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中小學教育資源及組卷應用平臺
2023-2024人教版八年物理上冊同步學講練測學案（全國通用）
第四章 光現象 專題4.4 光的折射
1.認識光的折射現象.
2.掌握光從空氣射入水或其他介質時、光從水或其他介質射入空氣時的偏折規律.
3.會用折射原理解釋光的折射現象.
閱讀本節課教材，參考教材完成教師給出的知識點問題的填空：
知識點1. 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。
2.折射角：折射光線和法線間的夾角。
知識點2. 光的折射規律
在光的折射中，入射光線、折射光線和法線在同一平面內，入射光線和折射光線分居法線的兩側。光從空氣斜射入水或其他介質時，折射角小于入射角；光從水或其它介質斜射入空氣中時，折射角大于入射角，折射角隨入射角的增大而增大；當光從空氣垂直射入水或其他介質中時，傳播方向不變，折射角、反射角和入射角都等于0°。
知識點3. 生活中的折射現象
（1）水中的魚的位置看起來比實際位置淺一些；由于光的折射，池水看起來比實際的淺一些；
（2）水中的人看岸上的景物的位置比實際位置遠些；透過厚玻璃看鋼筆，筆桿好像彎折了；斜放在水中的筷子好像向下彎折了。
考點1. 光的折射現象
【例題1】（2023河北）圖所示的光現象中，與“潭清疑水淺”中“水淺”形成原理相同的是（　　）
A. 水中倒影 B. 手影形成 C. 筷子“彎折” D. 激光準直
【答案】C
【解析】“潭清疑水淺”指人看到水底形成的像，像的位置比物體的實際位置要淺，是光的折射現象。
A．平面的水面相當于平面鏡，水中倒影為平面鏡成像，屬于光的反射，故A不符合題意；
B．光在均勻空氣中沿直線傳播，手擋住了光的傳播而在光不能到達的區域形成手的影子，故B不符合題意；
C．筷子“彎折”，看到水中的“筷子”，是由于光的折射形成的虛像，故C符合題意；
D．激光準直說明光在同種均勻介質中沿直線傳播，故D不符合題意。
故選C。
考點2. 折射現象做光路圖
【例題2】（2023新疆）請在圖中畫出光線AO從空氣斜射入水中時的折射光線。
【答案】如圖所示。
【解析】首先過入射點O畫出法線，然后根據光的折射規律：折射角小于入射角畫出折射光線，如圖所示。
考點3. 折射規律應用
【例題3】（2023北京） 一束單色光從空氣斜射入水中的情境如圖所示。下列說法正確的是（　　）
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，將沿OA和OB射出
【答案】B
【解析】ABC．如圖：過點O作法線PQ，由于反射時反射光線和入射光線位于法線兩側；折射時折射光線和入射光線也位于法線兩側，所以圖中AO是入射光線、OB是反射光線、OC是折射光線。∠AOP是入射角，∠BOP是反射角，故B正確，AC錯誤；
D．折射時光路是可逆的，所以光若沿CO入射，將沿OA射出，故D錯誤。
故選B。
【演練1】如圖的光現象中，由于光的折射形成的是（　　）
A.屏上的皮影 B.水中的倒影 C.水里的“折筷” D.鏡中的花瓶
【答案】C
【解析】A．屏上的皮影，是由光在同種均勻介質中沿直線傳播形成的，故A不符合題意；
B．平靜的水面相當于平面鏡，橋在水中形成“倒影”是平面鏡成像，平面鏡成像是光的反射現象，故B不符合題意；
C．根據光的折射規律可知，當光從水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角，折射光線向遠離法線的方向偏折，出現了插入水中的筷子向上彎折的現象，故C符合題意；
D．花瓶在平面鏡中像屬于光的反射現象。故D不符合題意。故選C。
【演練2】小凱學習完《光現象》之后，興致勃勃地回家給妹妹表演了一個小魔術。他先讓妹妹站定，在她面前擺一只“空碗”（如圖甲所示），然后緩慢地往碗里倒水，成功地給妹妹“變”出了一枚硬幣（如圖乙所示）。魔術的成功是利用了（　　）
