備戰(zhàn)2020年高考物理實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí)《測定玻璃的折射率》（解析版）

第=page11頁，共=sectionpages11頁第=page22頁，共=sectionpages22頁《測定玻璃的折射率》一、實(shí)驗(yàn)題某小組做測定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙。

①下列哪些措施能夠提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確程度______。

A.選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚

B.選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚

C.選用粗的大頭針完成實(shí)驗(yàn)

D.插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些

②該小組用同一套器材完成了四次實(shí)驗(yàn)，記錄的玻璃磚界線和四個(gè)大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實(shí)驗(yàn)操作正確的是______。

③該小組選取了操作正確的實(shí)驗(yàn)記錄，在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點(diǎn)O為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于A、B點(diǎn)，再過A、B點(diǎn)作法線的垂線，垂足分別為C、D點(diǎn)，如圖所示，則玻璃的折射率n=______。(用圖中線段的字母表示)

如圖所示，某同學(xué)在“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，玻璃磚平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面aa’和bb’，O為直線AO與aa’的交點(diǎn)，在直線OA上豎直地插上P1、P2兩枚大頭針。

(1)該同學(xué)接下來要完成的必要步驟有______

A.插上大頭針P3，使P3僅擋住P2的像

B.插上大頭針P3，使P3擋住P1的像和P2的像

C.插上大頭針P4，使P4僅擋住P3

D.插上大頭針P4，使P4擋住P3和P1、P2的像

(2)過P3、P4作直線bb’交于O’某同學(xué)用半圓形玻璃磚測定玻璃的折射率(如圖甲中實(shí)線所示)。在固定好的白紙上作出直角坐標(biāo)系xOy，實(shí)驗(yàn)時(shí)將半圓形玻璃磚M放在白紙上，使其底邊aa′與Ox軸重合，且圓心恰好位于O點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)正確操作后，移去玻璃磚，作OP3連線，用圓規(guī)以O(shè)點(diǎn)為圓心畫一個(gè)圓(如圖中虛線所示)，此圓與AO線交點(diǎn)為B，與OP3連線的交點(diǎn)為

C.測出B點(diǎn)到x、y軸的距離分別為l1、d1，C點(diǎn)到x、y軸的距離分別為l2、d2。

(1)根據(jù)測出的B、C兩點(diǎn)到兩坐標(biāo)軸的距離，可知此玻璃折射率測量值的表達(dá)式n=______；

(2)若實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在y<0的區(qū)域內(nèi)，從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2的像，其原因最可能是______。

(3)該同學(xué)又用平行玻璃磚做實(shí)驗(yàn)如圖乙所示。他在紙上正確畫出玻璃磚的兩個(gè)界面aa′和bb′后，不小心碰了玻璃磚使它向小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用刻度尺測半圓形玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，他進(jìn)行的主要步驟是：

A.用刻度尺測玻璃磚的直徑AB的大小d．B.先把白紙固定在木板上，將玻璃磚水平放置在白紙上，用筆描出玻璃磚的邊界，將玻璃磚移走，標(biāo)出玻璃磚的圓心O、直徑AB、AB的法線OC．C.將玻璃磚放回白紙的原處，長直尺M(jìn)N緊靠A點(diǎn)并與直徑AB垂直放置．D.調(diào)節(jié)激光器，使PO光線從玻璃磚圓弧面沿半徑方向射向圓心O，并使長直尺M(jìn)N的左右兩側(cè)均出現(xiàn)亮點(diǎn)，記下左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1，右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x(1)小明利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算此玻璃磚折射率的表達(dá)式為n=________________(2)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，以下說法正確的是________．A.在∠BOC的范圍內(nèi)，改變?nèi)肷涔饩€PO的入射角，直尺M(jìn)N上可能只出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)B.左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1一定小于右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離C.左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1可能等于右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離D.要使左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1某同學(xué)用半圓形玻璃磚測定玻璃的折射率(如圖所示)。實(shí)驗(yàn)的主要過程如下：

A.把白紙用圖釘釘在木板上，在白紙上作出直角坐標(biāo)系xOy，在白紙上畫一條線段AO表示入射光線。B.把半圓形玻璃磚M放在白紙上，使其底邊aa′與Ox軸重合。C.用一束平行于紙面的激光從y>0區(qū)域沿y軸負(fù)方向射向玻璃磚，并沿x軸方向調(diào)整玻璃磚的位置，使這束激光從玻璃磚底面射出后，仍沿y軸負(fù)方向傳播。D.在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、PE.在坐標(biāo)系y<0的區(qū)域內(nèi)豎直地插上大頭針P3，并使得從P3一側(cè)向玻璃磚方向看去，P3能同時(shí)擋住PF.移開玻璃磚，連接O、P3，用圓規(guī)以O(shè)點(diǎn)為圓心畫一個(gè)圓(如圖中虛線所示)，此圓與AO線交點(diǎn)為B，與OP3線的交點(diǎn)為C。確定出B點(diǎn)到x軸、y軸的距離分別為x1、y1，C點(diǎn)到x軸、y(1)玻璃磚的折射率n=?________(用x1、y1、x2、(2)若實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)沒有將玻璃磚的底邊aa′與Ox軸重合，而是向y>0方向側(cè)移了一些，這將導(dǎo)致所測的玻璃磚的折射率與其真實(shí)值相比______。(選填“偏大”“不變”或“偏小”)(3)若實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在y<0的區(qū)域內(nèi)，從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2，為能透過玻璃磚看到P1、P如圖所示，在用“插針法”測定平行玻璃磚的折射率實(shí)驗(yàn)中：

①下列措施對提高實(shí)驗(yàn)精度沒有作用的是______

A.入射角α不宜過小

B.P1P2間距適當(dāng)大些

C.選用d稍微大點(diǎn)的玻璃磚

D.OP2間距盡可能小些

②下列因素對△y大小沒有影響的是______

A.入射角α

B.玻璃磚的折射率n

C.P1

在利用“插針法”測定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)中

①下列操作可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是______(填字母代號(hào))

A.P1、P2及P3、P4之間的距離適當(dāng)大些

B.選擇平行玻璃磚進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

C.入射角適當(dāng)大些

D.若有幾塊厚度不同的玻璃磚，應(yīng)選用厚度較小的

②正確操作后，作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖所示，此玻璃的折射率計(jì)算式為n=______(用圖中的α、β表示)

③同學(xué)在畫界面吋，不小心將兩界面的間距畫得比玻璃磚寬度略大，則測得的折射率______(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)某同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率，請回答下列問題。

①實(shí)驗(yàn)中已豎直插好P1、P2兩枚大頭針，如圖丁所示，插入第3枚大頭針P3時(shí)，操作正確的是______，

②操作完成后，作出光路圖如圖戊所示，用圓規(guī)過O點(diǎn)作一圓。則玻璃的折射率n=______(保留三位有效數(shù)字)小周用插針法測定某種玻璃三棱鏡的折射率，所作的光路圖如圖1所示，ABC為三棱鏡的橫截面，光線DO1、O2E分別為入射、出射光線，N1N2為法線，(1)根據(jù)圖1求得這種玻璃的折射率為________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；(2)如圖2是實(shí)驗(yàn)過程中的立體圖，圖中a和b是________(填“大頭針”或“大頭針的像”);(3)換用折射率較小的玻璃三棱鏡做實(shí)驗(yàn)，仍保證頂角BAC和入射角不變，那么偏向角將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。小昱和小濤同學(xué)“用插針法測玻璃棱鏡的折射率”。

(1)小昱同學(xué)按實(shí)驗(yàn)步驟，先在紙上插下二枚大頭針P1、P2，然后在玻璃棱鏡的另一側(cè)插下另外二枚大頭針，如圖(1)所示。則插針一定錯(cuò)誤的是_________(填“P3P4”或“P5(2)小濤同學(xué)突發(fā)奇想，用兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC來做實(shí)驗(yàn)，兩者的AC面是平行放置的，如圖(2)所示。插針P1、P2的連線垂直于AB面，若操作正確的話，則在圖(2)中右邊的插針應(yīng)該是_________(選填“P3P4”、“P3①“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，在白紙上放好平行玻璃磚，aa′和bb′分別是玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面，如圖1所示。在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針，P1和P2，用“+”表示大頭燈的位置，然后在另一側(cè)透過玻璃窗觀察，并依次插入大頭針P3和P4.在插P3和P4時(shí)，應(yīng)使______。

②某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中作出光路圖如圖2所示，在入射光線上任取一點(diǎn)A，過A點(diǎn)做法線的垂線，B點(diǎn)是垂線與法線的交點(diǎn)。O點(diǎn)是入射光線與aa′界面的焦點(diǎn)，C點(diǎn)是出射光線與bb′界面的交點(diǎn)，D點(diǎn)為法線與bb′界面的交點(diǎn)。則實(shí)驗(yàn)所用玻璃的折射率如圖所示，在用“插針法”測定平行玻璃磚的折射率實(shí)驗(yàn)中：

