实验 3 探究光折射时的特点
命题点
【实验器材】激光笔、水槽、水、可折转光屏、量角器等。
【实验装置】

【实验操作】
1. 注意事项。
① 为使实验现象明显，应在较的环境中进行实验。② 光屏应竖直放置，使折射光线呈现在光屏上。
2. 操作步骤。
(1) 改变入射角的大小，折射角随入射角的变化而变化。
(2) 将有折射光线的光屏向后翻折，光屏上(选填“能”或“不能”)显示折射光线。
(3) 将光线逆着原折射光线射入，则光逆着原入射方向射出，说明光的折射现象中，光路是的。
【实验结论】光折射时，折射光线、入射光线与法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，折射角随入射角的增大而增大。
【交流与反思】
1. 更换不同介质进行多次实验的目的：。
2. 当水中显示的光路不明显时，可在水中滴入少量牛奶或墨水。

暗；不能；可逆；寻找普遍规律

① 为使激光路径清晰可见，实验应在较暗的环境中进行，以减少环境光干扰；② 光屏向后翻折后，因折射光线、入射光线与法线在同一平面内，翻折后光屏不在该平面，故不能显示折射光线；③ 光逆着原折射光线入射时，沿原入射方向射出，说明光路可逆；④ 更换不同介质多次实验是为了避免偶然性，寻找普遍规律。

例 3 为了探究光的折射规律，小明、小红、小刚分别使用下面的装置进行实验。

(1) 三个装置中，带量角器的塑料板的作用是。实验中激光笔要(选填“紧贴”或“远离”)塑料板照射。
(2) 从图中可看出，光照射到透明物体表面时，将同时发生和现象。
(3) 塑料板是由两个半圆塑料板组装的，实验时，小明将塑料板 F 向后翻折一定角度后，在塑料板 F 上(选填“能”或“不能”)看到折射光线，这说明折射光线和入射光线(选填“在”或“不在”)同一平面内。
(4) 实验中，三位同学测得数据如下表：
① 分析小明和小红的实验数据，我们发现：光从空气射入其他介质中，垂直照射时，折射角等于，光线不偏折；斜射时，折射角随入射角的增大而，折射角(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。

② 分析小刚的实验数据，我们发现：光从其他介质射入空气中，垂直照射时，折射角等于，光线不偏折；斜射时，折射角随入射角的增大而，折射角(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。
③ 综合小明和小刚的实验数据，我们发现：在折射现象中，光路是的。
④ 你认为由小刚的实验数据得出②中的结论，其不足之处是。
【补充设问】
(5) 根据小刚的测量结果，我们推测：随着入射角和折射角的增大，(选填“折射角”或“入射角”)先达到 90°；此时若继续增大入射角，将发现不会再有光线，而只存在光线。

(1) 显示光的传播路径，测量入射角和折射角的大小；紧贴
(2) 反射；折射
(3) 不能；在
(4) ①0°；增大；小于
②0°；增大；大于
③可逆
④实验仅用了水一种介质，结论具有偶然性（或未换用不同介质多次实验，结论不具有普遍性）
(5) 折射角；折射；反射

(1) 带量角器的塑料板可显示光的传播路径，同时便于测量入射角和折射角的大小；激光笔紧贴塑料板照射，能让光线在塑料板上清晰呈现传播路径。
(2) 由实验装置图可知，光照射到透明物体表面时，同时存在反射光线和折射光线，说明会同时发生反射和折射现象。
(3) 将塑料板F向后翻折后，其与原平面不在同一平面，此时在塑料板F上不能看到折射光线，该现象说明折射光线和入射光线在同一平面内。
(4) ①分析小明和小红的实验数据：垂直照射时入射角为0°，折射角也为0°；斜射时，入射角增大，折射角随之增大，且光从空气射入其他介质时，折射角小于入射角。
②分析小刚的实验数据：垂直照射时入射角为0°，折射角也为0°；斜射时，入射角增大，折射角随之增大，且光从其他介质射入空气时，折射角大于入射角。
③小明的实验是光从空气射入水，小刚的实验是光从水射入空气，对应角度匹配，说明折射现象中光路是可逆的。
④小刚仅用水这一种介质完成实验，实验介质单一，得出的结论具有偶然性，不具备普遍性。
(5) 光从水射入空气时，折射角始终大于入射角，因此折射角会先达到90°；当继续增大入射角，折射光线会消失，仅存在反射光线，这是全反射现象。