A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的直線傳播 D. 光的色散
【答案】B
【解析】當碗里沒水的時候，硬幣反射的光被碗壁擋住了，所以在一定位置看不見；當碗中倒入水后，硬幣反射的光在水面發生折射，當折射光線進入人眼時，人眼逆著折射光線看去，看到的便是由于光的折射而形成的虛像，虛像的位置比物體的實際位置偏高，所以就能看見硬幣了，這是利用了光的折射，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。
【演練3】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。
1. 光的折射規律口訣
光線斜射交界面，發射折射同時現，
折射兩角空中大，反射兩角相等見，
都是三線共一面，都是法線居中間。
垂直反射原路返，垂直進入道不偏。
反射折射成虛像，眼睛不會急轉彎。
還有一條別忘記，反射折射都可逆。
注釋：
①光斜射到空氣和其它透明介質的界面上，同時發生發射和折射現象。
②光在空氣和其它透明物質的界面發生折射時，折射角和入射角比較，在空氣中的那個角大；光的反射中，反射角和入射角相等。
③在反射現象中，法線在反射光線和入射光線之間。和折射現象中，法線是在折射光線和入射光線之間。
④光的反射中，垂直入射時，反射光線原路返回。光的折射中，入射光線垂直界面入射，傳播方向不變。
⑤反射和折射成虛像，都是眼睛按照光沿直線傳播的經驗看到的。看到的虛像是反射光線或者折射光線的反向延長線會聚而成的。
⑥光的反射和折射現象中光路都是可逆的。
2.記憶課節知識思維導圖
（滿分100分，答題時間45分鐘，根據下面給出的試題答案與解析自測自評）
一、選擇題（每小題5分，共30分）
1.（2022北京）如圖所示的光現象中，由于光的折射形成的是（　　）
A. 日晷上呈現針的影子 B. 景物在鏡中成像 C. 鳥巢在水中形成倒影 D. 筷子好像在水面處彎折
【答案】D
【解析】A．影子的形成是由于光的直線傳播，故A不符合題意；
B．景物在鏡子中成的像是由于光的反射，故B不符合題意；
C．鳥巢在水中形成的倒影是由于光的反射，故C不符合題意；
D．筷子看起來彎折，是由于光從水中進入到空氣中時，發生了折射，故D符合題意。
2. 鳥兒白天會將玻璃幕墻看成藍天白云，黃昏會透過玻璃看到明亮室內的綠色植物，導致其貿然飛往撞擊受傷，鳥兒在如圖所示位置所見情景，是因為在玻璃與空氣分界面處分別發生（　　）
A. 光的反射，光的折射
B. 光的折射，光的反射
C. 光的反射，光的直線傳播
D. 光的直線傳播，光的折射
【答案】A
【解析】鳥兒白天將玻璃幕墻看成藍天白云，相當于平面鏡成像，是光的反射現象；黃昏透過玻璃看到明亮室內的綠色植物，植物反射光透過玻璃，是光的折射現象，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。
3.光從玻璃射向空氣中，在玻璃與空氣的交界面上發生折射和反射，以下符合實際情況的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】A.圖中描述的是光從玻璃斜射入空氣中的情境，反射光線的方向錯誤，不符合反射
定律；折射角小于入射角，不符合折射定律，故A圖不正確。
B.圖中描述的是光從空氣斜射入玻璃中的情境，反射光線的方向錯誤，不符合反射定律；
折射角大于入射角，符合折射定律，故B圖不正確。
C.圖中描述的是光從空氣斜射入玻璃中的情境，反射角等于入射角，符合反射定律；折射
角等于入射角，不符合折射定律，故C圖不正確。
D.圖中描述的是光從空氣斜射入玻璃中的情境，反射角等于入射角，符合反射定律；折射角大于入射角，符合折射定律，故D圖正確。
4.如圖，向右勻速行駛的動車桌面上有杯水，一束光斜射到水面上，保持人射光方向不變。動車減速時（　　）
A. 入射角不變，折射角不變 B. 入射角變小，折射角變小
C. 入射角變大，折射角變大 D. 入射角變大，折射角變小
【答案】C
【解析】動車減速，杯中水由于慣性還要保持原來的運動狀態，所以杯中水面向前傾斜，入射光的方向不變，所以入射角變大，折射角隨入射角變大而變大，故ABD錯誤；C正確。
5. 在天宮課堂中，航天員王亞平將空氣注入水球，形成的氣泡球與水球的球心都在O點。一束光線從空氣射入水球的光路如圖所示，其中球心O與入射點的連線為法線。則進入氣泡球的折射光線可能為（　　）
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】A
【解析】
如圖所示，連接O2與O，即為第二次折射的法線；
B．從水中斜射入空氣，會發生偏折，而②是傳播方向不變，故B不符合題意；
C．從水中斜射入空氣，折射角大于入射角，故C不符合題意；
D．根據折射光線與入射光線分居法線兩側，故D不符合題意；
A．綜上所述，只有①滿足折射光線與入射光線分居法線兩側，且折射角大于入射角，故A符合題意。故選A。
6．遂寧的清晨風景如畫，涪江上薄霧縹緲，當太陽升起，薄霧散去，江岸大樹拖著長長的影子，幾只白鷺從江面輕快地掠過，水下的沙石清晰可見對這些場景的形成解釋不正確的是（　　）
A．“薄霧”的形成是水蒸氣的液化現象，“薄霧散去”是水的汽化現象
B．大樹的影子是光的直線傳播形成的
C．看見水下的“沙石”是光發生折射形成的實像
D．白鷺飛翔時，翅膀上方空氣流速大于下方，使上方的壓強小于下方，從而形成升力
【答案】C
【解析】（1）物質由氣態變成液態的現象叫做液化；物質由液態變成氣態的現象叫做汽化；
（2）光在同種、均勻、透明介質中沿直線傳播；
（3）光從水或者其他介質斜射入空氣中時，折射光線向遠離法線的方向偏折，人逆著射來的光線看去，可看到物體的虛像；
（4）流體壓強與流速的關系：流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大。
A.“薄霧”的形成是水蒸氣液化形成的小水滴；“薄霧散去”是小水滴汽化為水蒸氣，故A正確；
B.大樹的影子是光的直線傳播形成的，故B正確；
C.看見水下的“沙石”是光發生折射形成的虛像，而不是實像，故C錯誤；
D.白鷺飛翔時，翅膀上方空氣流速大于下方，流速大的地方壓強小、流速小的地方壓強大，所以翅膀上方的壓強小于下方，從而形成了翅膀的升力，故D正確。
二、填空題（每空3分，共30分）
1．2022年4月28日，君君中午一進家門就激動地喊道：“媽媽快看，太陽好漂亮！”媽媽到陽臺往天空一看，原來達州上空出現了漂亮的日暈。日暈，又叫圓虹，是一種大氣光學現象。它形成的原因是：在高空中有卷層云時，高空中會飄浮著無數由水蒸氣 　　（填物態變化）成的冰晶，當光線射入卷層云中的冰晶后會發生反射和 　　，太陽光被分解成紅、黃、綠、紫等多種色光，這樣太陽周圍就出現一個巨大的彩色光環，稱為暈。
【答案】凝華；折射。
【解析】（1）水蒸氣遇冷形成小冰晶是凝華現象；
（2）太陽光能穿過云層在小冰晶上發生折射，看上去在太陽的周圍出現一個圓圈，由內而外呈紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色，這就是日暈，是光的色散現象。
3. （2022遼寧阜新）如圖所示，光在水和空氣的界面CD同時發生反射和折射，入射角為 ______度，折射角為______度，界面CD上面的介質是______。
【答案】 30 42 空氣
【解析】如圖CD是界面，∠AOC＝60°，則∠BOD＝60°，所以入射角為
而∠COE＝48°，則折射角為
因折射角大于入射角，所以CD上邊是空氣，下邊是水。
3. （2022江蘇泰州）孤艷陽下的天德湖畔樹影婆娑，水中的鵝卵石清晰可見，湖面上的小鳥上下翻飛，景色美不勝收！其中地面上的樹影是由光的_______形成的，游人看到水中的鵝卵石是光的______形成的，小鳥從水面飛上樹梢，它在水中所成的像到水面距離的大小變化情況是_______。
【答案】直線傳播 折射 變大
【解析】地面上的樹影是光照射到不透明的物體，光照射不到的地方形成的黑暗區域，故是光的直線傳播形成的。
水中的鵝卵石反射的光線由水中斜射入空氣中時，在水面處發生折射，人眼逆著折射光線看過去，就看到了鵝卵石的像，故人看到鵝卵石是光的折射形成的。
小鳥在水中所成的像屬于平面鏡成像，像和物體到水面的距離相等，小鳥從水面飛上樹梢，物距增大，故像到水面的距離增大。
4．《康熙幾暇格物編 蒙氣》中記載：“置錢碗底，遠視若無，及盛滿水時，則錢隨水光而顯見矣。”這描述的是光的　 　（選填“反射”或“折射”）現象。當看到錢在水中的像時，像的位置比物體的實際位置　 　（選填“高”或“低”）。
【答案】折射； 高。
【解析】錢反射出的光線被碗側壁擋住，人看不見錢了，倒入一些水后，錢反射的光線從水中斜射入空氣中時，在水面處發生折射，折射光線遠離法線方向，人眼逆著折射光線看去，看到的是變高的錢的像。
三、作圖題（每小題4分，共12分）
1.請在下圖中畫出折射光線的大致位置。
【答案】如圖所示。
【解析】首先通過入射點做垂直于分界面的法線，然后在法線右側水里面根據“折射角小于入射角”畫出折射光線的大致位置。
2. （2023福建省）如圖所示，光從空氣斜射入玻璃，請在圖中畫出反射光線和折射光線的大致位置。
【答案】
【解析】首先過入射點垂直于界面作出法線，然后在空氣中法線的另一側作出反射光線，注意反射角等于入射角；再在玻璃中法線的另一側作出折射光線，注意折射角小于入射角，如圖。
3. （2022吉林省）請在圖中畫出折射光線；
【答案】如圖所示。
【解析】首先過入射點做出法線，由于光從空氣斜射入玻璃中，所以，折射角小于入射角，即折射光線靠近法線，故光路大致如圖。
4.（2022廣西貴港）如圖所示，一束光從水斜射入空氣中，已知入射光AO，請畫出它的反射光線OB和折射光線OC的大致方向。
【答案】如圖所示。
【解析】在法線右側根據反射角等于入射角畫出對應的反射光線OB；光從水中斜射入空氣中，折射角大于入射角，在法線右側的空氣中畫出對應的折射光線OC。
四、實驗探究題（共28分）
1. （16分）（2022湖北宜昌）在“探究光從玻璃斜射入空氣的折射規律”的實驗中，小東借助激光筆、半圓形玻璃塊和帶刻度的光具盤完成了實驗，觀察到如圖所示的1、2、3三條光束，并在光具盤上用筆描出了對應的光路。
（1）圖中的折射角大小為_______；
（2）根據實驗現象初步發現，光從玻璃斜射入空氣時，折射角___（選填“>”、“=”或“<”）入射角；
（3）現在要探究光的折射現象中光路是否可逆，具體的操作是_______，如果看到________現象，就可證明光路是可逆的。
【答案】 （1）80° （2）> （3）讓入射光沿光路2射入 折射光從光路1射出
【解析】（1）由圖可知，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中間所夾的直線為法線，與玻璃磚底面一致的直線為界面，折射光線與法線的夾角為折射角，則折射角為80°。
（2）由圖可知，反射角約為40°，由光的反射定律可知，反射角等于入射角，則入射角為40°，因此折射角大于入射角。
（3）要探究光的折射現象中光路是否可逆，則只需讓入射光沿折射光（光路2）入射到玻璃磚，若看到折射光沿光路1射出，就能說明折射現象中光路是可逆的。
2．（12分）光從空氣斜射入水和玻璃時都會發生折射現象，但是水和玻璃的折射情況會相同嗎？為了探究這個問題，小華選擇了光屏、透明玻璃磚、水槽、激光電筒等器材進行實驗。他在光屏上畫出互相垂直的NN'和MM'兩條線段并相交于O點，如圖甲所示。
（1）小華將玻璃磚的一個表面與MM'齊平放置，讓激光電筒發出的光線從A點到O點入射，他看到了如圖乙所示的光路（AO、OC為同一直線），你認為出現光線OC是因為_____所致，鑒于本實驗的目的，此時最應該記錄的兩條光線是________。
（2）接下來他要觀察光從空氣中進入水中的情況，他將光屏豎直放入水槽中，（使線段MM'水平）并向水槽中慢慢注水至水面與MM'齊平，入射光線應該從A點向O點射入，這是為了保證_______，其實本實驗小華還考慮了入射光線所在一側的________相同。
（3）小華最終在光屏上記錄下了如丙所示的光路圖（OE為水中的折射光線），通過分析光路，你認為玻璃和水這兩種介質對光的偏折能力較強的是________。
