線與法線之間的夾角；（6）折射角：折射光線與法線之間的夾角。簡稱“一點”（入射點）、“一面”（分界面）、“二角”（入射角和折射角）、“三線”（入射光線、折射光線和法線）。2.光的折射規律：（1）折射光線、入射光線和法線在同一平面內；（2）折射光線和入射光線分居法線的兩側；（3）光從空氣斜射入水或其它介質時，折射角小于入射角；當入射角增大時，折射角也增大。光從水或其它介質斜射入空氣中時，折射角大于入射角。（4）光從空氣垂直射入水（或其它介質）中時，傳播方向不變。（5）折射時光路可逆。3.理解：（1）弄清入射點、入射角、折射角、入射光線、折射光線和法線的含義，特別是法線，它既是界面的垂線，又是作圖時畫入射角和折射角的參照標準。(2)折射角隨入射角的增大(減小)而增大(減小)，但不成正比，敘述時應先說折射角后說入射角。(3)無論光是從空氣斜射入水中或其他介質中，還是光從水或其他介質斜射入空氣中，在空氣(或真空)中的角(入射角或折射角)總是大于在水中或其他介質中的角(折射角或入射角)。基礎自測4．平靜的池面上映出了空中飛翔的小鳥，小明說：“快來看，鳥和魚在水中比賽呢！”他看到的“鳥”和“魚”實際上是（）A．“鳥”是實像，“魚”是虛像B．“鳥”是虛像，“魚”是實像C．“鳥”和“魚”都是實像D．“鳥”和“魚”都是虛像【答案】D【解析】鳥在水中的像是由光的反射形成的。光路圖如圖所示：小鳥的像是由反射光線的反向延長線會聚形成的，不是由實際光線形成的，所以是虛像；看到的魚是由光的折射形成的，成像光路圖如圖所示：看到的魚的像是由折射光線的反向延長線會聚而形成的，不是由實際光線形成的，所以是虛像。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。5．（2020·福建·福州黎明中學八年級期中）如圖所示，一束光線通過容器的玻璃側壁斜射到容器中，在P處形成一光斑，在向容器里加滿水的過程中，光斑將（）A．一直向左移動然后停止B．先向左移動再向右移回到P點C．一直向右移動然后停止D．先向右移動再向左移回到P點【答案】B【解析】當容器內加水，水沒浸沒光線之前，因為光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，折射光線靠近法線，故光斑左移，隨著加水量的增加，入射點左移，入射角不變，折射角也不變，故容器底的光斑不斷向左移動，如下左圖所示：當水加滿后，如上右圖所示，光完全在水中傳播，水是均勻介質，故光沿直線傳播，光斑會移回到P點。故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。6．如圖是光在空氣和玻璃兩種介質中傳播的情形，則下列說法正確的是（）A．入射角等于30° B．折射角等于60°C．NN′是界面 D．MM′的右邊是玻璃【答案】D【解析】根據光的反射定律，入射光線與法線的夾角為入射角，反射光線與法線的夾角為反射角，并且反射角等于入射角；如圖所示，由∠BOM'=30°，∠AOM=30°可知∠BON=90°30°=60°，∠AON=90°30°=60°所以NN′為法線，則MM′為界面，所以由圖可知，BO是入射光線，AO是反射光線，OC為折射光線，∠BON為入射角，等于60°，∠CON′為折射角，等于30°。則MM′的右邊是玻璃，故D正確，ABC錯誤。故選D。知識點三、生活中的折射現象1.“池水變淺”：從岸上看水中的物體，例如岸上的人看水中的魚位置“變高”。如圖所示，從魚身上A點反射出的兩條光線經折射后射入人眼(光從水中斜射入空氣中，折射角大于入射角)，因為折射光線的反向延長線相交于A'點，此時人感覺光好像是從A'點發出的，所以人逆著折射光看去，看到的是水中魚的虛像，它比魚的實際位置高。2.從水中看岸上的物體“變高”，例如水中的人看岸上的樹或建筑物“變高”。如圖所示，從岸上的樹上點A射出的兩條光線經折射后射入人眼(光由空氣中斜射入水中，折射角小于入射角)，折射光線的反向延長線相交于A'點，此時人感覺光好像是從A'點發出的，所以人逆著折射光看去，看到的是岸上的樹的虛像，它比樹的真實位置偏高。3.海市蜃樓和沙漠蜃景：多發生在夏天的海面上或沙漠上。夏天空氣較熱，但是海水比較涼，海面附近空氣的溫度比較低。海面地表上方不同高度的空氣層相當于一層層密度不同的透明介質。密度大的空氣層為光密介質，密度小的空氣層為光疏介質。遠方景物射出的光在層與層之間連續發生折射。從整體來看，光逐漸向地面彎曲進入觀察者的眼中。在觀察者看來，光好像是從海面上空的物體射出的。基礎自測7．如圖所示，小貓沒有捉到魚感到很困惑，這是（）A．由于光從水中斜射入空氣中時發生折射，小貓看到的魚的位置變淺了B．由于光的反射，小貓看到的魚的位置變深了C．由于光從空氣中斜射入水中時發生折射，小貓看到的魚的位置變淺了D．由于光沿直線傳播，小貓看到的魚的位置變淺了【答案】A【解析】水中魚反射出的光，在水面處發生了折射，光由水斜射入空氣時發生折射，折射角大于入射角，小貓認為光是沿直線傳播的，所以逆著折射光線看上去，看到的是變淺的魚的虛像，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。8．如圖所示，人在B處觀察到一個彩色玻璃球沉在水池底A處，則玻璃球的真實位置在（）A．A處 B．A處的偏上方C．A處的偏下方 D．A處的左側【答案】C【解析】連接BA，與分界面有一個交點，即為折射點，過折射點做法線，根據光從水中斜射入空氣，折射角大于入射角畫出折射光線的位置，人逆著光線看去看到的是玻璃球的虛像，故玻璃球的真實位置在A處的偏下方。