江苏省泰州市高中物理 13章 实验同步练习 新人教版选修34.doc

江苏省泰州中学高二物理选修3-4同步练习：13章_实验1(杭州高二检测)测定玻璃的折射率时，为了减小实验误差，应注意的是()a玻璃砖的宽度宜大些b入射角应尽量小些c大头针应垂直的插在纸面上d大头针p1、p2及p3、p4之间的距离应适当大些答案：acd解析：玻璃砖厚度大些，可减小测量误差；大头针垂直插在纸面上以及大头针p1与p2及p3与p4之间的距离适当大些，可减小确定光路方向时的误差。a、c、d正确。入射角较小时，测量误差较大，b错误。2在测定玻璃的折射率的实验中，对一块两面平行的玻璃砖，用插针法找出与入射光线对应的出射光线，现在甲、乙、丙、丁四位同学分别做出如图所示的四组插针结果。(1)从图看，肯定把大头针插错了的同学是_。(2)从图上看，测量结果准确度最高的同学是_。答案：(1)甲乙(2)丁解析：光线透过平行玻璃砖时出射光线与入射光线平行，且从空气射入玻璃砖时入射角大于折射角，因而光线透出时相对于射入光线向右下侧发生偏移，另外，插针确定光路时，入射角稍大些好且插针相距稍远些好。由上图可知，甲乙图中出射线向左上侧侧移不符合事实，肯定插错了，丙与丁相比较，前两者入射角及插针间距都比丁图小些，故丁同学测量最准确。3(姜堰市溱潼中学高二检测)在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中：(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，如图甲所示。则他测出的折射率将_(选填“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，则他测得折射率_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。答案：(1)不变(2)偏小解析：(1)如图a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b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。4.(2010湖北黄冈中学高二检测)如图所示画有直角坐标系oxy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，是直线oa与y轴正方向的夹角，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，测出角和，便可求得玻璃的折射率。某学生在用上述方法测得玻璃的折射率时，在他画出的直线oa上竖直地插上了p1，p2两枚大头针，但在y0的区域内，不管眼睛放在任何处，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，的值，则玻璃的折射线n_。答案：再另画一条更接近y轴正方向的直线oa把大头针p1，p2竖直地插在所画的直线上，直到在y0区域内透过玻璃砖能看到p1，p2的像，再在适当的位置插上大头针p3，使p3挡住p1、p2的像提示：无法看到p1，p2的像是由于oa光线的入射角过大，发生全反射的缘故。p3能挡住p1，p2的像说明op3是oa的折射线。5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的像恰在一直线上，移去圆形玻璃和大头针后，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；(2)光线在玻璃内的传播方向；(3)过光线的入射点作法线，标出入射角i和折射角r；(4)写出计算玻璃折射率的公式。解析：(1)p1p2光线为入射光线，p3p4为通过玻璃后的折射光线。(2)o1o2光线为入射光线p1p2在玻璃中的折射光线。(3)如图所示。(4)n。能力提升1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_。答案：(1)ac(2)dn解析：将p1p2看做入射光线，p3p4看做出射光线，由图知，入射光线与界面垂直，进入玻璃砖后，传播方向不变，由作出的光路图可知a、c错误；而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d能比较准确测出折射率，角度如图所示，其折射率：n。2一个学生按照下图所示的小实验用广口瓶和直尺测定水的折射率，填写下述实验步骤中的空白。用_测出广口瓶瓶口内径d；在瓶内装满水；将直尺沿瓶口边缘_插入水中；沿广口瓶边缘向水中直尺正面看去，若恰能看到直尺的0刻度(即图中a点)，同时看到水面上b点刻度的像恰与a点的像相重合；若水面恰与直尺的c点相平，读出_和_的长度；由题中所给条件，可以计算水的折射率为_。答案：直尺，竖直，n3(2010江西白鹭洲中学高二检测)学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示。在一圆盘上，过其圆心o作两条互相垂直的直径bc、ef，在半径oa上，垂直盘面插下两枚大头针p1、p2并保持p1、p2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得与直径bc相平，ef作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察p1、p2的像，并在圆周上插上大头针p3，使p3正好挡住p1、p2的像，同学们通过计算，预先在圆周ec部分刻好了折射率的值，这样只要根据p3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：(1)若aof30，op3与oc的夹角为30，则p3处所对应的折射率的值为_。(2)图中p3、p4两位置中_(填“p3”或“p4”)处所对应的折射率大。(3)作ao的延长线交圆周于k，k处所对应的折射率值应为_。(4)若保持aof30不变，用该装置能测量的最大折射率的值不超过_。答案：(1)(2)p4(3)1(4)24在“测定玻璃折射率”的实验中(1)操作步骤如下：先在白纸上画出一条直线aa代表两种介质的界面，过aa上的o点画出界面的法线nn，并画一条线段ao作为入射光线。把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa对齐。在线段ao上竖直地插上两枚大头针p1、p2，透过玻璃砖观察大头针p1、p2的像。调整视线方向，直到p1的像被p2挡住。再在观察的这一侧插两枚大头针p3、p4，使p3挡住p1、p2的像，p4挡住p1、p2的像和p3，记下p3、p4的位置。移去大头针和玻璃砖，连接p3、p4作为折射光线，测量出入射角1与折射角2，填入表格中。上述操作步骤中存在严重的缺漏，应作的补充是_(2)实验中测出了多组入射角1与折射角2，并作出了sin1sin2图象如图。则下列说法正确的是_。a实验时，光线是由空气射入玻璃b实验时，光线是由玻璃射入空气c玻璃的折射率为0.67d玻璃