（4）若用激光以相同的入射角分別從玻璃和水中斜射入空氣中，則_____射出的折射光線更遠離法線。
【答案】（1）有部分光線并沒有通過玻璃磚，而依舊在空氣中傳播；AO和OB；（2）入射光線重合；入射角；（3）玻璃；（4）玻璃。
【解析】（1）光線AO到OC，光的傳播路線沒有改變，說明光在同一種均勻介質中傳播，所以可以判斷有部分光線并沒有通過玻璃磚，而依舊在空氣中傳播。
本實驗探究光的折射規律，要記錄光的折射光線和入射光線，所以要記錄的兩條光線是AO和OB。
（2）探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射光線相同，入射角相同，觀察折射光線和折射角的變化情況，所以入射光線應從A點向O點射入，這是為了保證入射光線重合，入射角相同。
（3）如乙丙圖，當光在空氣中傳播時AO入射，OC傳播；當光線從空氣斜射入水中，AO入射，OE傳播；當光線從空氣斜射入玻璃中，AO入射，OB傳播，比較OB偏離OC更多，所以玻璃和水這兩種介質對光的偏折能力較強的是玻璃。
（4）光路是可逆的，光從空氣斜射入玻璃偏折能力強，當光從玻璃斜射入空氣中偏折能力也強，所以遠離法線。
費馬原理
費馬原理（Fermat's principle）最早由法國 ( https: / / baike. / item / %E6%B3%95%E5%9B%BD fromModule=lemma_inlink" \t "https: / / baike. / item / %E8%B4%B9%E9%A9%AC%E5%8E%9F%E7%90%86 / _blank )科學家 ( https: / / baike. / item / %E7%A7%91%E5%AD%A6%E5%AE%B6 fromModule=lemma_inlink" \t "https: / / baike. / item / %E8%B4%B9%E9%A9%AC%E5%8E%9F%E7%90%86 / _blank )皮埃爾·德·費馬 ( https: / / baike. / item / %E7%9A%AE%E5%9F%83%E5%B0%94%C2%B7%E5%BE%B7%C2%B7%E8%B4%B9%E9%A9%AC fromModule=lemma_inlink" \t "https: / / baike. / item / %E8%B4%B9%E9%A9%AC%E5%8E%9F%E7%90%86 / _blank )在1662年提出：光傳播的路徑是光程取極值的路徑。這個極值可能是極大值、極小值，甚至是函數的拐點。 最初提出時，又名“最短時間原理”：光線 ( https: / / baike. / item / %E5%85%89%E7%BA%BF / 83074 fromModule=lemma_inlink" \t "https: / / baike. / item / %E8%B4%B9%E9%A9%AC%E5%8E%9F%E7%90%86 / _blank )傳播的路徑是需時最少的路徑。費馬原理更正確的稱謂應是“平穩時間原理”：光沿著所需時間為平穩的路徑傳播。所謂的平穩是數學上的微分 ( https: / / baike. / item / %E5%BE%AE%E5%88%86 / 317988 fromModule=lemma_inlink" \t "https: / / baike. / item / %E8%B4%B9%E9%A9%AC%E5%8E%9F%E7%90%86 / _blank )概念，可以理解為一階導數為零，它可以是極大值、極小值甚至是拐點。在數值上，光程等于介質折射率乘以光在介質中傳播的路程。
學習目標
自學知識點梳理
考點例題精講
對點演練
解題方法歸納
課時減負課外小測驗
科學精神與擔當
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第四章 光現象 專題4.4 光的折射
1.認識光的折射現象.
