實驗03探究光的折射定律

實驗梳理

實驗：探究光的折射定律

【實驗目的】探究光的折射規律

【實驗設計】

在玻璃水槽中豎直放置的塑料板由￡和廠兩個半圓形塑料板（帶刻度）組成，其豎直方向的直徑知

為兩半圓的分界線，其中塑料板廠可繞直徑MN在水平面內前后折轉。

【實驗器材】激光筆、水槽、光具盤等

【進行實驗與收集證據】

（1）用激光筆緊貼光具盤照射。

（2）使一束光貼著光具盤E沿某一個角度從空氣中射到界面上的。點；同時，把光具盤尸向前或

向后折，看什么時候能在光具盤產上看到折射光。

（3）在（2）的基礎上，當塑料板尸上同時出現入射光和折射光時，讀出入射角和折射角的度數；

多次改變入射光照射的角度，讀出入射角和折射角的度數，并把數據記錄在表格中。

光從空氣中斜射入水中

實驗次數入射角折射角

130°20°

250°32°

370°40°

（4）旋轉激光筆至水面下方，使光貼著光具盤￡沿某一個角度射向界面上的。點；移動光具盤戶,

當戶上出現折射光時，記錄入射角和折射角的度數；多次改變入射光照射的角度，讀出入射角和折射角

的度數，并把數據記錄在表格中。

光從水中斜射入空氣中

實驗次數入射角折射角

120°30°

232°50°

340°70°

【分析論證】

（1）E、F光具盤不在同一平面內，光具盤F上看不見折射光；E、F光具盤在同一平面內，光具盤

F上可以看見折射光，說明折射光線、入射光線和法線在同一平面內，且折射光線和入射光線分別位于

法線的兩側。

光從空氣中斜射入水中

實驗次數入射角折射角

130°20°

250°32°

370°40°

(2)光從空氣中斜射入水中，入射角＞折射角；折射角隨入射角增大而增大;

光從水中斜射入空氣中

實驗次數入射角折射角

120°30°

232°50°

340°70°

(3)光從水中斜射入空氣中，入射角〈折射角；折射角隨入射角的增大而增大。

(4)折射時光路是可逆的。

【實驗結論】

(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在法線兩側。

(3)光從空氣斜射入水或其他介質中時，折射角小于入射角，當入射角增大時，折射角也增大。光

從水或其他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他介質中時，傳播方向不變。

(5)折射時光路可逆。

考向點撥

《探究光的折射定律》常考問題：

(1)根據實驗數據，分析折射角與入射角的大小關系：當光從空氣射入玻璃中時，入射角大于折射

角；當光從玻璃射入空氣中時，入射角小于折射角。

(2)根據實驗數據，分析折射角與入射角的變化關系：無論從空射射入玻璃，還是從玻璃射入空氣，

折射角隨入射角增大而增大(或減小而減小)。

(3)光垂直入射時，傳播方向的判斷：光的傳播方向不變。

(4)折射光線的偏折方向：會向法線方向偏折。

(5)多次實驗的目的：尋找普遍規律。

(6)使用可轉折的光屏，是為了研究折射光線、入射光線和法線是否在同一平面。

(7)光線貼著光具盤照射，是為了：顯示光從空氣射入玻璃磚中時的光路。

(8)說明光路是可逆的操作：當光沿著原來的折射光線方向入射角時，光會沿著之前的入射光線路

徑折射出去，說明在光的折射現象中，光路是可逆的。

(9)當光從空氣垂直射到水面時，折射角等于%度。

(10)折射規律的應用：①站在清澈的游泳池里，在岸上的人會發現游泳池里人的腿變通。②把一

枚硬幣放入杯底，實際位置比看到的硬幣的位置要偏低。

41典例精析)