①下列措施對提高實(shí)驗(yàn)精度沒有作用的是______：

A.入射角α不宜過小

B.P1P2間距適當(dāng)大些

C.選用d稍微大點(diǎn)的玻璃磚

D.OP2間距盡可能小些

②下列因素對△y大小沒有影響的是______：

A.入射角αB.玻璃磚的折射率nC.P1①如圖1所示，某同學(xué)在利用插針法測定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中誤將界面畫得向內(nèi)偏離玻璃磚邊緣一段距離，但自己并未察覺。則他測得的折射率將______(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。

②如圖2所示為某同學(xué)利用方格坐標(biāo)紙測定半圓形玻璃磚折射率實(shí)驗(yàn)的記錄情況，虛線為半徑與玻璃磚相同的圓，在沒有其他測量工具的情況下，只需由坐標(biāo)紙即可測出玻璃磚的折射率。則玻璃磚所在位置為圖中的______(填“上半圓”或“下半圓”)，由此計(jì)算出玻璃磚的折射率為______。如圖所示為某同學(xué)利用插針法測定半圓柱體玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)．在半圓柱體玻璃磚外面插上P1、P2、P3、P4四枚大頭針時(shí)，P3、P4(1)下列說法正確的是________．A.P1、P2及P3B.P1、P2及P3C.入射角θ適當(dāng)大些，可以提高精確度D.P1、P(2)該玻璃磚的折射率n=________.另一同學(xué)將大頭針插在和位置時(shí)，沿著P3、P4的方向看不到大頭針的像，其原因可能是________．在“測定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)經(jīng)正確操作，在方格紙上已經(jīng)插好了4枚大頭針，并已作出了入射光線，如圖所示．

(1)將光路圖補(bǔ)充完整；

(2)通過測量和計(jì)算，求得該玻璃磚的折射率n=______.(保留兩位有效數(shù)字)在做“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，先在白紙上放好玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，插上大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像．如圖所示，aa′和bb′分別是玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面，用“+”表示大頭針的位置．圖中AO表示經(jīng)過大頭針P1和P2的光線，該光線與界面交于O點(diǎn)，MN表示法線．

①請將光路圖畫完整，并在圖中標(biāo)出光線進(jìn)入玻璃磚發(fā)生折射現(xiàn)象的入射角θ1和折射角θ2如圖甲，長方形玻璃磚的上下表面是磨砂面，前側(cè)面是光學(xué)面，后側(cè)面是鍍銀面，前后面間的距離為d，現(xiàn)用圓規(guī)和直尺測定其折射率，主要操作如下(俯視圖如圖乙)

A.在木板上固定一張白紙，在白紙上畫一條直線ab，并在適當(dāng)位置作ab的垂線ON

B.利用圓規(guī)和直尺作∠aON角平分線AO

C.在AO上的適當(dāng)位置豎直固定兩枚大頭針P1、P2

D.放上玻璃磚，使光學(xué)面的底線與ab重合

E.通過光學(xué)面觀察P1、P2經(jīng)鍍銀面成的像，并在視線上插一枚大頭針P3，使P3擋在P1、P2的像；再插一枚大頭針P4，使P4擋住P3及P1、P2的像

F.連接P4P3并延長與ab相交于O1．

(1)P4、P3連線與直線ab的夾角為θ=______．

(2)若測得O、O1間的距離為l，則該玻璃磚的折射率可表示為n=如圖所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚(圖中實(shí)線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接O

P3.圖中MN為分界面，虛線半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn)。

(1)設(shè)AB的長度為a，AO的長度為b，CD的長度為m，DO的長度為n，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量______，則玻璃磚的折射率可表示為______。

(2)該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以

答案和解析1.【答案】AD

D

ACBD【解析】解：①A、為了作圖誤差更小，應(yīng)選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚，故A正確；

B、根據(jù)折射定律可知，如果兩個(gè)光學(xué)面不平行，不影響入射角與折射角的值，所以對折射率的測定結(jié)果不產(chǎn)生影響，故B錯(cuò)誤；

