2024-2025学年高二物理专项复习：光的折射【六大题型】（解析版）

4.1光的折射【六大题型】

【人教版2019]

►题型梳理

目录

知识点1：折射定律与折射率......................................................................1

【题型1对光的折射的理解和应用】..............................................................3

【题型2折射率问题的分析与计算】..............................................................5

【题型3视深与视高问题】.....................................................................11

【题型4玻璃砖对光的折射问题】...............................................................14

知识点2:测量玻璃的折射率.....................................................................18

【题型5测量玻璃折射率实验】.................................................................19

知识点3:折射时的色散.........................................................................24

【题型6折射时的色散】.......................................................................25

院举一反三

知识点1：折射定律与折射率

一、折射定律

1、光的反射和折射现象

光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这个现象叫作

光的反射；另一部分光会进入第2种介质，这个现象叫作光的折射。光在反射时遵从反射定律，在折射时

遵从折射定律。

2、折射定律

（1）内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射

角的正弦与折射角的正弦成正比，即吧2=〃12,式中“12是比例常数，它与入射角、折射角的大小无关,

sin6>2

只与两种介质的性质有关。

（2）光的方向和传播速度

光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向变化，传播速度变化；光垂直两种介质界面入射，传播方

向不变，传播速度变化。

（3）光路的可逆性

如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射。也就是说，在

光的折射现象中，光路是可逆的。

二、折射率

1、定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的绝对折

射率，简称折射率，用符号〃表示。真空的折射率为1,空气的折射率近似为10

2、折射率与光速的关系

某种介质的折射率〃等于光在真空中的传播速度c与光在介质中的传播速度v之比，即〃=£。由于光

v

在真空中的传播速度C大于光在任何介质中的传播速度V,所以任何介质的折射率〃都大于1。所以，光从

真空射入任何介质时，sinq都大于sin”即入射角总是大于折射角。

3、折射率的决定因素

介质的折射率的大小由介质本身及光的性质共同决定，不随入射角、折射角的变化而变化。不同颜色

的光通过相同的介质时，折射率不同，在可见光中，红光的折射率最小，紫光的折射率最大

【题型1对光的折射的理解和应用】

【例1】（23-24高二上•河北承德•期末）下列现象中，属于光的折射的是（）

A.湖中倒影B.小孔成像

C.插入水中部分的筷子看上去弯了D.日食

【答案】C

【解析】A.湖中的倒影是光的反射，故A错误；

B.小孔成像是光的直线传播，故B错误；

C.插入水中部分的筷子看上去弯了是光的折射，故C正确；

D.日食是光的直线传播形成，故D错误。

故选C。

【变式1-1］（多选）（24-25高二上•全国•课后作业）下列所示的四个现象中，与光的折射无关的是（）

D.雨后形成的彩虹

【答案】AC

【解析】屏幕上呈现手的影子是由于光沿直线传播形成的；水中的筷子看起来变弯了是由于光的折射形成

的；雨后形成的彩虹是光遇到空气中的小水滴后发生折射和反射形成的；山的倒影是由光的反射形成的虚

像，所以与光的折射无关的现象是A和C。

故选ACo

【变式1-2］（24-25高二上•全国・单元测试）如图所示，有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板1、

