河北省高考物理二轮复习 实验专题训练 测定玻璃折射率.doc

河北2013高考二轮复习实验专题训练测定玻璃折射率1如图所示，用插针法测定玻璃折射率的实验中，以下说法正确的是()(1)p1、p2及p3、p4之间的距离适当大一些，可以提高准确度；(2)p1、p2及p3、p4之间的距离取得小一些，可以提高准确度；(3)入射角i适当大一些，可以提高准确度；(4)入射角太大，折射光线会在玻璃砖的内表面发生全反射，使实验无法进行；.(5)p1、p2的间距，入射角的大小均与实验的准确度无关a(1)(3)b(2)(4)c(3)(5)d(1)(4)【答案】a2某同学做“测定玻璃的折射率”实验时，用他测得的多组入射角i与折射角r作出sini sinr图象如图所示下列判断中错误的是()a做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象b玻璃的折射率为0.67c玻璃的折射率为1.5d玻璃临界角的正弦值为0.67 3.如图把玻璃砖放在木板上，下面垫一白纸，在白纸上描出玻璃砖的两个边a和a.然后在玻璃砖的一侧插两个大头针a、b，ab的延长线与直线a的交点为o.眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使b把a挡住.如果在眼睛这一侧再插第三个大头针c，使它把a、b都挡住，插第四个大头针d，使它把前三个都挡住，那么后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线.在白纸上描出光线的径迹，要计算玻璃砖的折射率需要测量的物理量是图中的_；为了减小实验误差，入射角应_.（填“大些”或“小些”）4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4个图中p1、p2、p3和p4是4个学生实验插针的结果(1)在这4个图中肯定把针插错了的是_(2)在这4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_55、学根据所学的光学知识，设计了一个测透明液体折射率的仪器，如图所示在圆盘上作直径bcef，在半径oa上垂直盘面插上两枚大头针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，使直径bc与液面重合然后在ec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.该同学在圆弧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aofcop330，则p3处所对应的折射率的值为_；(2)若保持aof30不变，则用该装置能测量的最大折射率不超过_【解析】(1)aof30，即r30.由cop330可知i60，根据n可得n.(2)若保持aof30不变，i的最大值为90，根据n可得能够测量的折射率最大值n2.【答案】(1)或1.73(2)26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：将记录光路的白纸铺放在平板上；手拿玻璃砖的毛面或棱，将其轻放在白纸上；用铅笔环绕玻璃砖画出边界aa和bb；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i分别为0、30、45的入射光线；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的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r；按公式分别计算，取三个值的算术平均值(1)以上步骤中有错误或不妥之处的是：_；(2)应改正为_7、玻璃砖有两个相互平行的表面, 其中一个表面是镀银的(光线不能通过此表面). 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. 图1338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1338所示. 然后在白纸上竖直插上两枚大头针p1、p2(位置如图1338). 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?_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)写出用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, 再经bb折射)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)和p3的像, p3、p4的位置如图所示; (2)过p1、p2作直线与bb交于o; 过p3、p4作直线与bb交于o; 利用刻度尺找到oo的中点m; 过o点作bb的垂线cd, 过m点作bb的垂线与aa相交于n, 如图所示, 连接on; p1odi, conr; (3)由折射率的定义可得n.答案: 见解析8 在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中, 如图所示: (1)张明同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa和bb后, 不自觉地碰了玻璃砖使它向aa方向平移了少许, 如图1339所示, 则他测出的折射率值将_(选填“偏大”“偏小”或“不变”). (2)李杨同学在画界面时, 不自觉地将两界面aa、bb间距画得比玻璃砖宽度大些, 如图所示, 则他测得的折射率将_(选填“偏大”“偏小”或“不变”). 解析: (1)如图甲所示, 张明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, 因此折射率不变. (2)如图乙所示, 李扬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: 不变偏小9 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, 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y0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了p1、p2的像, 确定p3位置的方法是_. 若他已正确地测得了、的值, 则玻璃的折射率n_.解析: “在y0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”的原因是当光线射到o点时发生了全反射, 即入射角太大, 故应减小入射角, 具体做法是: 在白纸上画一条与y轴正方向夹角较小的直线oa, 把大头针p1、p2竖直地插在所画的直线上, 直到在y0的区域内透过玻璃砖能够看到p1、p2的像. 按实验的要求, 所插入的大头针应该在同一条光路上, 因此确定p3位置的方法是: 在y0的区域移动眼睛的位置, 当看到p1、p2重合时, 在眼睛与o点间任取一点, 即可作为p3.由折射率的定义得n.答案: 见解析10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, 而且总使得液面与直径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, 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、p4两位置哪一处所对应的折射率值大？答: _.(