C、為了準(zhǔn)確測量光路圖，應(yīng)選用較細(xì)的大頭針來完成實(shí)驗(yàn)，故C錯(cuò)誤；

D、插在玻璃磚同側(cè)的大頭針之間的距離適當(dāng)大些時(shí)，相同的距離誤差情況下引起的角度誤差會(huì)減小，故D正確；

故選：AD；

②因玻璃的折射率較大，故在玻璃中的折射角一定小于入射角；實(shí)驗(yàn)作出的入射角一定大于折射角；并且光線從玻璃中出來后，應(yīng)與入射光平行，因此只有D圖正確ABC均錯(cuò)誤；

故選：D；

③折射率n=?sinisin?r，

其中：sini=AC?r，sinγ=BDr，

故n=ACBD；

故答案為：①AD；②D；③ACBD

①為了取得較好的實(shí)驗(yàn)效果，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析可知：玻璃磚上下表面不一定要平行，選擇的入射角應(yīng)盡量大些；同則的大頭針之間的距離適當(dāng)大些，這樣可以減小測量的相對誤差。

②根據(jù)折射定律進(jìn)行分析，明確光路基本性質(zhì)；

【解析】【分析】

(1)用擋像法確定P3、P4的位置．

(2)應(yīng)根據(jù)折射定律n=

本題用插針法測量玻璃磚的折射率，要掌握確定折射光線的方法，明確實(shí)驗(yàn)的原理是折射定律．【解答】

(1)確定P3大頭針的位置的方法是插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像．確定P4大頭針的位置的方法是插上大頭針P4，使P4擋住P3和P1、P2的像．故AC錯(cuò)誤，BD正確．

(2)如圖，光線在aa′面的折射角為α，折射角為β，則根據(jù)折射定律得：玻璃磚的折射率

故答案為：(1)BD；。

3.【解析】解：(1)設(shè)光線在x軸上的入射角為i，折射角為r，玻璃磚的半徑為R，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得：

sini=d1R，

sinr=d2R

則此玻璃折射率測量值的表達(dá)式為：

n=sinrsini=d2d1；

(2)若實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在y<0的區(qū)域內(nèi)，從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2像，其原因可能是：P1P2確定的光在aa′介面上入射角太大，發(fā)生了全反射。

(3)如下左圖所示，紅線表示將玻璃磚向上平移后實(shí)際的光路圖，而黑線是作圖時(shí)所采用的光路圖，通過比較發(fā)現(xiàn)，入射角和折射角沒有變化，由折射率的定義式n=sinisinr得知，測得的折射率將不變。

故答案為：(1)d2d1；(2)P1P2確定的光在aa′介面上入射角太大發(fā)生了全反射；(3)不變。

(1)【解析】【分析】

PO光線在AB面上發(fā)生折射和反射，結(jié)合幾何關(guān)系和折射定律求出折射率的表達(dá)式，當(dāng)∠BOC大于一定角度，將會(huì)發(fā)生全反射，不會(huì)發(fā)生折射，結(jié)合幾何關(guān)系比較x?1和x?2的大小。

本題考查了光的折射定律，關(guān)鍵作出光路圖，結(jié)合折射定律和幾何知識(shí)進(jìn)行求解。設(shè)光線在AB面上的入射角為α，折射角為β，根據(jù)幾何關(guān)系有：，

則折射率：；

(2)

A.在∠BOC大于等于全發(fā)射的臨界角，只有反射沒有折射，則直尺M(jìn)N上只出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)，故A正確；

BC.光從玻璃射入真空，折射角大于入射角，通過幾何關(guān)系知x1<x2，故B正確，C錯(cuò)誤；

D.減小入射角，則折射角較小，x1增大，故D正確。

故選ABD。

故答案為：(1)d2

5.【答案】(1)y2y1(2)偏大(3)【解析】(1)用插針法測定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)原理是折射率的定義式，此公式的適用條件是光從真空射入真空折射。根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)求出入射角與折射角的正弦值，再根據(jù)折射率的定義式求解折射率。

(2)作出光路圖，分析入射角與折射角的誤差，來確定折射率的誤差。

(3)在y<0的區(qū)域內(nèi)，從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2，是由于光線在底邊aa′上發(fā)生了全反射；

對于實(shí)驗(yàn)誤差，要緊扣實(shí)驗(yàn)原理，用作圖法，確定出入射角與折射角的誤差，即可分析折射率的誤差。

【解答】

(1)設(shè)光線在x軸上的入射角為i，折射角為r，玻璃磚的半徑為R，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得：

，

則此玻璃折射率測量值的表達(dá)式為：

(2)若實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)沒有將玻璃磚的底邊aa′與Ox軸重合，而是向y>0方向側(cè)移了一些，這將導(dǎo)致所測的玻璃磚的折射率與其真實(shí)值相比將偏大；

