高考物理一轮复习 第十三章 实验十三 测定玻璃的折射率讲义（含解析）-人教版高三物理试题VIP免费

测定玻璃的折射率突破点(一)实验原理与操作[例1]在测定平行玻璃砖的折射率的实验中：(1)P1、P2是插在入射光线所在位置上的大头针，P3、P4是插在出射光线所在位置上的大头针，则下面说法中正确的是__________。A．P1、P2、P3、P4应在同一条直线上B．隔着玻璃砖观察，看到的P1、P2、P3、P4应在同一条直线上C．插针时，P1和P2、P3和P4之间的距离应尽量小一些D．插针时，P1和P2、P3和P4之间的距离应适当大一些(2)用上述插针法是否能够测定非平行玻璃砖的折射率？答：________(选填“能”或“不能”)。[解析](1)根据实验原理，由于P1、P2是插在入射光线所在位置上，P3、P4是插在出射光线所在位置上，让P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3以及P1、P2的像，故隔着玻璃砖观察，看到P1、P2、P3、P4应在同一条直线上，故选项A错误，B正确；P1、P2间距和P3、P4间距较大时，相同的偏转距离引起的角度误差会小些，因此为减小误差，P1、P2间距和P3、P4间距应适当大一些，故C错误，D正确。(2)用插针法“测定玻璃砖折射率”的实验原理是折射定律：n＝，只要作出光路图，能找出入射角和折射角即可求出折射率，所以本方法可以求出两边不平行的玻璃砖的折射率。[答案](1)BD(2)能[集训冲关]1.[多选](2019·南京模拟)某同学用插针法测量平行玻璃砖折射率的实验如图所示。他按正确的方法插上大头针a、b、c、d。下列说法正确的是()A．实验中，入射角应适当大些B．该同学在插大头针d时，使d挡住c和a、b的像C．若入射角太大，光会在玻璃砖内表面发生全反射D．玻璃砖的平行边是直线，可以代替刻度尺画界线解析：选AB为了减小角度测量的相对误差，入射角应适当大一些，但不能太大，否则出射光线太弱，A正确；该同学在插大头针d时，使d挡住c和a、b的像，由此确定出射光线的方向，B正确；由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于在下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，C错误；实验中禁止用玻璃砖代替刻度尺画线，并避免用手触摸玻璃砖的光学面，D错误。2.[多选](2019·盐城期末)如图所示，插针法“测定平行玻璃砖折射率”的实验中，P1、P2、P3、P4为所插的针，θ1为入射角，θ2为折射角。下列说法正确的是()A．θ1过小会导致θ2不易准确测量B．θ1过大会导致P1、P2的像模糊C．P1与P2，P3与P4间的距离适当小些D．P3、P4的连线与P1、P2的连线不一定平行解析：选AB入射角θ1过小，进入玻璃时折射角θ2更小，不易准确测量，故A正确；θ1过大会导致进入玻璃的折射光过弱，P1、P2的像模糊，故B正确；P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些，引起的角度的相对误差较小，可提高精度，故C错误；根据光路可逆性原理可知，P3、P4的连线与P1、P2的连线一定平行，故D错误。3.如图所示，画有直角坐标系xOy的白纸位于水平桌面上。M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合。OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA与y轴正方向的夹角，β是直线OP3与y轴负方向的夹角。只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测出角α和β，便可求得玻璃的折射率。某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针，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P1、P2的像，他应采取的措施是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。若他已透过玻璃砖看到P1、P2的像，确定P3位置的方法是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。若他已正确地测得了α、β的值，则玻璃的折射率n＝________。解析：由题，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P1、P2的像，是因为α角太大，光线在半圆形玻璃砖下表面发生了全反射。若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确...