【典例1】

小麗同學在探究"光的折射規律”時利用了如圖所示的裝置。由￡和尸兩個半圓形組成的光屏豎直

放置在玻璃水槽中，NOM為兩半圓的分界線。

⑴實驗時，先讓光屏環位于同一平面內，一束激光貼著光屏沿AO從空氣斜射入水中，在光屏產

上可以看到折射后的光束08。實驗中除圖中的AO、OB光線之外，小麗在光屏上還能看到一條光線,

這是因為光的..現象產生的，請在圖中畫出此光線。

(2)為驗證折射光、入射光、法線在同一平面，小麗應將光屏(選填或"k’)向后折轉一

定角度進行觀察。

⑶在探究折射角和入射角的大小關系時，小麗保持入射點。不變，多次改變入射角進行實驗并記

錄對應的折射角和入射角的大小，多次實驗的目的是

實驗次數第一次第二次第三次第四次

入射角15°30°45°60°

折射角11°22°32°40°

⑷小麗測量的數據如表中所示，由此她得出結論：在光的折射現象中，折射角總是小于入射角。

你認為小麗的結論準確嗎？理由是：o

【典例2】

探究光的折射規律的實驗裝置如圖所示，豎直放置的光屏EF可繞其上MN所在直線前后折轉。

入射角a0°15°30°45°60°

⑴實驗時小蘭讓光束沿也射入水中，光束進入水中后折射光線會向（選填"靠近"或

"遠離"）法線的方向偏折，說明光從空氣斜射入水中時傳播方向發生了改變；

（2）接著小蘭讓光束貼著光屏從空氣斜射入水中，當小芳將F板向后折轉一定角度時，在F板上—

（選填"能"或"不能"）看到折射光，此時折射光線和入射光線（選填"在"或"不在"）同一平

面內；

（3）小蘭和小芳多次改變入射光線4。與ON的夾角進行實驗，測量結果如表所示。分析數據可得:

光從空氣斜射入水中，入射角增大時，折射角（選填"增大"或"減小"）；

⑷如果讓光束從空氣垂直射入水中，此時光的傳播方向（選填"改變"或"不變"）。

41對點練習）

【訓練1】

小光在做"探究光的折射特點"的實驗時，如圖是光從空氣射入水中時的光路。通過實驗得到如下數

據：

（1）分析表中數據，可得出結論：

①光從空氣斜射到水面時，將同時發生折射和現象；

②光從空氣斜射到水面時，折射角隨入射角的變大而,且折射角始終（選填"大于""等

于"或"小于"）入射角。當光從空氣垂直射到水面時，折射角等于（注意：填角度大小）；

（2）拓展應用：

小光去游泳，觀察到深水區并不深，原因是他看到的池底是由光的折射形成的（選填"實像"

或"虛像"），在實際位置的上方。

【訓練2】

在"初識光的折射現象"和"探究光的折射特點"實驗中:

甲乙丙

⑴如圖甲，小明將一束激光射至尸點，形成一個光斑，向水槽內慢慢注水，水槽底部光斑的位置

將（向左移動/向右移動/不動），這說明光從空氣斜射入水中時，傳播方向（會

/不會）發生偏折。實驗中光在空氣中的傳播路徑并不清晰，為解決此問題，他在水面上方噴了一

些;

（2）如圖乙，小明繼續探究“光從空氣射入水中時的折射特點"，他使用可折轉的光屏，是為了研究

折射光線、入射光線和法線是否=如圖丙，他將光沿著A。方向射向水面上的。點，光在水

中沿著08方向射出，折射光也逐步偏向法線，折射光也逐步偏向法線，說明光從空氣斜射入水中時，

入射角減小，折射角隨之（增大/減小/不變）。當光沿著N。方向射入時會沿方向射

出，此時折射角為度；

⑶若光沿3。方向射入，折射光線將沿方向射出，這是因為光折射時，。

【訓練3】

如圖所示，是小宇"探究光的反射與折射規律”的實驗裝置。通過多次實驗將測得的數據記錄在下表

中：

入射角0°15°30°45°60°

反射角0°15°30°45°60°

折射角0°11°22°32°40°

⑴當光從空氣斜射入水中時，折射角入射角，入射角減小，折射角;當光從空氣垂

直射入水中時，折射角等于.

（2）小宇讓一束光沿著圖中8。方向入射向水面時，當入射光線以22。的入射角從水中射入空氣時,

折射角等于.

⑶若將光屏繞直徑M9M向后折轉，則在光屏上________

A.只能看到反射光線

B.只能看到折射光線

C.同時看到反射光線和折射光線

D.反射光線和折射光線均看不到

⑷小宇接著又完成了光從空氣斜射入玻璃和從玻璃斜射入空氣的實驗，他這樣進行多次實驗的目

的是為了;