2平行放置。一束由红、蓝两种色光混合而成的细光束，从空气射到玻璃板1的上表面，入射角为

6（0。<6<90。）。已知玻璃板对蓝光的折射率大于对红光的折射率。下列说法正确的是（）

A.在玻璃板2的下表面一定没有出射光

B.对同一束光，玻璃板2下表面的出射光方向一定与其上表面的入射光方向平行

C.对同一束光，玻璃板2下表面的出射光一定在其上表面的入射光延长线的左侧

D.玻璃板1下表面的两束出射光中蓝光一定在红光的左侧

【答案】B

【解析】AB.因为光在玻璃板1的上表面的折射角和下表面的入射角相等，根据光路可逆性原理知，在玻

璃板1下表面的折射角和在其上表面的入射角相等，即玻璃板1下表面的出射光方向一定与其上表面的入

射光方向平行，同理可得，玻璃板2下表面的出射光方向一定与其上表面的入射光方向平行，故A错误，B

正确；

C.根据光的折射，可知玻璃板2下表面的出射光一定在其上表面的入射光延长线的右侧，故C错误；

D.玻璃板对蓝光的折射率大于对红光的折射率，故蓝光的偏折程度大，玻璃板1下表面的两束出射光中蓝

光在红光的右侧，故D错误。

故选Bo

【变式1-3］（2024•江西，一模）用图（a）装置测量玻璃的折射率时，俯视图如图（b）所示。在水平木板

上插大头针P、Q,透过玻璃砖观察，使Q把P挡住，再插大头针M和N,使N挡住M同时挡住玻璃砖中

的P和Q,这样就可以确定玻璃砖的入射光线及其出射光线，从而可以测量玻璃的折射率。下列关于该实

验时眼睛所看到大头针的情形，可能正确的是（）

M

QN

TTB

A.

【答案】c

【解析】插大头针N,使N挡住M同时挡住玻璃砖中的P和Q,则MN和PQ平行，连接P、Q和眼睛所

在位置可得，如图所示,

则为肋V在最左侧，尸在中间，。最右。

故选Co

【题型2折射率问题的分析与计算】

【例2】（23-24高二上・河南•期末）某透明材料制成的管道的横截面如图所示，a、6为同心圆。用一束单

色光P沿与直径N3平行的方向射向管道，光束尸进入材料的折射光线恰好与圆。相切，并与直径交于

/点。已知6的半径是。的两倍，则该材料对单色光P的折射率为（）

p

b

A.1.25B.1.5C.V2D.小

【答案】D

【解析】连线如图所示，已知b的半径是。的两倍，且根据几何关系可知,光线入射点与。点、B点组成

正三角形，所以P光线入射角为60。，折射角为30。，折射率为

sin60°/T

n=---------=yJ3

sin30°

故选Do

b

【变式2-1］（24-25高二上•全国•课后作业）如图所示，某村在进行基础设施建设时修建了一个截面为等腰

梯形的水池，水池深度为小坡面的倾角为。，在注满水的情况下，一束与水面夹角为。的平行单色黄光倾

斜射入水面时刚好能够照亮整个水池底部（不考虑光的反射），光在空气中的速度为c。下列说法正确的是

()

A.水对黄光的折射率为〃=警

cos"

B.根据已知条件无法求出水对黄光的折射率

C.根据已知条件不能求出黄光从水面直接折射到水池底部所用的时间

D.若仅将单色黄光改为折射率更大的单色紫光，也能照亮整个水池底部

【答案】D

【解析】AB.由题意可知，黄光的入射角为

折射角为

兀

r=----a

2

则水对黄光的折射率为

sinicos6

n=———=------

sinrcosa

故AB错误；

C.黄光在水中的传播速度为

c

v=—

n

黄光从水面折射后到达水池底部经过的路程为

d

s=------

sina

则黄光从水面直接折射到水池底部所用的时间为

snd

t=-=-；——

vcsina

可见，根据已知条件可以求出黄光从水面直接折射到水池底部所用的时间，故C错误；

D.因为紫光的折射率大于黄光，所以若仅将单色黄光改为单色紫光，也可以照亮整个水池底部，故D正

确。

故选Do

【变式2-2］（24-25高二上•山西太原・月考）在2024年巴黎奥运会中，中国跳水队取得了辉煌的成绩。如

图所示，跳水比赛的1m跳板伸向水面，右端点距水面高Im,A为右端点在水底正下方的投影，水深〃=4m,

若跳水馆只开了一盏黄色小灯S,该灯距跳板右端水平距离x=4m,离水面高度H=4m,现观察到跳板水

下阴影右端点2到N的距离=求：

(1)该黄色光在水中的折射率;

(2)若在水底/处放一物体，则站在跳板右端向下看，该物体看起来在水下多深处?

Qin/4

【答案】⑴n=—=^~(2)〃=3m

sinr3

【解析】(1)如图所示，画出临界光路图

由几何关系可知

GS=Jx2+(H-1)2=5m

SCSJ

衣一而

解得

SmD=——20m

3

由勾股定理解得

由几何关系解得

AE=——m-4m=—m;BE=AB-AE=3m

33

代入解得

..4.3

sinz=—,sinr=—

55

由折射定律可知

sinz4

n=———=—

sinr3

(2)如图所示

设A的视深为〃，从/上方看，光的入射角及折射角均很小

sin。，tan。,ZD'OC=NBA'O=a,ZAOD=NBAO=/3

由折射定律

n--s-in--a-~-t-a-n-a--=——h=4—

sin0tan0h'3

解得

h'=3m

【变式2-3］（23-24高二下•湖北・月考）为了从坦克内部观察外部的目标，在坦克壁上开了一个小孔。假定

坦克壁厚20cm,孔左右两边的距离为30cm。孔内安装一玻璃，厚度与坦克壁厚相同，A8CD为玻璃的截面,

如图所示。用一束激光从/点与水平方向成37。射入玻璃，恰好从CO边中点射出，已知sin37o=0.6,

cos37°=0.8,光在真空中的传播速度为c=3x108m/s。求：

（】）光线在玻璃中由A点传播至CD边中点所需的时间；

（2）坦克内的人从42中点向外观察能看到的外界角度范围。

【答案】(1)|xl0-8s；(2)106°

【解析】（1）光线从/点射入时的光路图如图所示

光线从4点射入时的折射角为

153

tanr=——=

204

则

r=37°

在4点由光的折射定律可知

sin53°4

sin37°3

光在玻璃中的传播速度为

c3

v=—=—c

n4

光的路程为

20cm

Lr=-------二25cm

cosr

故光线在玻璃中由/点传播至CD边中点所需的时间

-=lxl0-8s

V9

(2)坦克内的人从AB中点向外观察时，看到的范围如图所示

由几何关系得

由光的折射定律可知

sina

n=---

sin£

解得

a=53°

坦克内的人从中点向外观察时，则能看到的外界角度范围为

<9=2a=106°

【题型3视深与视高问题】

【例3】（23-24高二上•上海黄浦・月考）一潜水员自水下目测站立于船头的观察者距水面高为％,而观察

者目测潜水员距水面深为，则（）

A.潜水员实际深度大于外，观察者实际高度大于4

B.潜水员实际深度小于为，观察者实际高度小于4

C.潜水员实际深度大于外,观察者实际高度小于4

D.潜水员实际深度小于生,观察者实际高度大于用

【答案】C

【解析】光线从空气射入水中时，入射角大于折射角，如图

则潜水员看到立于船头的观察者的位置偏高，而船头的观察者看到潜水员偏浅，所以潜水员的实际深度大

于〃2,观察者实际高度小于历。

故选Co

【变式3-1］（24-25高二上•广东深圳•月考）在水中同一深度并排放着红、蓝、紫三种颜色的球，若在水面

正上方俯视这三个球，感觉最深的（）

A.紫色球B.蓝色球C.红色球D.三个球同样深

【答案】C

【解析】光源在水中视深与实际深度的关系是

n

在视深公式中，〃视为看到的深度，幅为实际深度，"为折射率，由于三种颜色球的实际深度相同，而水对

红光的折射率最小，所以看到最深的是红色球。

故选Co

【变式3-2］（23-24高二上•内蒙古赤峰・月考）翠鸟的食物以鱼类为主，翠鸟入水之后是凭借触觉来抓捕猎

物的，因此在入水之前，翠鸟事先看清楚鱼的位置，在时机成熟时会张开翅膀，以俯冲的姿势，快速地冲

入水中将猎物捕获。若开始时翠鸟停在距离水面1.5m高的苇秆上，看到与水面成37。的方向有一条鱼，鱼

4

的实际位置在水面下方40cm处。已知水对光线的折射率为sin37°=0.6,cos370=0.8,则下列说法正

确的是（）

A.鱼看到的翠鸟比实际位置要高

B.鱼的实际深度比翠鸟观察到的要浅

C.翠鸟以与水面成37。的方向俯冲做直线运动即可捕获鱼

D.鱼距离翠鸟的实际水平距离为2m

【答案】A

【解析】AB.因为光线从空气射向水面，由光疏介质射入光密介质，折射时，折射角小于入射角，所以鱼

的实际深度比翠鸟观察到的要深，根据光路可逆可知，鱼看到的翠鸟比实际位置要高，故A正确B错误；

C.看到与水面成37。的方向有一条鱼，而鱼的实际位置比翠鸟观察到的要深，所以翠鸟以与水面成37。的

方向俯冲做直线运动会到达鱼的上方，无法捕获鱼，故C错误；

D.根据

sinz

n=-----

sinr

解得

sinr=0.6

鱼距离翠鸟的实际水平距离为

x=———+0.4tan37°=2.3m

tan37°

故D错误。

故选Ao

【变式3-3］（22-23高二上•广东深圳•期末）赫哲族是我国古老的少数民族之一，世居东北，赫哲族擅长叉

鱼，抛叉取鱼，十拿九稳。如图，某次捕鱼时，湖水深约1m,湖面。点左侧均被浮萍遮盖，渔民站在。点

右侧的湖水中，眼睛在/点，恰好通过。点看到8点处有一条鱼静止不动，8点离浮萍距离〃=45cm,B点

离。点水平距离乙=60cm。（已知湖水的折射率"=g,近。2.6）问：忽略鱼在人眼中成像沿水平方向稍

微靠近的因素，鱼在浮萍下方的实际深度是多少？

【答案】80cm

【解析】由题意可知，5点为人所观察到的鱼的虚像，即8、O、/三点在一条直线上，鱼的实际位置应在

2点下方，设为C,设鱼发出的光线在。点的入射角为3折射角为r,如图所示，根据几何关系可得

.L

sinr=i

7+/I①

根据折射定律有

sinr4

n=------=—②

sinz3

联立①②解得

3

sini=—③

所以鱼在浮萍下方的实际深度是

7/=—=80cm(4)