(3)若實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在y<0的區(qū)域內(nèi)，從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2，為能透過玻璃磚看到P1、P2，應(yīng)采取的措施是：減小光線AO的入射角。

故答案為：(1)y2y1(2)偏大(3)減小光線AO的入射角。

【解析】解：①A、入射角α不宜過小，如果過小對于測量角度時(shí)會(huì)造成更大的誤差；

B、P1P2間距適當(dāng)大些，這樣可以準(zhǔn)確的測出入射光線；

C、選用d稍微大點(diǎn)的玻璃磚，使得有較大的側(cè)移量，可以減少實(shí)驗(yàn)誤差；

D、OP2間距盡可能小些，使得測量入射光線時(shí)誤差增大，故D選項(xiàng)對提高實(shí)驗(yàn)精度沒有作用。

故選：D。

②如圖所示，MC=dtanα，MN=dtanβ，則NC=d(tanα?tanβ)

根據(jù)幾何關(guān)系可得△y=NC?cosα=d(tanα?tanβ)?cosα，

根據(jù)折射率的計(jì)算公式可得n=sinαsinβ，

故影響△y的大小因素的物理量為入射角α、玻璃磚的折射率n、玻璃磚的厚度d，對△y大小沒有影響的是P1P2之間的距離。故選C。

故答案為：①D；②C。

①實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角α不宜過小、P1P2間距適當(dāng)大些、玻璃磚厚度適當(dāng)大些均可以減少誤差；

②根據(jù)幾何關(guān)系得到【解析】解：(1)A、大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離適當(dāng)大些時(shí)，相同的距離誤差，引起的角度誤差會(huì)減小，角度的測量誤差會(huì)小些。故A正確；

B、作插針法測定折射率時(shí)，玻璃磚上下表面不一定要平行。故B錯(cuò)誤；

C、為了減小測量的相對誤差，選擇的入射角應(yīng)盡量大些，效果會(huì)更好。故C正確；

D、若有幾塊厚度不同的玻璃磚，應(yīng)選用厚度較大一些的，故D錯(cuò)誤；

故選：AC；

(2)由圖可知，入射角為90°?α，折射角為90°?β；

則由折射定律可知：n=sin(90°?α)sin(90°?β)=cosαcosβ

(3)用插針法“測定玻璃磚折射率”的實(shí)驗(yàn)原理是折射定律n=sinisinr；某同學(xué)畫出的ab和cd都比實(shí)際側(cè)面向外側(cè)平移了一些，但在畫光路圖時(shí)，將入射點(diǎn)、出射點(diǎn)分別確定在ab、cd上，如圖，實(shí)線表示實(shí)際的光路圖，虛線表示乙同學(xué)畫圖時(shí)光路圖，入射角測量沒有誤差，而折射角偏大，則根據(jù)折射定律得知，測出的折射率n將偏小。

故答案為：(1)C；(2)cosαcosβ；(3)偏小

(1)為了取得較好的實(shí)驗(yàn)效果，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析可知：玻璃磚上下表面不一定要平行，選擇的入射角應(yīng)盡量大些；大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上；大頭針P1和【解析】解：(1)插P3時(shí)要完全遮擋住P1、P2的像，可以以針腳為準(zhǔn)，要求只能看到P2的像，圖B、C通過玻璃磚還能看到P1和P2像，說明沒有按要求操作，故A正確、BC錯(cuò)誤。

故選：A

(2)如圖所示，利用畫好的圓，得OO′的延長線交圓于A點(diǎn)，作出豎直直徑的垂線AB和CD，根據(jù)折射率的定義式可得：n=sinisinr=CDAB，

用刻度尺量出CD的長度約為AB長度的1.50倍，可解得：n≈1.50。

故答案為：A；1.50。

(1)插P3時(shí)要完全遮擋住P1、P2的像，根據(jù)圖象進(jìn)行分析；

(2)根據(jù)折射率的定義式n=sinisinr=CD【解析】【分析】

本題考查的是測定玻璃的折射率這個(gè)實(shí)驗(yàn)。

根據(jù)折射率的定義式求出折射率；

我們通過玻璃看到的大頭針的像和大頭針在一條直線上；

根據(jù)折射率的定義式、折射角，偏向角的幾何關(guān)系可知結(jié)果。

【解析】

(1)根據(jù)折射率的定義式；

(2)看到a和b是大頭針的像；

(3)換用折射率較小的玻璃三棱鏡做實(shí)驗(yàn)，入射角不變，根據(jù)定義式可知第一次折射角變大，光線的靠近法線，經(jīng)過玻璃第二次折射，

根據(jù)圖中的幾何關(guān)系，可知偏向角θ變小。

答案：(1)1.7；(2)大頭針的像；(3)減小

10.【答案】(1)P5P6；如圖所示

；

sinθ1【解析】【分析】

(1)根據(jù)光從空氣進(jìn)入玻璃時(shí)，折射角小入射角，從玻璃進(jìn)入空氣時(shí)，折射角大于入射角即可分析；利用入射面，找出入射角與折射角，利用折射定率即可分析；