⑸把一枚硬幣放入杯底，看到的硬幣的位置比它的實際位置要偏（選填"高"或"低"）。

【訓練4】

在探究光的折射特點的實驗中：

?A

?C

?B

①②③

⑴如圖甲所示，光從空氣斜射入水中，將入射角、折射角記錄在下表中。本實驗多次改變入射角

的目的是，分析表格中的數據，你能得出的結論（寫出一條即可）：.當光

以32。的入射角從水射入空氣中時，折射角為。；

入射角a

折射角夕

⑵如圖乙所示，將透明的薄壁（厚度可忽略不計）方形水槽水平放置，激光筆沿圖示方向發出一

束光，側壁上A處出現一個光斑，水槽中注入一定量的水后，側壁上8處出現一個光斑，為使光斑由

B移至C處，應使水槽中水面的高度（選填"增加""減少"或"不變"），水面高度的變化量______

（選填"大于"、"小于"或"等于"）8C間的距離；

⑶如圖丙所示，小明將激光筆移至虛線框內向水槽底部照射，為使光束沿DE方向射出，則激光

筆照射在水槽底部的位置必須在_______（選填"①""②"或"③"）區域內，且激光筆射出的入射光的方

【訓練5】

在驗證"光的折射規律”的實驗中，小華同學利用激光筆、水槽、水和一個可繞MV'折轉的光屏進行

了如圖所示實驗。

⑴當光沿著NO方向射入時會沿ON'方向射出，說明此時傳播方向發生改變，此時折射角

為度；

⑵如圖乙，小明繼續探究“光從空氣射入水中時的折射特點"，他使用可折轉的光屏，是為了研究

折射光線、入射光線和法線是否o

⑶光屏上呈現的光路如圖所示，小華在光屏上記錄下光路并標出了此時的入射角和折射角，據此

她得出：光從空氣斜射入水中時，折射角大于入射角這一錯誤結論，小華得出該錯誤結論的原因

是;

⑷糾正錯誤后，小華測得如下表所示的兩組數據：

表一：光從空氣斜射入水中

序號123

入射角a/。304560

折射角7/。223240

表二：光從水中斜射入空氣匚□

序號123

入射角a/。22團40

折射角7/。304560

①表二中"或數據被遮擋住看不到，由表中信息可知這個數據2強______;

②如果小華在探究光從空氣斜射入水中的折射規律時，完成了’第4次實驗，入射角是40。,折射角

可能是;

A.20°B.28°C.35°D.60°

⑸實驗中，為了便實驗結論更具有普遍性，除了改變入射角進行多次測量外，還應進行的操作

是O

【訓練6】

某同學在做"探究光的折射特點"實驗，如圖是光從空氣射入水中時的光路。實驗中發現，入射光

線、折射光線和法線在同一平面內，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側，通過實驗還得到如下

數據：

入射角a0°15°30°45°60°

反射角￡0°15°30°45°60°

折射角V0°11°22.1°35.4°40.9°

（1）分析表中數據，可得出結論：

①光從空氣中斜射到水面時，將同時發生_________和現象；

②光從空氣斜射到水面時，折射角隨入射角的增大而（選填"增大"或"減小"），且折射

角（選填"大于"、"等于"或"小于"）入射角。當光沿著原來的折射光線方向入射時，光會沿

著之前的入射光線路徑折射出去，說明在光的折射現象中，光路是的。當光從空氣垂直射到

水面時，折射角等于零。

（2）該同學根據上述實驗中的發現和結論②總結出了光的折射特點。請你對該同學通過上述探究實

驗得出光的折射特點的過程作出評價。是否存在不足？答：（填"是"或"否"）;請簡要說明

理由：。

【訓練7】

如圖甲所示，在“探究光的折射特點"實驗中:

（1）光與水面成45。射入杯中時，會在杯底形成光斑，若入射光束A。沿逆時針方向轉動一定的角

度，水中的折射角將（選填"變大"、"變小"或"不變"）；

（2）保持入射光線不變，向杯中繼續注水，杯底的光斑將向（選填"左"或"右"）移動，水

位上升過程中折射角將（選填"變大"、"變小"或"不變"）；

⑶如圖乙所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人會發現泳池里人的腿變短，能描述此現象的光

路是圖丙中的（填序號）。

【訓練8】

如圖是某同學利用光具盤探究光從空氣斜射入玻璃中時的光路，經過多次實驗并記錄了如下數

據:

入射角a10°30°45°60°

折射角/7.1°20.7°30°37.8°

(1)實驗中，光具盤除了能讀出入射角和折射角大小外，還具有的作用；

(2)分析表格中的數據，你能得出的結論(寫出一條即可)：;

(3)根據表格中的數據還可以判斷：當光以35。的入射角從空氣射入玻璃中時，其折射角

30。(選填"大于"、和"小于"或"等于")；

(4)當光以30。的入射角從玻璃射入空氣中時，其折射角是；

⑸讓這一束光垂直于玻璃射入空氣。傳播方向(選填序號)。

A.向右偏B.向左偏C.不偏

【訓練9】

如圖甲是王楠同學利用光具盤探究光從空氣斜射入玻璃中時的光路，經過多次實驗并記錄了數

據：

0°

甲乙

入射角a10°30°45°60°

折射角67.1°20.7°30°37.8°

(1)本實驗應在較(選填"暗"或"亮")的環境中進行；由表格中的數據還可以判斷：當光以

55。的入射角從空氣射入玻璃中時，其折射角30°(選填"等于"、"小于"或"大于")；

⑵當光以30。的入射角從玻璃斜射入空氣中時，其折射角是。，你的依據是：在光的折射

中，;

⑶同班的陳新同學利用圖乙探究光從空氣斜射入水中時的光路。實驗時，光貼著光屏從空氣斜射

入水中，將尸板向后折轉一定的角度，則在歹板上______（選填"能"或"不能"）看到折射光，此時折射

光線和入射光線（選填"在"或"不在"）同一平面內；

⑷保持圖乙的入射光不動，繼續往水槽里加適量的水，會看到水槽底部的亮斑3向（選填

"左"或"右"）移動。

【訓練10]

某小組同學設計了如圖甲所示的實驗裝置探究光的折射規律，在玻璃水槽中豎直放置的光屏由E

和廠兩個半圓形光屏組成，其豎直方向的直徑為兩半圓的分界線，其中光屏e可繞直徑NOM在

水平面內前后折轉。

⑴將光屏F調至與光屏E在同一平面內，保持入射點O不變，多次改變入射光線AO與ON的夾

角進行實驗，該小組同學將測量結果記錄在下表中。

入射角a0°15°30°45°60°

折射角P0°11.3°22.1°35.4°40.9°

①分析數據得出的結論是：（寫出一條即可）。

②當光從空氣垂直射入水中時，光的傳播方向（選填"改變"或"不改變"）。

（2）該小組同學在玻璃水槽底部用另一支激光筆讓光貼著光屏廠沿3。射向水面時，可看到折射光

線沿。4方向射出，這說明在光的折射現象中，光路是的。

⑶另一小組的小華在做光的折射實驗時，將一束光以相同的入射角從空氣分別斜射入水和玻璃

中，如圖乙所示。分析實驗現象可知，不同介質對光的折射本領是（選填"不同"或"相同"）的，

水對光的折射本領（選填"大于""等于"或"小于"）玻璃對光的折射本領。

⑷在日常生活中，我們經常會有“潭清疑水淺”的錯覺，而水底變淺是因為我們看到的水底是

像。

41真題感悟）

1.（2023?內蒙古赤峰）探究光折射時折射角與入射角的關系，如圖所示，使一束光從甲介質斜射

入乙介質，測量并記錄入射角和折射角大小；改變光束射向。點的角度，進行多次實驗，數據如下表

所示:

實驗次數1234

入射角10°20°30°40°

折射角15.1°30.7°48.6°73.8°

（1）光從甲介質斜射入乙介質發生折射時，折射角入射角；折射角隨著入射角的增大

而;

（2）做完第4次實驗后，同學們又使一束光從乙介質中以73.8。的入射角射入甲介質，測得折射角

恰好為40。，這說明在折射現象中，。

2.（2022?廣西河池）某同學做"探究光的折射規律"實驗，她把半圓形玻璃磚固定在圓盤中心，讓

激光束沿圓盤半徑入射到玻璃磚圓心處，激光束經玻璃磚折射后從半圓弧邊射出（如圖所示）。旋轉

圓盤，多次改變激光束入射角度，觀察折射光線方向并記錄數據，如下表所示。

實驗次數12345

入射角20°30°60°75°

折射角13°19°28°35°40°

（1）做第三次實驗時，忘了記錄入射角的數據，結合圖可知，此時的入射角為;

（2）分析實驗數據可知：當光從空氣斜射到玻璃表面時，折射角入射角，折射角隨入射角

增大而O

60-30

3.（2022?山東棗莊）如圖是某同學利用光具盤探究光從空氣斜射入玻璃中時的光路，經過多次實

驗并記錄了如下數據:

