专题19 测定玻璃砖的折射率（解析版）.docxVIP

高二物理寒假作业（章节补弱+自测提高） 专题19 测定玻璃砖的折射率 1．如图甲所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形的三棱镜，并确定和界面的位置．然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针和，再从棱镜的右侧观察和的像． （1）此后正确的操作步骤是________． A．插上大头针，使挡住的像 B．插上大头针，使挡住、的像 C．插上大头针，使挡住的像 D．插上大头针，使挡住、的像和 （2）正确完成上述操作后，在纸上标出大头针、的位置（图中已标出）。为测量该种玻璃的折射率，某同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路图和若干条辅助线，如图乙所示，能够仅通过测量、的长度便可正确计算出折射率__________（填“能”或“不能”）。 【答案】BD 不能 【详解】（1）[1]此后正确的操作步骤是：插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像；插上大头针P4，使P4挡住P1、P2的像和P3。故选BD。 （2）[2]根据折射定律可得由于OD、OG的长度关系不清楚，故不能仅通过测量、的长度便可正确计算出折射率。 2．在测量玻璃折射率的实验中： （1）小明同学在测某梯形玻璃砖的折射率，画玻璃砖边界时操作如图甲所示，请指出其不当之处：_________（写出一点即可）。 （2）小强同学在测量玻璃砖的折射率实验时，以通过入射光线P1P2（图片中未标出）的直线与玻璃砖的交点O为圆心，以某一适当长度R为半径画圆，与OA交于P，与OO′的延长线交于Q，从P和Q分别作玻璃砖界面的法线NN′的垂线，P′和Q′分别为垂足，如图乙所示，用刻度尺量得PP′=45mm，QQ′=30mm，则玻璃砖的折射率n=_________。 （3）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，小明、小强二位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图丙中①、②所示，其中小明同学用的是矩形玻璃砖，小强同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则小明同学测得的折射率与真实值相比_________填（“偏大”、“偏小”或“不变”）；小强同学测得的折射率与真实值相比_________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】①用手直接触摸玻璃砖的光学面；②用玻璃砖代替直尺画边界线（写出一点即可） 1.5 偏小 不变 【详解】（1）[1] ①用手直接触摸玻璃砖的光学面；②用玻璃砖代替直尺画边界线（写出一点即可）； （2）[2]玻璃砖的折射率 （3）[3]图①甲同学测定折射率时，作出的折射光线如下图中虚线所示，实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律可知，折射率将偏小；[4]题图②测折射率时，主要操作正确，与玻璃砖形状无关，故乙同学测得的折射率与真实值相比不变。 3．在“用插针法测玻璃砖折射率”的实验中，玻璃砖的边与边相互平行，边与边不平行，如图所示。 （1）实验中是否要求四枚大头针的针帽在同一视线上？________ ；（填“是”或“否”） （2）以入射点O为圆心，以为半径画圆，与入射光线交于M点，与折射光线的延长线交于F点，过点分别向法线作垂线，量得，则该玻璃砖的折射率________； （3）下列操作可以减小实验误差的是______。（填字母代号） A．适当增大大头针的间距 B．选择玻璃砖相互平行的两边来测量 C．选用尽可能细的笔画线 D．使的入射角接近90° 【答案】否 1.5 AC 【详解】（1）[1]实验中要求四枚大头针的针尖在同一视线上，而不是针帽； （2）[2]根据折射定律得 （3）[3]A．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，角度的测量误差会小些，故A正确；B．作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，只要操作正确均可以测量，故B错误；C．为了准确确定入射光线和折射光线，选用尽可能细的笔画线，故C正确；D．为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好，但不是接近90°，故D错误。 故选AC。 4．在“测玻璃的折射率”实验中： （1）为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是______。 A．必须选用上下表面平行的玻璃砖 B．大头针应垂直地插在纸面上 C．选择的入射角应尽量小些 D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些 （2）从P3和P4一侧观察时，P1、P2、P3、P4应满足的关系为______。 （3）甲同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO'延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，若他测得A