Question

如圖是小張和小李兩位同學利用光具盤等工具探究某個光的折射規律時分別觀察到的兩種光路情況．小張觀察甲圖發現：光是從空氣斜射入玻璃、入射角為45°、折射角為20°，從而得出“發生光的折射時，折射角總小于入射角”的結論．小李觀察乙圖發現：光是從空氣斜射入水、入射角為45°、折射角為65°，從而得出“光從空氣斜射入水中時，折射角大于入射角”的結論．

（1）仔細觀察甲圖（或乙圖）后，請你判斷小張（或小李）的觀察結果和實驗結論是否正確，并說明理由．______．
（2）進一步觀察和比較圖中兩種折射情況，我們還可以得出的結論是：______．

Answer 1

解：

（1）比較二人的觀察結果和實驗結論可知，小張的觀察結果是正確的，但實驗結論錯誤．因為，一次實驗現象具有很大的偶然性，小張根據一次實驗現象，不可能得出“任意情況下（發生光的折射時），折射角小于入射角”的結論．發生“折射角小于入射角”是有具體條件的，而不是簡單的“發生光的折射時”．小李的觀察結果和實驗結論都是錯誤的．折射角是折射光線與法線的夾角，它是25°，而不是65°；因此，光從空氣斜射入水中時，折射角不是大于入射角，而是小于入射角．因此小李沒有明確折射角的概念．
（2）進一步觀察和比較圖中兩種折射情況，我們還可以發現：光從空氣斜射入水或別的透明介質時，折射角小于入射角；不同介質對光的折射本領不同，玻璃對光的折射本領比水對光的折射本領強．
故答案為：

（1）小張的觀察結果是正確的，但實驗結論錯誤．根據一次實驗現象，不可能得出“任意情況下（發生光的折射時），折射角小于入射角”的結論．發生“折射角小于入射角”是有具體條件的，而不是簡單的“發生光的折射時”．小李的觀察結果和實驗結論都是錯誤的．折射角是折射光線與法線的夾角，它是25°，而不是65°；因此，光從空氣斜射入水中時，折射角不是大于入射角，而是小于入射角．
（2）光從空氣斜射入水或別的透明介質時，折射角小于入射角；不同介質對光的折射本領不同，玻璃對光的折射本領比水對光的折射本領強．

分析：

（1）一次實驗現象具有很大的偶然性，因此小張的實驗結論錯誤；小李的觀察結果和實驗結論都是錯誤的．
（2）分析不同介質對光的折射本領即可．
點評：本題主要考查學生利用光路圖進行分析，總結光的折射規律的能力．光從水斜射入空氣的折射規律，折射光線和入射光線分居法線兩側，折射角大于入射角，折射角隨入射角的增大而增大．