2.掌握光從空氣射入水或其他介質時、光從水或其他介質射入空氣時的偏折規律.
3.會用折射原理解釋光的折射現象.
閱讀本節課教材，參考教材完成教師給出的知識點問題的填空：
知識點1. 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　 的現象。
2.折射角：折射光線和　 間的夾角。
知識點2. 光的折射規律
在光的折射中，入射光線、折射光線和　 在同一平面內，入射光線和折射光線分居　 的兩側。光從空氣斜射入水或其他介質時，折射角　 入射角；光從水或其它介質斜射入空氣中時，折射角　 入射角，折射角隨入射角的增大而增大；當光從空氣垂直射入水或其他介質中時，傳播方向　 ，折射角、反射角和入射角都等于　 。
知識點3. 生活中的折射現象
（1）水中的魚的位置看起來比實際位置　 一些；由于光的折射，池水看起來比實際的　 一些；
（2）水中的人看岸上的景物的位置比實際位置　 些；透過厚玻璃看鋼筆，筆桿好像彎折了；斜放在水中的筷子好像　 彎折了。
考點1. 光的折射現象
【例題1】（2023河北）圖所示的光現象中，與“潭清疑水淺”中“水淺”形成原理相同的是（　　）
A. 水中倒影 B. 手影形成 C. 筷子“彎折” D. 激光準直
考點2. 折射現象做光路圖
【例題2】（2023新疆）請在圖中畫出光線AO從空氣斜射入水中時的折射光線。
考點3. 折射規律應用
【例題3】（2023北京） 一束單色光從空氣斜射入水中的情境如圖所示。下列說法正確的是（　　）
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，將沿OA和OB射出
【演練1】如圖的光現象中，由于光的折射形成的是（　　）
A.屏上的皮影 B.水中的倒影 C.水里的“折筷” D.鏡中的花瓶
【演練2】小凱學習完《光現象》之后，興致勃勃地回家給妹妹表演了一個小魔術。他先讓妹妹站定，在她面前擺一只“空碗”（如圖甲所示），然后緩慢地往碗里倒水，成功地給妹妹“變”出了一枚硬幣（如圖乙所示）。魔術的成功是利用了（　　）
A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的直線傳播 D. 光的色散
【演練3】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.