入射角a10°30°45°60°

折射角夕7.1°20.7°30°37.8°

(1)實驗中，光具盤除了能讀出入射角和折射角大小外，還具有的作用；

(2)分析表格中的數據，你能得出的結論(寫出一條即可)：；

(3)根據表格中的數據還可以判斷：當光以35。的入射角從空氣射入玻璃中時，其折射角30。

(選填"大于"、"小于"或"等于")；

(4)當光以30。的入射角從玻璃射入空氣中時，其折射角是。

0°

90°

4.(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。

5.(2022?云南)小華偶然間垂直向下看到放在玻璃磚下面的字發生了錯位。

(1)他想光斜射時才發生偏折，才會出現“池底變淺”的現象,那么光在垂直入射時，光線不再偏折，

還會有"池底變淺”的現象嗎？上述過程在科學探究中做(選填"設計實驗”"提出問題"或"分析

論證”)。

(2)①聯想到"平面鏡成像"找像位置的方法，于是他按如圖所示將玻璃磚緊貼物體擺放在水平桌

面上的一張白紙上，標記出物體的位置。按照圖乙的方式沿水平方向觀察物體(觀察盒上的條形

碼)。當看到物體經玻璃成成的像時，前后移動小卡片，使小卡片與像在同一個平面上，將小卡片此

時的位置標記在白紙上，這樣就找到了放置一塊玻璃磚時的位置。

②隨后，他將玻璃磚離開物體向觀察者移動一小段距離后進行觀察，發現像的位置不變，說明玻

璃磚與物體的距離影響成像位置（選填"會"或"不會"）。

（3）為了觀察不同厚度玻璃的成像情況，他將第二塊相同玻璃磚緊貼在第一塊后面，如圖丙所

示，觀察并記錄像的位置；他再將第三塊相同玻璃磚緊貼在前兩塊后面，如圖丁所示，觀察并記錄像

的位置。記錄數據如下圖所示:

I2.13cm

|2.15cm

12.35cm

——無雙師攸口」［豕口）儀旦

①分析圖的數據可知，用一塊玻璃磚觀察時，像與物體的距離是cm；

②三次實驗都說明了光在垂直入射時，像的位置會觀察者（選填"靠近"或"遠離"）。

（4）從圖的實驗數據還可以得出：玻璃的厚度越厚，像與物的距離越o

（5）從以上探究可知，從豎直方向看到的池底比它的實際位置_________（選填"淺"或"深"）。

實驗03探究光的折射定律

實驗梳理

__________________4

實驗：探究光的折射定律

【實驗目的】探究光的折射規律

【實驗設計】

在玻璃水槽中豎直放置的塑料板由￡和尸兩個半圓形塑料板(帶刻度)組成，其豎直方向的直徑腑

為兩半圓的分界線，其中塑料板廠可繞直徑MN在水平面內前后折轉。

【實驗器材】激光筆、水槽、光具盤等

【進行實驗與收集證據】

(1)用激光筆緊貼光具盤照射。

(2)使一束光貼著光具盤E沿某一個角度從空氣中射到界面上的。點；同時，把光具盤/向前或

向后折，看什么時候能在光具盤廠上看到折射光。

(3)在(2)的基礎上，當塑料板廠上同時出現入射光和折射光時，讀出入射角和折射角的度數；

多次改變入射光照射的角度，讀出入射角和折射角的度數，并把數據記錄在表格中。

光從空氣中斜射入水中

實驗次數入射角折射角

130°20°

250°32°

370°40°

(4)旋轉激光筆至水面下方，使光貼著光具盤￡沿某一個角度射向界面上的。點；移動光具盤戶,

當尸上出現折射光時，記錄入射角和折射角的度數；多次改變入射光照射的角度，讀出入射角和折射角

的度數，并把數據記錄在表格中。

光從水中斜射入空氣中

實驗次數入射角折射角

120°30°

232°50°

340°70°

【分析論證】

(1)E、F光具盤不在同一平面內，光具盤F上看不見折射光；E、F光具盤在同一平面內，光具盤

F上可以看見折射光，說明折射光線、入射光線和法線在同一平面內，且折射光線和入射光線分別位于

法線的兩側。

光從空氣中斜射入水中

實驗次數入射角折射角

130°20°

250°32°

370°40°

(2)光從空氣中斜射入水中，入射角＞折射角；折射角隨入射角增大而增大;