(2)出射光線向下偏折；

本題的關(guān)鍵是要掌握實(shí)驗(yàn)原理。

【解答】

(1)光線經(jīng)過三棱鏡后，出射會(huì)向底邊偏折，故一定錯(cuò)誤的是P5P6；

光路圖如圖所示：

所折射率為：

n=sinθ1sinθ2；

(3)光線從左邊的三棱鏡出來后，由玻璃進(jìn)入空氣，折射角大于入射角，故向下偏折，故右邊的插針應(yīng)該是P5P6。

故答案為：(1)P5P6；如圖所示

；

sinθ1sinθ2

；(2)P5P【解析】解：①根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理，連接P1、P2表示入射光線，連接P3、P4表示出射光線，連接兩光線與玻璃磚的交點(diǎn)，即為折射光線。實(shí)驗(yàn)的過程中，要先在白紙上放好玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在玻璃磚另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在一側(cè)相繼又插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，使P4擋住P3和P1、P2的像。

②設(shè)光線的入射角為i，折射角為r，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得：

sini=ABAO

sinr=CDOC

解得玻璃的折射率為：

n=AB?OCAO?CD。

故答案為：①使P3擋住P1、P2的像，使P4擋住【解析】解：①A.入射角α不宜過小，如果過小對于測量角度時(shí)會(huì)造成更大的誤差；

B.P1P2間距適當(dāng)大些，這樣可以準(zhǔn)確的測出入射光線；

C.選用d稍微大點(diǎn)的玻璃磚，使得有較大的側(cè)移量，可以減少實(shí)驗(yàn)誤差；

D.OP2間距盡可能小些，使得測量入射光線時(shí)誤差增大，故D選項(xiàng)對提高實(shí)驗(yàn)精度沒有作用。

故選：D。

②如圖所示，MC=dtanα，MN=dtanβ，則NC=d(tanα?tanβ)

根據(jù)幾何關(guān)系可得△y=NC?cosα=d(tanα?tanβ)?cosα，

根據(jù)折射率的計(jì)算公式可得n=sinαsinβ，

故影響△y的大小因素的物理量為入射角α、玻璃磚的折射率n、玻璃磚的厚度d，對△y大小沒有影響的是P1P2之間的距離。

故答案為：①D；②C。

①實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角α不宜過小、P1P2間距適當(dāng)大些、玻璃磚厚度適當(dāng)大些均可以減少誤差；

②根據(jù)幾何關(guān)系得到【解析】解：①如圖所示。虛線表示作圖得到的實(shí)際光路圖，而實(shí)線是作圖用到的光路圖，可見，入射角沒有變化，折射角的測量值偏小，則由n=sinisinr，折射率測量

值偏大，即測得的折射率將大于真實(shí)值。

②光從介質(zhì)進(jìn)入空氣折射時(shí)，折射角大于入射角，從空氣進(jìn)入介質(zhì)折射時(shí)，折射角小于入射角，可知玻璃磚所在的位置為圖中的上半圓。

根據(jù)折射定律知，n=sinisinr=aRbR=ab=64=1.5。

故答案為：①大于。②上半圓，1.5。

①用插針法測定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)原理是折射定律n=sinisinr，作出光路圖，分析入射角與折射角的誤差，來確定折射率的誤差。

②根據(jù)光線從空氣進(jìn)入介質(zhì)，折射角小于入射角，從介質(zhì)進(jìn)入空氣，折射角大于入射角，確定玻璃磚所在的位置。根據(jù)折射定律求出玻璃磚的折射率?！窘馕觥俊痉治觥?/p>

(1)為了減小實(shí)驗(yàn)的誤差，大頭針之間的距離適當(dāng)大一些，入射適當(dāng)大一些。

(2)根據(jù)折射定律求出玻璃磚的折射率，光從光密介質(zhì)進(jìn)