2019-2020年高中物理第4章光的折射2学生实验：测定玻璃的折射率自我小测教科版选修

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1、2019-2020年高中物理第4章光的折射2学生实验：测定玻璃的折射率自我小测教科版选修1．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三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中①②和③所示，其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图．则：（1）甲同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）．（2）乙同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）．（3）丙同学测得的折射率与真实值相比________．2．一块玻璃砖有两个相

2、互平行的表面，其中一个表面是镀银的（光线不能通过表面）．现要测定此玻璃的折射率．给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚（P1、P2、P3、P4）、带有刻度的直角三角板、量角器．实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个相互平行的表面与纸面垂直．在纸上画出直线aa′和bb′，aa′表示镀银的玻璃表面，bb′表示另一表面，如图所示．然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2（位置如图）．用P1、P2的连线表示入射光线．（1）为了测量折射率，应如何正确使用大头针P3、P4?_________________________________________________________

3、_______________试在题图中标出P3、P4的位置．（2）然后，移去玻璃砖与大头针．试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2.简要写出作图步骤．________________________________________________________________________（3）写出θ1、θ2表示的折射率公式为n＝________.3．两个同学各设计一个数据记录表格，而且都已完成了计算，你认为谁的是对的？甲设计的表格是：次数isinirsinrn130°0.50020.9°0.3221.5521.542240°0.70730

4、.5°0.4611.533360°0.86638.0°0.5621.541乙设计的表格是：次数123角平均值正弦值ni30°45°60°45°0.7071.568r20.9°30.5°38.0°29.8°0.4514．某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心、10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O和O′连线的延长线于C点，过A点作法线NN′的垂线，AB交NN′于B点，过C点作法线NN′的垂线CD，交NN′于D点，如图所示，用刻度尺量得OB＝8.00cm，CD＝4.00cm，由此可得出玻璃的折射率n＝________.5．如图所示，等腰直角棱镜ABO

5、的两腰长都是16cm.为了测定它的折射率，棱镜放在直角坐标系中，使两腰与Ox、Oy轴重合．从OB边的C点注视A棱，发现A棱的视位置在OA边上的D点，在C、D两点插上大头针，看出C点的坐标位置（0,12），D点的坐标位置（9,0），由此计算出该棱镜的折射率为________．6．某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时，先在白纸上作一与圆形玻璃同半径的圆，圆心为O，将圆形玻璃平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合，在玻璃一侧竖直插两枚大头针P1和P2，在另一侧再先后插两枚大头针P3和P4，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针P4、P3和P2、P1的像恰在一条直线上，移去圆形玻璃和大头

6、针后，在图中画出：（1）沿P1、P2连线方向的入射光线通过圆形玻璃后的传播方向；光线在玻璃内的传播方向；过光线的入射点作法线，标出入射角i和折射角r；（2）写出计算玻璃折射率的公式．参考答案1答案：（1）偏小　（2）不变　（3）可能偏大、可能偏小，也可能不变解析：用插针法测定玻璃砖的折射率时，要注意影响玻璃折射率大小的几个因素：①玻璃砖宽度宜大些；②入射角不能太小；③能够观察到有效插针；④所画的界面线不能倾斜等．如本题的三个图，就是所画界面的问题，图①测的折射率比真实值偏小，图②中的不变，图③中可能偏大，可能偏小还可能不变．2答案：（1）在bb′一侧观察P1、P2（经bb′折射

7、，aa′反射，再经bb′折射后）的像，在适当的位置插上P3，使得P3与P1、P2的像在一条直线上，即让P3挡住P1、P2的像；再插上P4，让它挡住P2（或P1）的像和P3.P3、P4的位置如下图所示．（2）①过P1、P2作直线与bb′交于O；②过P3、P4作直线与bb′交于O′；③利用刻度尺找到OO′的中点M；④过O点作bb′的垂线CD，过M点作bb′的垂线与aa′相交于N，如上图所示，连接ON；⑤∠P1OD＝θ1，∠CON＝θ2.（3）解析：本题考查测量玻璃砖折射率的实验，因为一个表面是镀