tanz

【题型4玻璃砖对光的折射问题】

【例4】（24-25高二上・江苏南通・月考）如图所示，一束复色光从空气射到一块长方体玻璃砖上表面后分

成两束单色光。、b,光束a与玻璃砖上表面的夹角为a,光束6与玻璃枝上表面的夹角为在。光束a与光束

6在玻璃砖中的折射率比值为（）

sinasinp

A.sinP

sina

【答案】D

【解析】设两束单色光的入射角为仇由折射定律得

sin。_sin61

sin(90°-a)cosa

sin。sin。

sin(9O°->0)cos/

所以

na_cos°

cosa

故选D。

【变式4-1]（2024•吉林白山•一模）如图所示，横截面为半圆的玻璃被放置在平面镜上，直径与平面

镜垂直。一束激光a射向半圆柱体的圆心。，激光与A8的夹角为60。，已知玻璃砖的半径为12cm,平面镜

上的两个光斑之间的距离为16底m,则玻璃砖的折射率为（）

A

60°

O

MBN

7

A.V2C.2D.V6

【答案】B

【解析】光路如图所示

由题意可得，激光在AB面上发生折射时的入射角

a=30°

在直角△02。中，根据数学知识

BD=OBtan60°=cm

根据题意

设半圆玻璃砖的折射率为小折射角为£，则

tan”叽早出

BC4A/3

解得

〃=60°

根据折射定律，折射率

sinBsin60°仄

n=------=---------=73

sinasin30°

故选Bo

【变式4-2］（23-24高二下•四川眉山・期末）如图，两种颜色的光从真空中沿同一光路由圆心。点斜射入

横截面为半圆形的玻璃柱体，半圆形的半径为尺，其透射光线分别为。和6。已知入射角a=45。，a光束与

玻璃砖左侧平面的夹角6=60。，真空中光速为c,下列说法正确的是（）

A.。光的折射率大于6光的折射率

B.。光在该玻璃柱体中传播的速度比6光小

C.玻璃对。光的折射率为近

R

D.。光在玻璃砖中运动的时间为k

【答案】C

【解析】A.由光路图可知，。光、6光射入玻璃柱体时，入射角相同，。光的折射角大于6光的折射角,

根据折射定律〃=二上可知，。光的折射率小于6光的折射率，A错误；

sinr

B.根据v=£,由于。光的折射率小于6光的折射率，可知。光在该玻璃柱体中传播的速度比6光大，B

n

错误；

C.根据折射定律，玻璃对〃光的折射率为

sin4£=^

"sin30°

C正确；

D.。光在玻璃中的速度为

C

a光在玻璃砖中运动的时间为

R

t=—

v

解得

也R

t=-----

C

D错误。

故选C。

【变式4-3］（22-23高二上・江苏•月考）如图所示，一束光线以入射角。=60。从空气射向厚度/?=O.lm的

平行板玻璃砖，上界面的反射光线与折射光线垂直。

（1）画出通过玻璃砖上、下界面的折射光线，并求玻璃砖的折射率";