1. 光的折射規律口訣
光線斜射交界面，發射折射同時現，
折射兩角空中大，反射兩角相等見，
都是三線共一面，都是法線居中間。
垂直反射原路返，垂直進入道不偏。
反射折射成虛像，眼睛不會急轉彎。
還有一條別忘記，反射折射都可逆。
注釋：
①光斜射到空氣和其它透明介質的界面上，同時發生發射和折射現象。
②光在空氣和其它透明物質的界面發生折射時，折射角和入射角比較，在空氣中的那個角大；光的反射中，反射角和入射角相等。
③在反射現象中，法線在反射光線和入射光線之間。和折射現象中，法線是在折射光線和入射光線之間。
④光的反射中，垂直入射時，反射光線原路返回。光的折射中，入射光線垂直界面入射，傳播方向不變。
⑤反射和折射成虛像，都是眼睛按照光沿直線傳播的經驗看到的。看到的虛像是反射光線或者折射光線的反向延長線會聚而成的。
⑥光的反射和折射現象中光路都是可逆的。
2.記憶課節知識思維導圖
（滿分100分，答題時間45分鐘，根據下面給出的試題答案與解析自測自評）
一、選擇題（每小題5分，共30分）
1.（2022北京）如圖所示的光現象中，由于光的折射形成的是（　　）
A. 日晷上呈現針的影子 B. 景物在鏡中成像 C. 鳥巢在水中形成倒影 D. 筷子好像在水面處彎折
2. 鳥兒白天會將玻璃幕墻看成藍天白云，黃昏會透過玻璃看到明亮室內的綠色植物，導致其貿然飛往撞擊受傷，鳥兒在如圖所示位置所見情景，是因為在玻璃與空氣分界面處分別發生（　　）
A. 光的反射，光的折射
B. 光的折射，光的反射
C. 光的反射，光的直線傳播
D. 光的直線傳播，光的折射
3.光從玻璃射向空氣中，在玻璃與空氣的交界面上發生折射和反射，以下符合實際情況的是（　　）
A． B． C． D．
4.如圖，向右勻速行駛的動車桌面上有杯水，一束光斜射到水面上，保持人射光方向不變。動車減速時（　　）
A. 入射角不變，折射角不變 B. 入射角變小，折射角變小
C. 入射角變大，折射角變大 D. 入射角變大，折射角變小
5. 在天宮課堂中，航天員王亞平將空氣注入水球，形成的氣泡球與水球的球心都在O點。一束光線從空氣射入水球的光路如圖所示，其中球心O與入射點的連線為法線。則進入氣泡球的折射光線可能為（　　）
A. ① B. ② C. ③ D. ④
6．遂寧的清晨風景如畫，涪江上薄霧縹緲，當太陽升起，薄霧散去，江岸大樹拖著長長的影子，幾只白鷺從江面輕快地掠過，水下的沙石清晰可見對這些場景的形成解釋不正確的是（　　）
A．“薄霧”的形成是水蒸氣的液化現象，“薄霧散去”是水的汽化現象
B．大樹的影子是光的直線傳播形成的
C．看見水下的“沙石”是光發生折射形成的實像
D．白鷺飛翔時，翅膀上方空氣流速大于下方，使上方的壓強小于下方，從而形成升力
二、填空題（每空3分，共30分）
1．2022年4月28日，君君中午一進家門就激動地喊道：“媽媽快看，太陽好漂亮！”媽媽到陽臺往天空一看，原來達州上空出現了漂亮的日暈。日暈，又叫圓虹，是一種大氣光學現象。它形成的原因是：在高空中有卷層云時，高空中會飄浮著無數由水蒸氣 　　（填物態變化）成的冰晶，當光線射入卷層云中的冰晶后會發生反射和 　　，太陽光被分解成紅、黃、綠、紫等多種色光，這樣太陽周圍就出現一個巨大的彩色光環，稱為暈。
3. （2022遼寧阜新）如圖所示，光在水和空氣的界面CD同時發生反射和折射，入射角為 ______度，折射角為______度，界面CD上面的介質是______。
3. （2022江蘇泰州）孤艷陽下的天德湖畔樹影婆娑，水中的鵝卵石清晰可見，湖面上的小鳥上下翻飛，景色美不勝收！其中地面上的樹影是由光的_______形成的，游人看到水中的鵝卵石是光的______形成的，小鳥從水面飛上樹梢，它在水中所成的像到水面距離的大小變化情況是_______。
4．《康熙幾暇格物編 蒙氣》中記載：“置錢碗底，遠視若無，及盛滿水時，則錢隨水光而顯見矣。”這描述的是光的　 　（選填“反射”或“折射”）現象。當看到錢在水中的像時，像的位置比物體的實際位置　 　（選填“高”或“低”）。
三、作圖題（每小題4分，共12分）
1.請在下圖中畫出折射光線的大致位置。
2. （2023福建省）如圖所示，光從空氣斜射入玻璃，請在圖中畫出反射光線和折射光線的大致位置。
3. （2022吉林省）請在圖中畫出折射光線；
4.（2022廣西貴港）如圖所示，一束光從水斜射入空氣中，已知入射光AO，請畫出它的反射光線OB和折射光線OC的大致方向。
四、實驗探究題（共28分）