光從水中斜射入空氣中

實驗次數入射角折射角

120°30°

232°50°

340°70°

(3)光從水中斜射入空氣中，入射角〈折射角；折射角隨入射角的增大而增大。

(4)折射時光路是可逆的。

【實驗結論】

(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在法線兩側。

(3)光從空氣斜射入水或其他介質中時，折射角小于入射角，當入射角增大時，折射角也增大。光

從水或其他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他介質中時，傳播方向不變。

(5)折射時光路可逆。

考向點撥

《探究光的折射定律》常考問題：

(1)根據實驗數據，分析折射角與入射角的大小關系：當光從空氣射入玻璃中時，入射角大于折射

角；當光從玻璃射入空氣中時，入射角小于折射角。

(2)根據實驗數據，分析折射角與入射角的變化關系：無論從空射射入玻璃，還是從玻璃射入空氣，

折射角隨入射角增大而增大(或減小而減小)。

(3)光垂直入射時，傳播方向的判斷：光的傳播方向不變。

(4)折射光線的偏折方向：會向法線方向偏折。

(5)多次實驗的目的：尋找普遍規律。

(6)使用可轉折的光屏，是為了研究折射光線、入射光線和法線是否在同一平面。

(7)光線貼著光具盤照射，是為了：顯示光從空氣射入玻璃磚中時的光路。

(8)說明光路是可逆的操作：當光沿著原來的折射光線方向入射角時，光會沿著之前的入射光線路

徑折射出去，說明在光的折射現象中，光路是可逆的。

(9)當光從空氣垂直射到水面時，折射角等于純度。

(10)折射規律的應用：①站在清澈的游泳池里，在岸上的人會發現游泳池里人的腿變短。②把一

枚硬幣放入杯底，實際位置比看到的硬幣的位置要他低。

可典例精析)

【典例1】

小麗同學在探究“光的折射規律"時利用了如圖所示的裝置。由E和尸兩個半圓形組成的光屏豎直

放置在玻璃水槽中，為兩半圓的分界線。

⑴實驗時，先讓光屏所位于同一平面內，一束激光貼著光屏沿從空氣斜射入水中，在光屏下

上可以看到折射后的光束。及實驗中除圖中的AO、02光線之外，小麗在光屏上還能看到一條光線，

這是因為光的現象產生的，請在圖中畫出此光線。

⑵為驗證折射光、入射光、法線在同一平面，小麗應將光屏(選填或"嚴)向后折轉一

定角度進行觀察。

⑶在探究折射角和入射角的大小關系時，小麗保持入射點。不變，多次改變入射角進行實驗并記

錄對應的折射角和入射角的大小，多次實驗的目的是o

實驗次數第一次第二次第三次第四次

入射角15°30°45°60°

折射角11°22°32°40°

⑷小麗測量的數據如表中所示，由此她得出結論：在光的折射現象中，折射角總是小于入射角。

你認為小麗的結論準確嗎?理由是:

【答案】⑴反射

(2)F

⑶尋找普遍規律

⑷不正確見解析

【解析】(1)田⑵一束激光貼著光屏沿A。從空氣斜射水面時，既發生反射，又發生折射，法線

和折射光線已作出，根據反射角等于入射角，在法線右側的空氣中作出反射光線，如下圖所示:

(2)為驗證折射光、入射光、法線在同一平面，應保持入射光線位置不變，即光屏E不動，將光

屏/向后折轉一定角度進行觀察；當尸板向后折轉一定的角度后，呈現折射光線的尸板和呈現入射光

線的E板不在同一平面內，此時在尸板上不能看到折射光，這說明折射光和入射光、法線在同一平面

內。

(3)本實驗通過多次改變入射角，進行多次測量的主要目的是尋找普遍規律。

(4)⑴⑵小麗的結論不正確，在光的折射現象中，折射角不總是小于入射角，應改變光的傳播方

向繼續實驗(比如讓光從水斜射入空氣中)。

【典例2】

探究光的折射規律的實驗裝置如圖所示，豎直放置的光屏EF可繞其上MN所在直線前后折轉。

入射角a0°15°30°45°60°

折射角￡0°11.3°22.1°35.4°40.9°

⑴實驗時小蘭讓光束沿也射入水中，光束進入水中后折射光線會向（選填"靠近"或

"遠離”）法線的方向偏折，說明光從空氣斜射入水中時傳播方向發生了改變；

⑵接著小蘭讓光束貼著光屏從空氣斜射入水中，當小芳將F板向后折轉一定角度時，在F板上—

（選填"能"或"不能"）看到折射光，此時折射光線和入射光線（選填"在"或"不在"）同一平

面內；

（3）小蘭和小芳多次改變入射光線AO與ON的夾角進行實驗，測量結果如表所示。分析數據可得：

光從空氣斜射入水中，入射角增大時，折射角（選填"增大"或"減小"）；

⑷如果讓光束從空氣垂直射入水中，此時光的傳播方向（選填"改變"或"不變"）。

【答案】⑴靠近

（2）不能在

（3）增大

⑷不變

【解析】（1）讓光束沿A。射入水中，光束進入水中后，由于折射角要小于入射角，則折射光線

會向法線方向偏折，說明光從空氣斜射入水中時傳播方向發生了改變。

（2）⑴⑵因折射光線和入射光線和法線在同一平面內，所以，光貼著光屏從空氣射入水中，該

小組同學將F板向后折轉一定角度，則在F板上不能看到折射光，此時折射光線和入射光線在同一平

面內。

（3）根據表格中的數據可知，光從空氣中斜射入水中時，折射角小于入射角；入射角增大，折射

角也增大。

（4）光垂直于界面入射時，傳播方向不變。

47對點練習）

【訓練1】

小光在做"探究光的折射特點”的實驗時，如圖是光從空氣射入水中時的光路。通過實驗得到如下數

據：

⑴分析表中數據，可得出結論：

①光從空氣斜射到水面時，將同時發生折射和現象；

②光從空氣斜射到水面時，折射角隨入射角的變大而，且折射角始終（選填"大于""等

于"或"小于"）入射角。當光從空氣垂直射到水面時，折射角等于（注意：填角度大小）；

（2）拓展應用：

小光去游泳，觀察到深水區并不深，原因是他看到的池底是由光的折射形成的（選填"實像"