（2）求入射光线和下界面出射光线之间的距离小

【答案】（1）见解析，（2）

30

【解析】（1）根据折射定律和几何关系可推知下表面折射光线与上表面入射光线平行，如图所示。设光线

在上表面的折射角为a,由题意并根据几何关系可知

a+0=90°

解得

a=30°

根据折射定律可得

（2）如图所示，根据几何关系可得

P0=——=@m

cosa15

入射光线和下界面出射光线之间的距离为

d=PQsin(9-a)=-^-m

知识点2：测量玻璃的折射率

一、实验原理

用插针法确定光路，找出与入射光线相对应的出射光线，就能画出玻璃砖中对应的折射光线，测出入

射角和折射角，根据折射定律〃=当先，便可求出玻璃的折射率。

sin%

二、实验器材

白纸，图钉，大头针，直尺，铅笔，量角器，平木板，长方体玻璃砖。

三、实验步骤

（1）在木板上面铺一张白纸，把玻璃砖放在纸上，描出玻璃砖的两个边。和

（2）在玻璃砖的一侧插两个大头针/、B,AB的延长线与直线°的交点就是。。眼睛在另一侧透过玻璃砖

看两个大头针，使3把/挡住，这样大头针/、2就确定了射入玻璃砖的光线。

（3）在眼睛这一侧再插第三个大头针C,使它把/、8都挡住，插第四个大头针。，使它把前三个大头针

都挡住，那么后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线。

（4）在白纸上描出光线的径迹，测量相应的角度，计算玻璃的折射率”。

（5）改变入射，重复上面的步骤三、四次，量出相应的入射角和折射角。

四、数据处理

sina

⑴平均值法：用量角器量出入射角力和折射角仇。算出不同入射角时遍的值，并取平均值。

sin41

（2）图像法：根据〃=一^,有sin%=—sin。1，以sin，1为横轴，sin2为纵轴，建立直角坐标系，描

SIHc<277

点画线得到一条过原点的直线，求解图线的斜率k,则左=工，故玻璃砖折射率

nk

五、实验注意事项

1、所用玻璃砖要厚一些。

2、实验中，玻璃砖在白纸上的位置不可更改。不能用手触摸玻璃砖光学面，更不能把玻璃砖当尺子用。

3、尽可能将大头针竖直插在纸上，且玻璃砖同一侧的两枚大头针间的距离应适当大些，以减小确定光路方

向时造成的误差。

【题型5测量玻璃折射率实验】

【例5】（24-25高二上•广东中山•月考）某实验小组在用插针法“测玻璃的折射率”实验中，画出的光路，如

图甲所示。

丙

A.选用两光学表面间距大的玻璃砖

B.选用两光学表面平行的玻璃砖

C.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间距尽量大一些

D.图甲中，不能太大，避免发生全反射

（2）该实验小组的同学在甲图的基础上，以入射点。为圆心作圆，与入射光线4。、反射光线OO'分别交

于/、瓦点，再过48点作法线MV'的垂线，垂足分别为C、D点，如图乙所示，则玻璃的折射率〃=（用

图中线段的字母表示）。

（3）若该组的同学在正确画出两界面后，不小心将玻璃砖平移了一些，如图丙所示（虚线表示玻璃砖边界）,

其他操作无误，则他测得的折射率将（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

AC

【答案】（1）AC（2）——（3）不变

