4.1 第2课时 实验：测量玻璃的折射率(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册学生用书（人教版）

第2课时　实验:测量玻璃的折射率 1.A　[解析] 玻璃砖两个表面是否平行对入射角θ1和折射角θ2的测量准确性没有影响,所测折射率n= 仍然正确,故玻璃砖的两个光学面可以不平行,故A正确;光线经过玻璃砖两次折射后,光线发生偏移,所以A、B、C、D处的四个大头针不可能在同一条直线上,故B错误;根据折射率的定义可知玻璃砖的折射率为n=,故C错误;光线从空气进入玻璃,频率不变,波长变短,故D错误. 2.(1)　(2)大 [解析] (1)由图可以看出,入射角为90°-θ1,折射角为90°-θ2,根据光的折射定律可得,玻璃的折射率为n==. (2)玻璃砖宽度较大时,在画光路图时误差较小,为了减小误差,玻璃砖应选用宽度较大的. 3.(1)C　(2)如图所示　(3)1.54　(4)A [解析] (1)入射角尽量大些,折射角也会大些,折射现象较明显,角度的相对误差会减小,但要注意并不是入射角越大越好,应适度,故A错误;为了防止弄脏玻璃砖,不能用铅笔贴着光学面画出界面,故B错误;实验中需要测角度时既可用量角器,也可用圆规和直尺等工具进行测量,故C正确;判断像与针是否在同一直线时,应该观察大头针的整个部分,不能只观察其头部,故D错误. (3)由图可知,取小方格的边长为单位长度,则sin i==0.804、sin r==0.521,n===1.54. (4)光线经由P1P2射入后光路图如图所示,第一次折射时入射角大于折射角,第二次折射在玻璃砖内向空气中折射,折射角要大于入射角,出射光线要远离法线,由图可知经P3A的出射光线符合事实,而经P3B的出射光线不符合事实,故对应的出射光线上的2枚大头针是P3和A. 4.(1)如图所示　(2)1.2 [解析] (1)作出光路图如图所示. (2)根据几何知识可知tan i===1,所以i=45°,DE=AB=6 cm,且有tan r===,可得r=37°,所以玻璃的折射率n=≈1.2. 5.(1)③P1、P2的像　P3和P1、P2的像　④1.33　(2)BD [解析](1)③选择合适的点竖直插大头针,在BC外侧调整视线观察到大头针P1和P2的像在一条直线上,再竖直插上两枚大头针,使P3挡住P1和P2的像,P4挡住P3和P1、P2的像. ④设入射角为i,折射角为r,P2(x2,y2),P3(x3,y3),P4(x4,y4),则有n=,其中sin r=,sin i=,代入数据联立解得n≈1.33. (2)应选用较细的大头针完成实验,这样可准确确定光线的传播方向,A错误,B正确;插在光学元件同侧的两枚大头针间的距离应适当大些,这样可减小确定光线方向时产生的误差,C错误,D正确. 6.(1)C　(2)C　(3)小于 [解析] (1)确定P3位置的正确方法是透过玻璃砖观察,使P3挡住P1、P2的像,故选C. (2)用两块同样的玻璃直角棱镜做实验得到的光路图如图甲所示,根据光路图可知,经过P1、P2的光线经左侧玻璃砖后向下偏折,射入右侧玻璃砖后平行于P1、P2射出,所以在图中右边插的大头针应该是P5、P6的,故选C. (3)将玻璃砖界面aa'和bb'的间距画得过宽,而其他操作正确,如图乙所示,光线从aa'进入玻璃砖实际入射点应为O,而因画得过宽,故在实验中标记的入射点为O',两种情况下的出射点都为O″,可知因画得过宽,导致α角偏大,根据折射定律有n=,可知α角偏大,则sin α偏大,故折射率n的测量值偏小. 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　 实验:测量玻璃的折射率 (时间:40分钟　总分:36分) 1.(4分)如图所示,在“测量玻璃的折射率实验中”,下列说法正确的是 (　) A.选取的玻璃砖两个光学面a和a'可以不平行 B.A、B、C、D处的四个大头针可以在同一条直线上 C.玻璃的折射率n= D.光线从空气进入玻璃,频率发生了变化 2.(6分)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用玻璃砖的两面平行.正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图所示. (1)(3分)此玻璃的折射率计算式为n=　　　　　(用图中的θ1、θ2表示).  (2)(3分)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,应选用宽度较　　　　(选填“大”或“小”)的玻璃砖来测量.  