如圖所示故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。9．在杯子中放一枚硬幣，眼睛剛好看不見，保持眼睛和杯子的位置不變，如圖慢慢向杯中注水（）A．隨著水的增多，眼睛能看到硬幣，但位置比實際位置高B．隨著水的增多，眼睛能看到硬幣，但位置比實際位置低C．隨著水的增多，眼睛能看到硬幣，且位置沒有改變D．注入水后仍看不見硬幣【答案】A【解析】慢慢向杯中注水后，硬幣的光會斜射到水面發生折射現象，折射光線遠離法線進入空氣，折射角大于入射角；當水面升到一定的高度時，折射光線進入人的眼睛，我們看硬幣是逆著光的傳播方向看的，即逆著折射光線看，由于錯覺，我們始終認為光是沿直線傳播的，所以看到硬幣的位置比實際位置淺，即硬幣的位置比實際位置高，是硬幣的一個虛像；故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。10．潛在水中的潛水員能看到岸上的路燈，下列說法中錯誤的是（）A．潛水員看到燈的位置比實際位置要高些B．潛水員看到路燈是光從水中傳播到空氣中的C．潛水員潛在水中看到燈的亮度比在空氣中看到的亮度要暗些D．潛水員潛在水中用激光手電筒對準看到的路燈照射，則激光手電筒的光能照到路燈【答案】B【解析】AB．水中潛水員看見岸上的路燈，是路燈的光斜射到水面時，發生折射進入水中后靠近法線，進入潛水員眼睛，而潛水員逆著光的方向看上去形成的虛像，所以比實際位置高，故A正確，不符合題意；B錯誤，符合題意；C．光照射到水面上時會發生反射和折射現象，使得折射的光線的亮度變弱，所以潛水員潛在水中看到燈的亮度比在空氣中看到的亮度要暗些，故C正確，不符合題意；D．潛水員潛在水中用激光手電筒對準看到的路燈照射，根據光路可逆可知，激光手電筒的光能照到路燈，故D正確，不符合題意。故選B。考點突破考點1.光的折射現象方法：觀現象，知成因1.現象：影子、小孔成像、日食、月食、激光準直、排隊前后左右看齊等；成因：光的直線傳播。2.現象：倒影、平面鏡成像、水中月、鏡中花、汽車觀后鏡、道路轉彎處設置的反光鏡等；成因：光的反射。3.現象：水中筷子向上彎折、水面折枝、海市蜃樓、沙漠蜃景、池水變淺等；成因：光的折射。例1.（2022·內蒙古通遼·中考真題）下列現象中，與筷子在水面處“折斷”原理相同的是（）A．海市蜃樓 B．日食現象C．屏幕上呈現人的影子 D．橋在水中形成的倒影【答案】A【解析】A．海市蜃樓也是光的折射形成的，由于海面上方的空氣密度不均勻，光在其中傳播時發生了偏折，形成了海市蜃樓現象，故A符合題意；B．如圖，日食現象是由光的直線傳播引起的，白天，月球擋住了射向地球的太陽光，形成了日食現象，故B不符合題意；C．如圖影子是由于光的直線傳播產生的，人擋住了射向墻面的光，在墻面上形成的光照射不到的區域，故C不符合題意；D．如圖水中倒影是平面鏡成像（光的反射現象），水面相當于鏡面，水中的倒影是岸上的橋通過水面形成的虛像，故D不符合題意。故選A。例2.（2022·山東威海·中考真題）如圖所示，一輛玩具車放入水中，從側面看車輪浸入水中的部分變“扁”了，其原因是發生了（）A．光的直線傳播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散【答案】C【解析】車輪浸入水中的部分反射的光，從水中斜入空氣中時發生了折射的，所以從空氣中看水中輪子“扁”了，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。考點2.光的折射規律方法：(1)斜射：光從空氣斜射入水中或其他介質中時，折射光線向法線方向偏折，折向角小于入射角。當入射角增大(減小)時，折射角也增大(減小)。(2)垂直入射：光從空氣垂直射入水中或其他介質中時，傳播方向不變。例3.（2022·廣西玉林·中考真題）宋代大詩人蘇軾在《登州海市》的詩中描述過海市蜃樓的奇觀。如圖所示，這種現象形成的主要原因是由于光的（）A．會聚 B．折射 C．發散 D．反射【答案】B【解析】海市蜃樓是光經過不均勻的大氣層時，發生光的折射形成的，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。例4.（2022·江蘇徐州·中考真題）人在岸上透過池水看池塘底部，下列光路圖正確的是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】人在岸上透過池水看池塘底部，是池塘底部發出的光線從水中射入空氣中時，在水面上發生折射，折射角大于入射角，折射光線遠離法線，故ABC錯誤，D正確。故選D。考點3.利用光的折射規律作圖方法：采用“一知”、“二作”、“三標”作圖“一知”：不論光線是由空氣斜射入其他介質中，還是由其他介質斜射入空氣中，空氣中的角(入射角或折射角)都是較大的；“二作”：過入射點作法線，在法線的另一側作出折射光線或入射光線，且使空氣中的角(入射角或折射角)較大；“三標”：標出光線的傳播方向。例5.（2022·四川巴中·中考真題）下圖中已標出了反射光線OB，請畫出對應的入射光線AO和折射光線的大致方向OC。【答案】【解析】根據平面鏡成像原理入射角等于反射角，故過入射點作垂直于水面的法線，然后作出入射光線OA，并標好入射光的方向。根據折射規律可知從空氣中射入水中的發生折射，折射角將小于入射角，折射光線將更靠近