BD

【解析】（1）AC.采用插针法测定光的折射率的时候，应选定光学表面间距大一些的玻璃砖，这样光路图

会更加清晰，减小误差，同时两枚大头针的距离尽量大些，保证光线的直线度，故AC正确；

B.两光学表面是否平行不影响该实验的准确度，故B错误；

D.光从空气中射入玻璃中不会发生全反射，为了减小测量时的误差，入射角应适当偏大，故D误。

故选AC。

（2）玻璃的折射率为

AC

_sinZAOCAC

n——————

sin/BODBI）BD

Iso

（3）如图所示

实线表示玻璃砖平移后实际的光路，虚线表示实验中得到的光路，可知实验中得到的入射角、折射角与实

际的入射角、折射角分别相等，由折射定律可知，测出的折射率不变。

【变式5-1］（23-24高二上•河南驻马店•期末）某小组的甲、乙两位同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,

如图1所示。

（1）为了减小实验误差，下列操作正确的是o

A.必须选择边界平行的玻璃砖

B.选择的入射角应尽量小些

C.没有刻度尺时，可以将玻璃砖界面当尺子画界线

D.大头针4、8和A、4之间的距离应适当大些

（2）甲同学手头有圆规和刻度尺但没有量角器，在完成了光路图以后，以。点为圆心，0/为半径画圆,

交。。'延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线，与法线的交点分别为5点和。点，如图2所示。

用刻度尺测得的长度为％,CD的长度为％,则玻璃砖的折射率〃=（用网,々表示）。

（3）若该同学在确定《位置时，不小心画得偏左了一些，则测出来的折射率（选填“偏大”“偏小”“不

变”）。

【答案】（1）D（2）—（3）偏小

x?

【解析】（1）［1］A.用插针法测折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，故A错误；

B.入射角较小，折射现象不明显，误差较大，故B错误；

C.用玻璃砖界面当尺子画界线会增大实验误差，且容易损坏玻璃砖，故C错误；

D.大头针尸八尸2和尸3、丹之间的距离适当大一些，引起的角度误差会减小，故D正确。

故选D。

（2）⑵折射率为

土

夫

石

sma一

n=-一

遍

sin4强

K

（3）［3］若该同学在确定尸4位置时，不小心把巴位置画得偏左了一些，则画出的光路图出射点向右移动,

光入射时的折射角偏大，测出来的折射率偏小。

【变式5-2］（23-24高二上・重庆长寿・期中）如图，标有直角坐标系的白纸放在水平桌面上，半圆形玻

璃砖放在白纸上，圆心在坐标的原点，直径与x轴重合，Q4是画在白纸上的直线，片、鸟是竖直插在直线

上的两枚大头针，片是竖直插在白纸上的第三枚大头针，a是直线与y轴正方向的夹角，?是直线。月

与了轴负方向的夹角，只要直线CM画得合适，且鸟的位置取得正确，测得角二和夕，便可求得玻璃的折射

率力。某同学用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的直线上竖直插上了4、6两枚大头针，但在y<0

的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到4、鸟的像.

