【创新设计】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34.doc

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429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429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sin isin r图像如图4210所示，下列判断中正确的是()图4210a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n1.5，故选项c对；由n得sin r，r30 ，故d错答案ac4测定玻璃砖折射率的实验如图4211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4211答案annaooboo5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)dn6一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4212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4212 (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)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交于n，连接on；p1odi，conr.(3)玻璃砖的折射率n答案见解析7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4213中画出：图4213(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)p1、p2为入射光线，p3p4为通过圆形玻璃后的折射光线(2)o1o2为入射光线p1p2在玻璃中的折射光线(3)如图所示(4)n.答案见解析8如图4214所示，等腰直角棱镜abo的两腰长都是16 cm.为了测定它的折射率，棱镜放在直角坐标系中，使两腰与ox、oy轴重合从ob边的c点注视a点，发现a点的视位置在oa边上的d点，在c、d两点插上大头针，测出c点的坐标位置(0,12)，d点的坐标位置