2024届高考物理一轮复习重点突破训练 专题78实验：测量玻璃的折射率

专题78实验：测量玻璃的折射率 1．某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线，如图甲所示，并在入射光线AO上插上大头针、，现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上和大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线。 （1）确定位置的方法正确的是 ； A．透过玻璃砖，挡住的像 B．透过玻璃砖观察，使挡住、两根针 C．透过玻璃砖观察，使挡住、的像 （2）作出光线在玻璃砖中和出射后光线的光路图，并画出玻璃砖中光线的折射角; （3）经过多次测量作出的图像如图乙，玻璃砖的折射率为 ；（保留三位有效数字） （4）若该同学在确定位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把位置画的偏右上了一些，则测出来的折射率 。（填“偏大”、“偏小”或“不变”） 2．在通过“插针法”测量玻璃的折射率实验中： （1）关于该实验（甲图），有以下操作步骤： A． 摆好玻璃砖，确定玻璃砖上、下边界， B． 任意画出一条入射光线，在光路上插上大头针、 C． 在确定、位置时，应使挡住、的像，挡住 ； D．在确定、位置时，二者距离应适当 （选填“近”或“远”），以减小误差。 （2）小丹同学在实验中虽测出了入射角和折射角，但苦于无法得知非特殊角的正弦值，不能准确计算出折射率，她利用实验室提供的圆规和刻度尺，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D，如图乙所示，则玻璃的折射率为 （选填比例式前的字母）。 A． B． C． （3）如图丙，玻璃砖的、两光学面不平行，用这种插针法 测出玻璃砖的折射率。（填“能”或“不能”） （4）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度 （填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。 3．实验室有一个直角三棱镜，物理小组的同学准备测量它的折射率，实验步骤如下：    （1）在木板上铺一张白纸，将三棱镜放在白纸上并用细线描出三棱镜的轮廓，如图中的实线所示。 （2）在垂直于AB的方向上插上两枚大头针和，在棱镜的BC侧透过三棱镜观察两个大头针，当的像恰好被的像挡住时，插上大头针，使挡住、的像，再插上大头针，使挡住和、的像，移去三棱镜和大头针，大头针在纸上的位置如图所示。 请帮他们完成下列实验内容： （1）将实验需要的光路图补充完整。 （2）实验小组用量角器量出光线在BC界面发生折射时，入射光线与BC边夹角为、折射光线与BC边夹角为，则三棱镜的折射率 。 （3）若实验中三棱镜的位置发生了微小的平移，如图中虚线所示，则测得的折射率 真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。 4．（1）在测定玻璃的折射率时，实验室提供了多种形状的玻璃砖供同学们使用，某实验小组使用两种不同形状的玻璃砖进行实验，他们在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图①②所示，他们的其他操作均正确，下列说法正确的是 A．学习小组没有量角器和圆规，利用刻度尺和三角板也可以测出玻璃砖的折射率 B．光线从矩形玻砖上表面入射后，再从下表面射出，可能在下表面发生全反射 C．图①测得的折射率比真实值小 D．图②测得的折射率比真实值大 （2）另一个实验小组使用半圆柱玻璃砖测定玻璃的折射率。如图所示，在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3，图中MN为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。 ①设AB的长度为，AO的长度l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量 ，则玻璃砖的折射率n可表示为 。（用表示线段长度的字母表示） ②该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 5．（1）“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 （选填选项前的字母）。 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 （2）为了减小实验误差，实验时应注意的是 。 A．入射角应尽量小些