4.2 科学测量：玻璃的折射率 同步作业-2026-2027学年高二上学期物理鲁科版选择性必修第一册

第2节 科学测量：玻璃的折射率 同步作业

一.实验题：

1.(2026福建泉州模拟)某实验小组在“测定玻璃砖的折射率”的实验中,在水平白纸上放好长方形玻璃砖,ab和cd分别是玻璃砖与空气界面的投影。如图甲所示,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,然后在另一侧透过玻璃砖观察并先后插上大头针P3和P4。

(1)下列说法正确的是　　　　。 

A.P3只需挡住P1

B.P4只需挡住P2

C.P3需同时挡住P1和P2

D.P4需同时挡住P1、P2和P3

(2)下列能提高测量的准确度的措施是　　　　。 

A.插在玻璃砖同侧的两大头针的间距尽量大一些

B.选用厚度(即ab与cd间距)较大的玻璃砖

C.选用较粗的大头针

(3)如果在某次实验过程中,得到如图乙所示的光路图,P点为出射光线的反向延长线与玻璃砖右边界的交点。测得NP和NM的长度分别为L1和L2,则该玻璃砖的折射率为n=　　　　(用L1和L2表示)。

2.(2025浙江温州模拟)某同学利用激光测量半径R=3.50 cm的半圆形玻璃砖的折射率,实验中让一细束激光沿玻璃砖半径方向射到圆心O,恰好在底边发生全反射(如图甲所示),作光路图并测量相关数据(如图乙所示),则:

(1)该半圆形玻璃砖的折射率为　　　　(结果保留3位有效数字)。 

(2)其他条件不变,仅将半圆形玻璃砖向左平移一小段距离,则　　　　(选填“有”或

“没有”)激光从底边射出。

3．(1)在“测量玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好平行玻璃砖，aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1甲所示．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，并依次插入大头针P3和P4.在插P3和P4时，应使____________________．

(2)某同学实验中作出光路图如图乙所示，在入射光线上任取一点A，过A点作法线的垂线，B点是垂线与法线的交点．O点是入射光线与aa′界面的交点，C点是出射光线与bb′界面的交点，D点为法线与bb′界面的交点．则实验所用玻璃的折射率n＝________(用图中线段表示)．

4．在“用插针法测量玻璃砖的折射率”的实验中，取一块半圆形玻璃砖，O为圆心，如图2所示，点P1、P2、P3、P4依次分别为四个插针位置，其中O、P1、P2三点在同一直线上．

图2

(1)在某次测量中，测得∠P1OF＝45°，∠P4OE＝60°，则该玻璃砖的折射率为________．

(2)实验时，若在插P3处的大头针时，不小心将玻璃砖逆时针转动一个角度(O点不变)，则折射率的测量结果________．(填“偏大”“偏小”或“不变”)

5．小显和小涛同学用插针法测量玻璃棱镜的折射率．

图3

(1)小显同学按实验步骤，先在纸上插下两枚大头针P1、P2，然后在玻璃棱镜的

另一侧插下另外两枚大头针，如图3甲所示．则插针一定错误的是________(填“P3、P4”或“P5、P6”)．在图甲中按实验要求完成光路图，并标出相应的符号，所测出的玻璃棱镜的折射率n＝________________________________________.

(2)小涛同学突发奇想，用两块相同的玻璃直角三棱镜ABC来做实验，两者的AC面是平行放置的，如图乙所示．P1、P2的连线垂直于AB面，若操作正确，则在图乙中右边的插针应该是________．(填“P3、P4”“P3、P6”“P5、P4”或“P5、P6”)

6.由于实验室中矩形玻璃砖的数量不够，部分同学需改用直角三棱镜做“测量玻璃的折射率”的实验，实验步骤如下：

a．如图所示，先在一张白纸上作相互垂直的直线ab、a′b′作为三棱镜的两个界面，并在直线上标出点O；

b．将三棱镜放在白纸上，使直角边的短边跟ab对齐，长边跟a′b′对齐；

c．在长边a′b′的外侧透过三棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像完全被P2的像挡住；

d．在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像；

e．在O点作一垂直于ab的线段OA，在OA上垂直地插两枚大头针P1、P2；

f．移去三棱镜和大头针，连接P3P4，交a′b′于O′，过O′点作与a′b′垂直的直线MN；

g．作光路图，计算折射率n.

(1)正确的实验步骤顺序为________．

(2)请在图中画出准确完整的光路图．

(3)请根据图中所给数据，求出该玻璃的折射率n＝________.

7．如图甲所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜，并确定AB和AC界面的位置．然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2