3.(6分)在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,如图甲所示. (1)(1分)下列做法正确的是　　　　.(填选项前的字母)  A.入射角越大,误差越小 B.在白纸上放好玻璃砖后,用铅笔贴着光学面画出界面 C.实验时既可用量角器,也可用圆规和直尺等工具进行测量 D.判断像与针是否在同一直线时,应该观察大头针的头部 (2)(1分)请在图乙中画出完整的光路图. (3)(2分)对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射率n=　　　　(保留3位有效数字).  (4)(2分)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象,某同学做了两次实验,经正确操作插好了8枚大头针;如图丙所示.图丙中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针,其对应出射光线上的2枚大头针是P3和　　　　(选填“A”或“B”)上.  4.(6分)某同学为测量玻璃砖的折射率,准备了下列器材:激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖.如图所示,直尺与玻璃砖平行放置,激光笔发出的一束激光从直尺上的O点射向玻璃砖表面,在直尺上观察到A、B两个光点,读出OA间的距离为20.00 cm,A、B间的距离为6.00 cm,测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d1=10.00 cm,玻璃砖厚度d2=4.00 cm. (1)(3分)请在图中作出到达B点光线的光路图; (2)(3分)玻璃的折射率n=　　　　(结果保留2位有效数字).  5.(10分)[2026·湖北武汉三中高二月考] 如图所示,ABC为一透明光学元件的横截面,AC为圆心在O的圆弧面,ABCO构成正方形.现要测定该元件的折射率,可供选用的器材还有:大头针、笔、刻度尺、圆规、平整的木板、图钉、白纸. (1)某小组进行了如下的实验操作,请将步骤补充完整. ①将白纸用图钉固定在平整木板上,在白纸上画出光学元件的横截面图,标好对应关系,把光学元件放在白纸上,使它的横截面与图中画线对齐; ②在O点竖直插大头针P1; ③(4分)选择合适的点竖直插大头针P2,在BC外侧调整视线观察到大头针P1和P2的像在一条直线上,再竖直插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住　　　　　　,P4挡住　　　　　　　;  ④(4分)移去大头针和光学元件,记录好P2、P3和P4的孔洞位置,在固定好的白纸上作出直角坐标系xOy,Ox轴与OC重合,Oy轴与OA重合,用刻度尺测出P2、P3和P4在直角坐标系xOy中的坐标P2(2,1.5),P3(7,7),P4(10,11).则此光学元件折射率测量值为n=　　　　(结果保留3位有效数字).  (2)(2分)根据小组的实验过程,下列能够提高实验精确度的措施有　　　　.(填选项前的字母)  A.应选用较粗的大头针完成实验 B.应选用较细的大头针完成实验 C.插在光学元件同侧的两枚大头针间的距离应适当小些 D.插在光学元件同侧的两枚大头针间的距离应适当大些 6.(4分)[2026·重庆一中高二月考] 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P1、P2,现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上P3和P4大头针,便能确定光在玻璃砖中的折射光线. (1)(1 分)确定P3位置的方法正确的是　　　　.(填选项前的字母)  A.透过玻璃砖观察,使P3挡住P2的像 B.先插上P4大头针,在靠近玻璃砖一侧P3挡住P4的位置 C.透过玻璃砖观察,使P3挡住P1、P2的像 (2)(1 分)该同学突发其想用两块同样的玻璃直角棱镜ABC来做实验,如图乙所示,两者的AC面是平行放置的,插针P1、P2的连线垂直于AB面,若操作无误,则在图中右边的插针应该是　　　　.(填选项前的字母)  A.P3、P4 B.P5、P8 C.P5、P6 D.P7、P8 (3)(2 分)如图丙所示,该同学在实验中将玻璃砖界面aa'和bb'的间距画得过宽.若其他操作正确,则折射率的测量值　　　　准确值(选填“大于”“小于”或“等于”).  学科网（北京）股份有限公司 $