（1）若他已透过玻璃砖看到了6、£的像，并确定了巴位置，其方法是透过玻璃砖，鸟挡住______0

（2）若他已正确地测得了的二、尸的值，则玻璃的折射率〃=；

（3）他应该采取的措施是CM和夕轴正方向的夹角a（填“增大”或“减小”）；

【答案】（1）6、巴的像（2）吧幺（3）减小

sina

【解析】（1）透过玻璃砖看到了8、£的像，确定巴位置的方法是：月同时挡住4、£的像。

（2）由于光线从玻璃射入空气，则由折射定律可得

sinB

n=------

sina

（3）在y<0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法使巴同时挡住耳、鸟的像，是因为入射角a太大，发

生了全反射，所以采取的措施是减小入射。角。

【变式5-3］（23-24高二上•江苏南京•期末）如图所示，/3C为由某种材料制成的三棱镜，某同学用“插针

法”来测量此三棱镜的折射率，主要实验步骤如下：

（1）先在木板上铺一张白纸，然后画出棱镜的界面，如图所示。在棱镜的一侧插上两枚大头针Pi和P2,用

J表示大头针的位置，然后在另一侧透过棱镜观察，并依次插上大头针P3和P4,利用相关实验器材测出棱

镜的折射率，下列说法正确的有=

A.P3只需挡住P2的像

B.P4挡住P3的同时，还要挡住P2和P1的像

C.该实验除刻度尺外，还必须使用量角器

D.该实验可以只用刻度尺，无须使用量角器

（2）经正确操作，四枚大头针的插孔位置如图所示，请在图上作出实验光路图0

（3）依据光路图，可测得该棱镜的折射率为（计算结果保留3位有效数字）。

（4）为了减小实验误差，下列操作正确的是0

A.为减小作图误差，P1和P2、P3和P4的距离应适当大一些

B.为减小测量误差，P1和P2连线与棱镜界面法线的夹角应适当大一些

C.为减小测量误差，在判断针与像是否在同一直线时，应该观察大头针的头部

D.实验中三棱镜在纸上的位置不可移动，可用三棱镜代替尺子画出边界线以固定三棱镜在纸上的位置

（5）若该同学在作出棱镜界面时，把棱镜右侧界面画成（真实界面为/C）,则该同学测量出三棱镜折

射率比真实值___________（填“大”、“小”或“相等”）。

【答案】（1）BD/DB（2）见解析（3）1.22（4）AB/BA（5）小

【解析】（1）在棱镜的一侧插上两枚大头针Pi和P2,接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针

P3和P4,使P3同时挡住P1和P2的像，P4挡住P3及P1和P2的像，故A错误，B正确；

CD.该实验仅需使用刻度尺，在角度的测量时可利用直角三角形测量边长计算各角度的正弦值，无需使用

量角器，故C错误，D正确。

故选BD»

（2）⑵实验光路图如图所示

（3）[3]根据测量，入射角和折射角约为

4=60°,2=45°

该棱镜的折射率为

(4)[4]A.为减小作图误差，Pl和P2、P3和P4的距离应适当大一些，故A正确；

B.为减少测量误差，入射角应适当大一些，即P1和P2连线与棱镜界面法线的夹角应适当大一些，故B正

确；

C.判断像与针是否在同一直线时，应观察大头针的整个部分，不能只观察大头针的头部，故C错误；

D.不可用玻璃砖代替尺子，应沿玻璃砖描点后，用尺子画出玻璃砖界面，故D错误。

故选ABo

(5)[5]由图可知，折射角且偏大，则此同学测量出三棱镜折射率比真实值此同学测量出三棱镜折射率比真

实值小。

知识点3：折射时的色散

一、光的色散

1、光的颜色由光的频率决定，由2=二可知，不同颜色的光，波长不同。白光是复色光，由红、橙、黄、

绿、青、蓝、紫七种颜色的光组成。

(2)光的色散：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象。

二、折射时的色散

红

白光

紫

1、棱镜对光的作用

光通过棱镜后向它的横截面的底边方向偏折，如图所示，6为光的偏向角，光的偏向角越大，对光的偏

折程度越明显。

2、白光