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复习(课件+练习):实验十三 测定玻璃的折射率


2016 年高考物理一轮复习(课件+练习)实验十三 定玻璃的折射率



1.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行.正确操作后, 作出的光路图及测出的相关角度如图所示.

(1)此玻璃的折射率计算式为 n=________(用图中的 θ1、θ2 表示). (2) 如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖

可供选择,为了减小误差,应选用宽度 ________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量. cos θ1 答案:(1) (2)大 cos θ2 2.在用插针法测定玻璃的折射率的实验中,某同学操作步骤如下: ①用图钉将记录光路的白纸固定在平板上; ②手拿玻璃砖的毛面或棱,将其轻放在白纸上; ③用铅笔环绕玻璃砖画出边界 aa′和 bb′; ④在 aa′上选择一点 O,作为不同入射角的入射光线的共同入射点,画出入射角 θ1 分 别为 0° 、30° 、45° 的入射光线; ⑤用“插针法”分别得到各条入射光线的出射光线, 观察时着重看大头针针帽是否在一 条直线上,取下玻璃砖、大头针,连接各针孔,发现所画折射光线中有两条相交,量出各个 折射角 θ2; sin θ1 ⑥按公式分别计算 ,取三个值的算术平均值. sin θ2 (1)以上步骤中有错误或不妥之处的是______________________________________; (2)应改正为____________________________________________________________. 答案:(1)③④⑤ (2)③中应先画出一条直线,把玻璃砖的一边与其重合,再使直尺与

玻璃砖的界面对齐,移开玻璃砖后再画边界线;④中入射角要取 0° 以外的三组数据;⑤中 大头针要竖直插牢,观察时看针脚是否在同一条直线上 3.在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中,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①、 ②和③所示, 其中甲、 丙两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.

(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________. 答案:(1)偏小 (2)不变 (3)可能偏大、可能偏小、可能不变 解析:用图①测定射率

时,玻璃中折射光线偏折大了,所以折射角增大,折射率减小;用图②测折射率时,只要操 作正确,与玻璃砖形状无关;用图③测折射率,无法确定折射光线偏折的大小,所以测得的 折射率可大、可小、可不变. 4.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测量半圆形玻璃砖的折射率,开始玻璃砖 的位置如图中实线所示,使大头针 P1、P2 与圆心 O 在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的 直径边,然后使玻璃砖绕圆心 O 缓缓转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察 P1、P2 的像, 且让 P2 的像挡住 P1 的像. 如此观察, 当玻璃砖转到图中虚线位置时, 上述现象恰好消失. 此 时只需测量出____________,即可计算出玻璃砖的折射率,请用你的测量量表示出折射率 n =________.

答案:转过的角度 θ

1 sin θ

解析:缓慢转动玻璃砖的过程中,光线在玻璃砖 O 点的入射角逐渐变大,且入射角就 等于玻璃砖转过的角度.当玻璃砖转过某一角度 θ 时,刚好发生全反射,在直径边一侧恰好 不能观察到 P1、P2 的像.此时 O 点的入射角也为 θ 且恰好等于玻璃全反射的临界角.由全 1 反射定律可得玻璃的折射率 n= . sin θ


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