1. （16分）（2022湖北宜昌）在“探究光從玻璃斜射入空氣的折射規律”的實驗中，小東借助激光筆、半圓形玻璃塊和帶刻度的光具盤完成了實驗，觀察到如圖所示的1、2、3三條光束，并在光具盤上用筆描出了對應的光路。
（1）圖中的折射角大小為_______；
（2）根據實驗現象初步發現，光從玻璃斜射入空氣時，折射角___（選填“>”、“=”或“<”）入射角；
（3）現在要探究光的折射現象中光路是否可逆，具體的操作是_______，如果看到________現象，就可證明光路是可逆的。
2．（12分）光從空氣斜射入水和玻璃時都會發生折射現象，但是水和玻璃的折射情況會相同嗎？為了探究這個問題，小華選擇了光屏、透明玻璃磚、水槽、激光電筒等器材進行實驗。他在光屏上畫出互相垂直的NN'和MM'兩條線段并相交于O點，如圖甲所示。
（1）小華將玻璃磚的一個表面與MM'齊平放置，讓激光電筒發出的光線從A點到O點入射，他看到了如圖乙所示的光路（AO、OC為同一直線），你認為出現光線OC是因為_____所致，鑒于本實驗的目的，此時最應該記錄的兩條光線是________。
（2）接下來他要觀察光從空氣中進入水中的情況，他將光屏豎直放入水槽中，（使線段MM'水平）并向水槽中慢慢注水至水面與MM'齊平，入射光線應該從A點向O點射入，這是為了保證_______，其實本實驗小華還考慮了入射光線所在一側的________相同。
（3）小華最終在光屏上記錄下了如丙所示的光路圖（OE為水中的折射光線），通過分析光路，你認為玻璃和水這兩種介質對光的偏折能力較強的是________。
（4）若用激光以相同的入射角分別從玻璃和水中斜射入空氣中，則_____射出的折射光線更遠離法線。
費馬原理
費馬原理（Fermat's principle）最早由法國 ( https: / / baike. / item / %E6%B3%95%E5%9B%BD fromModule=lemma_inlink" \t "https: / / baike. / item / %E8%B4%B9%E9%A9%AC%E5%8E%9F%E7%90%86 / _blank )科學家 ( https: / / baike. / item / %E7%A7%91%E5%AD%A6%E5%AE%B6 fromModule=lemma_inlink" \t "https: / / baike. / item / %E8%B4%B9%E9%A9%AC%E5%8E%9F%E7%90%86 / _blank )皮埃爾·德·費馬 ( https: / / baike. / item / %E7%9A%AE%E5%9F%83%E5%B0%94%C2%B7%E5%BE%B7%C2%B7%E8%B4%B9%E9%A9%AC fromModule=lemma_inlink" \t "https: / / baike. / item / %E8%B4%B9%E9%A9%AC%E5%8E%9F%E7%90%86 / _blank )在1662年提出：光傳播的路徑是光程取極值的路徑。這個極值可能是極大值、極小值，甚至是函數的拐點。 最初提出時，又名“最短時間原理”：光線 ( https: / / baike. / item / %E5%85%89%E7%BA%BF / 83074 fromModule=lemma_inlink" \t "https: / / baike. / item / %E8%B4%B9%E9%A9%AC%E5%8E%9F%E7%90%86 / _blank )傳播的路徑是需時最少的路徑。費馬原理更正確的稱謂應是“平穩時間原理”：光沿著所需時間為平穩的路徑傳播。所謂的平穩是數學上的微分 ( https: / / baike. / item / %E5%BE%AE%E5%88%86 / 317988 fromModule=lemma_inlink" \t "https: / / baike. / item / %E8%B4%B9%E9%A9%AC%E5%8E%9F%E7%90%86 / _blank )概念，可以理解為一階導數為零，它可以是極大值、極小值甚至是拐點。在數值上，光程等于介質折射率乘以光在介質中傳播的路程。
學習目標
自學知識點梳理
考點例題精講
對點演練
解題方法歸納
課時減負課外小測驗
科學精神與擔當
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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