或"虛像"），在實際位置的上方。

【答案】⑴光的反射變大小于0°

⑵虛像

【解析】（1）田光從空氣斜射到水面時，將同時發生反射和折射現象。

⑵⑶光從空氣斜射到水面時，當入射角不斷增大時，折射角也隨之增大，故折射角隨入射角的變

化關系是：折射角隨入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。

⑷當光從空氣垂直射到水面時，折射角等于零。

（2）池底反射的光線由水中斜射到空氣中時，在水面上發生折射，折射角大于入射角，折射光線

進入人眼，人眼會逆著折射光線的方向看去，就會覺得池底變淺了，故形成虛像。

【訓練2】

在"初識光的折射現象”和"探究光的折射特點"實驗中：

甲乙丙

（1）如圖甲，小明將一束激光射至P點，形成一個光斑，向水槽內慢慢注水，水槽底部光斑的位置

將（向左移動/向右移動/不動），這說明光從空氣斜射入水中時，傳播方向（會

/不會）發生偏折。實驗中光在空氣中的傳播路徑并不清晰，為解決此問題，他在水面上方噴了一

些；

（2）如圖乙，小明繼續探究“光從空氣射入水中時的折射特點"，他使用可折轉的光屏，是為了研究

折射光線、入射光線和法線是否0如圖丙，他將光沿著A。方向射向水面上的。點，光在水

中沿著OB方向射出，折射光也逐步偏向法線，折射光也逐步偏向法線，說明光從空氣斜射入水中時，

入射角減小，折射角隨之（增大/減小/不變）。當光沿著N。方向射入時會沿方向射

出，此時折射角為度；

（3）若光沿8。方向射入，折射光線將沿方向射出，這是因為光折射時，o

【答案】⑴向左移動會煙霧

⑵在同一平面減小0

⑶。4光路可逆

【解析】(1)⑴⑵光從空氣斜射入水中，折射角小于入射角；如果按照圖示中的角度照射激光,

同時向水槽內慢慢注水，折射點會左移，水槽底部光斑的位置將向左移動，這說明光從空氣斜射入水

中時，傳播方向會發生偏折。

⑶向水面上方噴些煙霧，這時光通過煙霧的水時發生漫反射，便于在各個角度觀察光的傳播路

徑。

(2)田使用可折轉的光屏，折轉后，那一半光屏所在平面會發生改變，看不到反射光線，因此是

為了觀察折射光線、入射光線和法線是否在同一平面內。

[2]因為當入射光線偏向法線時，折射角也隨之偏向法線，所以可以說明光從空氣斜射入水中時，

入射角減小，折射角隨之減小。

⑶當光沿著NO方向射入時會沿0M方向射出，即入射光線垂直入射，折射光線與法線重合，即入

射光線垂直入射，即此時折射角為。度。

(3)⑴⑵由于光折射時，光路可逆，若光沿80方向射入，折射光線將沿0A方向射出，與原來

的傳播方向正好相反。

【訓練3】

如圖所示，是小宇"探究光的反射與折射規律”的實驗裝置。通過多次實驗將測得的數據記錄在下表

中：

入射角0°15°30°45°60°

反射角0°15°30°45°60°

折射角0°11°22°32°40°

⑴當光從空氣斜射入水中時，折射角入射角，入射角減小，折射角;當光從空氣垂

直射入水中時，折射角等于。。

(2)小宇讓一束光沿著圖中8。方向入射向水面時，當入射光線以22。的入射角從水中射入空氣時，

折射角等于。；

⑶若將光屏繞直徑N0M向后折轉，則在光屏上________

A.只能看到反射光線

B.只能看到折射光線

C.同時看到反射光線和折射光線

D.反射光線和折射光線均看不到

⑷小宇接著又完成了光從空氣斜射入玻璃和從玻璃斜射入空氣的實驗，他這樣進行多次實驗的目

的是為了;

