教科版物理选修3-4实验演练·能力提升 4.2

圆学子梦想 铸金字品牌温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。实验演练能力提升1.(多选)某同学用插针法测定玻璃砖的折射率,他的实验方法和操作步骤正确无误,但他处理实验记录时发现玻璃砖的两个光学面aa与bb不平行,如图所示,则()A.AO与OB两条直线平行B.AO与OB两条直线不平行C.他测出的折射率偏大D.他测出的折射率不受影响【解析】选B、D。如题图所示,在界面aa上的折射现象中,由折射定律n=sin1sin2,可知若aabb,则有2=3,因此1=4,入射光线AO与出射光线OB平行;若aa不平行于bb,则有23,因此14,AO与OB不平行,A错误,B正确;在具体实验中,折射光线OO的确定不受与aa与bb是否平行的影响,所以测出的折射率不受影响,C错误,D正确。2.(2015北京高考) “测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,aa和bb分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4。在插P3和P4时,应使()A.P3只挡住P1的像B.P4只挡住P2的像C.P3同时挡住P1、P2的像【解析】选C。根据实验原理,插P3时,应该同时挡住P1和P2的像。3.(2016泸州高二检测)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。玻璃的折射率计算式为n=_(用图中的字母表示);如果有几块厚度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用厚度_(选填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。【解析】根据测定玻璃砖折射率的原理,可知图中的入射角i=90-1,图中的折射角=90-2,因此n=sinisin=cos1cos2;厚度不同的玻璃砖在入射角相同的情况下,厚度大的玻璃砖侧移量大,出射光线越容易找准,误差小。答案:cos1cos2大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】如图所示,将P1P2看作入射光线,P3P4看作出射光线,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A、C均错误;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能比较准确地测出折射率,角度如图,其折射率:n=sinrsini。答案:(1)A、C(2)Dn=sinrsini5.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:用图钉将记录光路的白纸固定在平板上;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;按公式分别计算sinisin,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 _。【解析】有错误或不妥之处的是。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,