4.2 实验测定玻璃的折射率(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册（教科版）

**基本信息** 本同步练围绕“测定玻璃的折射率”实验，通过基础认知、技能应用、拓展探究三层递进设计，构建从实验操作规范到创新情境应用的知识巩固路径，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|实验器材特性与操作规范|以选择题考查玻璃砖表面处理（如B面防触碰），强化科学探究中的实验准备素养| |技能应用|数据处理与误差分析|结合几何关系计算折射率（如利用线段长度求sin值），培养科学思维中的科学推理能力| |拓展探究|创新情境下的规律应用|引入负折射率材料情境，通过光路图分析深化物理观念与质疑创新能力|

2.实验：测定玻璃的折射率 1.（2026•四川泸州期中测试）小刚同学想测量一块平行玻璃砖的折射率。如图放置的平行玻璃砖分别标注为上下表面A，前后侧面B，左右侧面C及右上角D。其中玻璃砖的A、C面粗糙，B面光洁。 （1）针对如图所示的该平行玻璃砖，下列说法正确的是　　　　（填序号）。 A．如果A面被磨损会直接影响折射率的测量 B．B面不宜直接用手去触碰 C．C面不宜直接用手去触碰 D．D角边缘有缺损一定会影响折射率的测量 （2）小刚同学经过一系列正确的操作（如图甲），作图得到如图乙所示的图样，并测得A1A2=A2A4=40.0 mm，A1A3=30.0 mm，A4A5=15.0 mm，则该玻璃砖的折射率为　　　　（计算结果保留2位有效数字）。 （3）若小刚同学操作时将界线画好后误用另一块宽度稍窄的玻璃砖如图丙所示，实验中除用原界线外，其他操作都正确，则测得玻璃的折射率将　　　　（填序号）。 A．偏大　 B．偏小 C．不影响结果　 D．不能确定 2.（2025•四川攀枝花高二下月考）某小组的甲、乙同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，如图1所示。 （1）为了减小实验误差，下列操作正确的是　　　　。 A．必须选择边界平行的玻璃砖 B．选择的入射角应尽量小些 C．没有刻度尺时，可以将玻璃砖界面当尺子画界线 D．大头针P1、P2和P3、P4之间的距离应适当大些 （2）甲同学手中有圆规和刻度尺但没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点分别作垂直法线的直线，与法线的交点分别为B点和D点，如图2所示。如果用刻度尺测得AB的长度为x1，CD的长度为x2，则玻璃砖的折射率n =　　　　（用x1，x2表示）。 （3）若该同学在确定P4位置时，不小心把P4位置画得偏左了一些，则测出来的折射率　　　　（选填“偏大”“偏小”“不变”）。 （4）以往，已知材料的折射率都为正值（n＞0）。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n＜0），称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足=n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。若该材料对于电磁波的折射率n=－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是 　　　　。 答案 2.实验：测定玻璃的折射率 1.（1）B　（2）2.0　（3）B 解析：（1）如果A面被磨损，不影响观察大头针，不会直接影响到折射率的测量，A错误；直接用手去触碰B面，影响观察大头针，B面不宜直接用手去触碰，B正确；C面可以直接用手去触碰，不影响观察大头针，C错误；D角边缘有缺损，不影响观察大头针，不会影响折射率的测量，D错误。 （2）根据折射定律得n= 由几何关系得sin i= ，sin r= 联立可得n=2.0。 （3） 如图所示，实线是实际光线，虚线是该同学所作的光线，可见，该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。故选B。 2.（1）D　（2）　（3）偏小　（4）B 解析：（1）根据折射定律n=，实验时只要正确测量出入射角和折射角即可，不需要选择边界平行的玻璃砖，选项A错误；为了减小测量角度的误差，入射角应适当大些，选项B错误；玻璃砖的光学面是用来透光的，即使没有刻度尺，也不可以将玻璃砖界面当尺子画界线，选项C错误；为了减小确定入射光线、出射光线方向的误差，大头针P1、P2和P3、P4之间的距离应适当大些，选项D正确。 （2）设单位圆的半径为R，根据数学知识，入射角的正弦值sin i=，折射角的正弦值sin r=，根据折射定律n==。 （3）若该同学在确定P4位置时，不小心画得偏左了一些，光路图如图所示： 由图可知，入射角不变，折射角偏大，根据折射定律n=，折射率的测量值偏小。 （4）根据题目所给负折射率的意义，折射角和入射角应该在法线的同一侧，选项A、D错误；该材料的折射率等于－1，则选项B正确，选项C错误。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $