实验针对训练15 测定玻璃的折射率(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(老高考)人教版

实验针对训练(十五)　 1．如图所示为某同学利用插针法测定半圆形玻璃砖折射率的实验。在一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像，关于该实验： (1)(多选)以下说法正确的是________。 A．P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度 B．P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高准确度 C．入射角θ适当大些，可以提高准确度 D．P1、P2的间距，入射角的大小均与实验的准确度无关 (2)该玻璃砖的折射率n＝________。另一同学将大头针插在P′1和P′2位置时，沿着P3、P4的方向看不到大头针的像，其原因可能是__________。 [解析]　(1)为了提高精确度，实验时大头针之间的距离适当大一些，入射角适当大一些，故A、C正确，B、D错误。 (2)根据折射定律得，玻璃砖的折射率n＝＝＝；另一同学将大头针插在P′1和P′2位置时，沿着P3、P4的方向看不到大头针的像，其原因可能是发生了全反射。 [答案]　(1)AC　(2)　经过P′1、P′2的光线在界面MN处发生了全反射 2．某同学为了测量截面为正三角形的玻璃三棱镜的折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的右侧观察P1和P2的像，当P1的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3和P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示。 (1)在图上画出对应的光路。 (2)为了测出玻璃材料三棱镜的折射率，若以AB为分界面，需要测量的量是________________，在图上标出它们。 (3)玻璃材料三棱镜折射率的计算公式是n＝____________。 (4)若在描绘三棱镜轮廓的过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移(移至图中的虚线位置，底边仍重合)，仍以AB为分界面，则三棱镜玻璃材料折射率的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 [解析]　(1)光路图如图所示： (2)若以AB为分界面，需要测量的量为入射角θ1、折射角θ2。 (3)该玻璃材料三棱镜的折射率的计算公式为n＝。 (4)若在描绘三棱镜轮廓的过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移，仍以AB为分界面，将入射光线与AB的交点和出射光线与B′C′的交点连接起来，从而可知该连线发生偏转，导致折射角变小，所以测量值比真实值大。 [答案]　(1)见解析图　(2)入射角θ1、折射角θ2　(3)　(4)大于 3．在“用插针法测玻璃砖折射率”的实验中，玻璃砖的ab边与a′b′边相互平行，aa′边与bb′边不平行。某同学在白纸上仔细画出了玻璃砖的两条边线aa′和bb′，如图所示。 (1)实验时，先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO，接着，眼睛在玻璃砖的________(选填“同一侧”或“另一侧”)观察所插的两枚大头针P1和P2，同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线。 (2)实验中________(选填“要求”或“不要求”)四枚大头针的针帽在同一视线上。 (3)下列操作可以减小实验误差的是________(填选项前的字母)。 A．适当增大大头针P1、P2的间距 B．选择玻璃砖相互平行的ab、a′b′边来测量 C．选用尽可能细的笔画线 D．使AO的入射角接近90° [解析]　(1)实验时，先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO，接着，眼睛在玻璃砖的另一侧观察所插的两枚大头针P1和P2，同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线。 (2)实验中要求四枚大头针的底部在同一视线上，而不是针帽。 (3)大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差引起的角度误差会减小，角度的测量误差会小些，故A正确；用插针法测定玻璃砖折射率时，玻璃砖上、下表面不需要平行，故B错误；为了准确确定入射光线和折射光线，要选用尽可能细的笔画线，故C正确；为了减小测量的相对误差，选择的入射角应适当大些，效果会更好，但不是接近90°，故D错误。 [答案]　(1)另一侧　(2)不要求　(3)AC 4．如图所示，一个学生用广口瓶和刻度尺测定水的折射率，请填写下述实验步骤中的空白。 (1)测出广口瓶瓶口内径d； (2)在瓶内装满水； (3)将刻度尺沿瓶口边缘________插入水中； (4)沿广口瓶边缘向水中刻度尺正面看去，若恰能看到刻度尺的0刻度(即图中A点)，同时看到水面上B点刻度的像B′恰与A点的像重合； (5)若水面恰好与刻度尺的C点相平，读出________和________的长度； (6)由题中所给条件，可以计算水的折射率为n＝________。 [解析]　(5)(6)由光路图知sin