学高中物理 4.2 实验探究：测定玻璃的折射率题组训练 教科版选修3-4VIP免费

4.2学生实验：测定玻璃的折射率题组一注意事项与误差分析1．为了使测量结果更精确可以采取的办法是()A．多次测量取平均值B．插针间距适当大些C．插针间距尽量小些D．入射角尽量大些解析本实验用插针法测玻璃的折射率，插大头针时应尽量把它们插直，且保持较大距离，以减小所画光线的误差，多次测量取平均值是减小实验偶然误差的最常用办法，A、B对，C错；为减小实验误差，入射角适量大些，但不要太大，D错．答案AB2．在利用插针法测定玻璃折射率的实验中：(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图4－2－9甲所示．则他测出的折射率将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．(2)乙同学在画界面时，不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得的折射率________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．图4－2－9解析(1)如图所示，甲同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角、折射角没有受到影响，因此测得的折射率将不变．(2)如图所示，乙同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小．答案(1)不变(2)偏小题组二实验原理、步骤与数据处理3．某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的多组入射角i与折射角r，作出sini－sinr图像如图4－2－10所示，下列判断中正确的是()图4－2－10A．他做实验时，光线是由空气射入玻璃的B．玻璃的折射率为0.67C．玻璃的折射率为1.5D．当测得入射角为60°时，则折射角为30°解析由题图可知入射角大于折射角，故选项A对；任何介质的折射率都大于1，故选项B错；由折射率公式n＝，可得n＝≈1.5，故选项C对；由n＝得sinr＝＝，r≠30°，故D错．答案AC4．测定玻璃砖折射率的实验如图4－2－11所示，把玻璃砖放在白纸上之前应在纸上先画好图上的三条直线，它们分别是______、______、________，最后按正确的要求插上大头针P3、P4，由P3、P4的位置决定了光线________的方位，从而确定了折射光线__________的方向．图4－2－11答案aNN′AOO′BOO′5．用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如图所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果．(1)在这四个图中肯定把针插错了的是________．(2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是________．计算玻璃的折射率的公式是________．解析如下图所示，将P1P2看做入射光线，P3P4看做出射光线，由题图知，入射光线与界面垂直，进入玻璃砖后，在玻璃砖内传播方向不变，由作出的光路图可知选项A、C错误；而选项B中光路虽然正确，但入射角和折射角均为零度，测不出折射率，只有选项D能比较准确的测出折射率，角度如图，其折射率：n＝.答案(1)A、C(2)Dn＝6．一块玻璃砖有两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的(光线不能通过该表面)．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4－2－12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．图4－2－12(1)为了测量折射率，应如何正确使用大头针P3、P4？试在图中标出P3、P4的位置．(2)然后，移去玻璃砖与大头针．试在图中通过作图的方法标出光线从空气射到玻璃中的入射角i与折射角r.简要写出作图步骤．(3)写i、r表示的折射率公式为n＝________.解析(1)在bb′一侧观察P1、P2(经bb′折射，aa′反射，再从bb′折射出来)的像，在适当位置插上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P1、P2的像和P3，P3、P4的位置如图所示．(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′交于N，连接ON；⑤∠P1OD＝i，∠CON＝r.(3)玻璃砖...