《实验探究：测定玻璃的折射率》同步练习3 (2)

实验探究 测定玻璃的折射率实验探究 测定玻璃的折射率 同步练习同步练习 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 AB 2 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sin i sin r图像如图4 2 10所示 下列判断中正确的是 图4 2 10 A 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 67 C 玻璃的折射率为1 5 D 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 sin i sin r 1 0 67 得sin r r 30 故D错 sin i sin r sin 60 1 5 3 3 答案 AC 4 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 a NN AO O B OO 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 sin r sin i 答案 1 A C 2 D n sin r sin i 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 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 P1OD i CON r 3 玻璃砖的折射率n sin i sin r 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4 2 13中画出 图4 2 13 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 sin i sin r 答案 见解析 8 如图4 2 14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 9 0 试由此计算出该棱镜的折射率 图4 2 14 解析 从C点注视A点 发