(5)把一枚硬幣放入杯底，看到的硬幣的位置比它的實際位置要偏(選填"高"或"低")。

【答案】⑴小于減小0

(2)30

(3)D

(4)避免偶然性，得到普遍規律

(5)高

【解析】(1)5⑵⑶分析表格數據可得出結論：光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，入

射角減小，折射角也減小，當入射角等于0。時，折射角也等于0。，即光從空氣垂直射入水中時，折射

角等于0°。

(2)光的折射現象中，光路是可逆的。當入射光線以30。的入射角從空氣中射入水中時，折射角

等于22。，故當入射光線以22。的入射角從水中射入空氣時，折射角等于30。。

(3)光從空氣斜射入水或其它介質時，反射光線、折射光線與入射光線、法線在同一平面內，若

將光屏繞直徑NOM向后折轉，反射光線與光屏不在同一平面內，折射光線與光屏也不在同一平面內，

則在光屏上反射光線和折射光線均看不到，故ABC不符合題意，D符合題意。

故選D。

(4)換用不同的介質多次實驗的目的是避免偶然性，使實驗結論更具有普遍性。

(5)把一枚硬幣放入杯底，由于光的折射作用，硬幣反射的光從水斜射入空氣中時，折射角會大

于入射角，故看到硬幣的位置會比它的實際位置要偏高。

【訓練4】

在探究光的折射特點的實驗中：

⑴如圖甲所示，光從空氣斜射入水中，將入射角、折射角記錄在下表中。本實驗多次改變入射角

的目的是，分析表格中的數據，你能得出的結論(寫出一條即可)：o當光

以32。的入射角從水射入空氣中時，折射角為1

入射角。0°15°30°45°60°

折射角△0°11°22°32°41°

(2)如圖乙所示，將透明的薄壁(厚度可忽略不計)方形水槽水平放置，激光筆沿圖示方向發出一

束光，側壁上A處出現一個光斑，水槽中注入一定量的水后，側壁上B處出現一個光斑，為使光斑由

B移至C處，應使水槽中水面的高度（選填"增加""減少"或"不變"），水面高度的變化量______

（選填"大于"、"小于"或"等于"）8C間的距離；

（3）如圖丙所示，小明將激光筆移至虛線框內向水槽底部照射，為使光束沿DE方向射出，則激光

筆照射在水槽底部的位置必須在_______（選填"①""②"或"③"）區域內，且激光筆射出的入射光的方

向應_______o

【答案】（1）多次實驗排除偶然性光從空氣斜射入水中，折射角小于入射角45

⑵增加大于

（3）②與。E方向平行

【解析】（］）⑴一次實驗得出的實驗結論具有偶然性，為了排除偶然性，得出具有普遍性規律的

結論，實驗時應多次改變入射角獲得多組數據。

⑵由表中數據可知，光從空氣中斜射入水中時，每次實驗中入射角都大于水中的折射角，故可

得：光從空氣斜射入水中，折射角小于入射角。

⑶光路具有可逆性，由表中數據可知，當光線以45。的入射角從空氣斜射入水中時，折射角為

32。，所以當光線以32。的入射角從水射入空氣中時，折射角為45。。

（2）田當水槽中的水增加時，圖像如圖所示

可知，為使光斑由B移至C處，應使水槽中水面的高度增加。

⑵因入射角度不變，所以折射光線相互平行，由上圖可知，水面高度的變化量大于3C間的距離。

（3）田⑵光從空氣斜射入水中，又從水中斜射向空氣中，經過兩次折射，最后的折射光線與原入

射光線相平行，所以激光筆射出的入射光的方向應與。E方向平行。光從空氣中斜射入水中時，入射角

大于折射角，從水中斜射入空氣中時，入射角小于折射角，由圖可知，激光筆照射在水槽底部的位置

必須在②區域內。

【訓練5】

在驗證"光的折射規律"的實驗中，小華同學利用激光筆、水槽、水和一個可繞MV'折轉的光屏進行

了如圖所示實驗。

⑴當光沿著NO方向射入時會沿ON'方向射出，說明此時傳播方向發生改變，此時折射角

為度；

⑵如圖乙，小明繼續探究“光從空氣射入水中時的折射特點"，他使用可折轉的光屏，是為了研究

折射光線、入射光線和法線是否o

⑶光屏上呈現的光路如圖所示，小華在光屏上記錄下光路并標出了此時的入射角和折射角，據此

她得出：光從空氣斜射入水中時，折射角大于入射角這一錯誤結論，小華得出該錯誤結論的原因

是;

⑷糾正錯誤后，小華測得如下表所示的兩組數據:

表一：光從空氣斜射入水中

序號123

入射角a/。304560

折射