備戰(zhàn)高考物理實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí)《測(cè)定玻璃折射率》(解析版)

?？锥匆砸韵聢D所示，此中實(shí)驗(yàn)操作正確的選項(xiàng) O為圓心作圓，與入射光芒、折射光芒分別交 A、B點(diǎn)，再過A、B點(diǎn)作法 垂線，垂足分別為C、D點(diǎn)，以下圖，則玻璃的折射 。用圖中線以下圖，某同學(xué)在“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中， 直線AO與 的交點(diǎn)，在直線OA上豎直地插上 、兩枚大頭針。該同學(xué)接下來要達(dá)成的必需步驟 插上大頭 ， 僅擋 的 ，使 插上大頭 ， 擋 、的過、過、交 ，過O作垂直角 作出直角坐標(biāo)系xOyMO與，此圓與AOCx、y依據(jù)測(cè)出的BC 、的面和的折射率將 填“偏大”“偏小”或“不變o用刻度尺測(cè)玻璃磚的直 AB的大小 O、直徑AB、AB的法線OC．將玻璃磚放回白紙的原處，長直 MN緊靠A點(diǎn)并與直徑AB垂直擱置調(diào)理激光器，使PO光芒從玻璃磚圓弧面沿半徑方向射向圓心 MN的左右雙側(cè)均出現(xiàn)亮點(diǎn)，記下左邊亮點(diǎn)到 A點(diǎn)的距離 A點(diǎn)的距 則小明利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算此玻璃磚折射率的表達(dá)式 A.點(diǎn)PO的入射角，直尺M(jìn)NB.左邊亮點(diǎn)到AAC.左邊亮點(diǎn)到AAD.要使左邊亮點(diǎn)到A AO表示入射光芒。把半圓形玻璃磚M放在白紙上，使其底 與Ox軸重合 y軸負(fù)方向射向玻璃磚，并沿x軸方向調(diào) y軸負(fù)方向流傳。在AO線段上豎直地插上兩枚大頭 、 和的像。移開玻璃磚，連結(jié)O、，用圓規(guī)以O(shè)點(diǎn)為圓心畫一個(gè)圓 圓與AO線交點(diǎn)為B，與 線的交點(diǎn)為C。確立出B點(diǎn)到x軸、y軸的距離分別為、，C點(diǎn)到x軸、y軸的距離分別 玻璃磚的折射 、、 表 與Ox軸重合，而是向 。選填“偏大”“不變”或“偏小 、，應(yīng)采納的舉措是： 入射角不宜過 間距適合大C.dC.d A.玻璃磚的折射率玻璃磚的厚度在利用“插針法”以下操作能夠減小實(shí)驗(yàn)偏差的是 填字母代、及、之間的距離適合大些 、表示射率 某同學(xué)利用“插針法” 、兩枚大頭針，如圖丁所示，插入第 3枚大頭針 作正確的選項(xiàng)是 操作達(dá)成后，作出光路圖如圖戊所示，用圓規(guī) O點(diǎn)作一圓。則玻璃的折射 小周用插針法測(cè)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，光芒、分別為入射、出射光芒，為法線， 四枚大頭針，為傾向角。依據(jù)圖1求得這類玻璃的折射率 結(jié)果保存兩位有效數(shù) 如圖2是實(shí)驗(yàn)過程中的立體圖，圖中 a和b是 BAC和入射角不變，那么偏向角將 小昱和小濤同學(xué)“用插針法測(cè)玻璃棱鏡的折射率” 所示。則插針必定錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 ”。按實(shí)驗(yàn)要求達(dá)成光路圖，并標(biāo)出相應(yīng)的符號(hào)，所測(cè)出的玻璃棱鏡的折射 ABC來做實(shí)驗(yàn)，二者 、的連線垂直 中右邊的插針應(yīng)當(dāng)是 選填”、”、“”和1和，用和和 2的垂線，B點(diǎn)是垂線與法線的交點(diǎn) O點(diǎn)是入射光芒界面的焦點(diǎn) C點(diǎn)是出界面的交點(diǎn)，D 用圖中線段表 入射角不宜過小d以下要素 大小沒有影響的 入射 玻璃磚的折射 之間的距 玻璃磚的厚度d 如圖1所示，某同學(xué)在利用插針法測(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中誤將界面 向內(nèi)偏離玻璃磚邊沿一段距離，但自己并未覺察。則他測(cè)得的折射率將 “大于”“等于”或“小于”真切值。2 磚外面插上、、、四枚大頭針時(shí)，、恰可擋住、所成的像．對(duì)于以下說法正確的選項(xiàng) 及、 及、 適合大些，能夠提升精準(zhǔn) 、的間距及入射角的大小均與實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)度沒關(guān)該玻璃磚的折射 另一起學(xué)將大頭針插 地點(diǎn)時(shí)，沿、的方向看不到大頭針的像，其原由可能 在“測(cè)定玻璃的折射率”4枚大頭經(jīng)過丈量和計(jì)算，求得該玻璃磚的折射

先在白紙上放好玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)插 和，而后在另一側(cè)透過玻璃磚察看，插上大頭針 、，使 住、的像， 和、 的兩個(gè)界面，用“”表示大頭針的地點(diǎn)．圖中AO表示經(jīng)過大頭針 和的光芒， 交于O點(diǎn)，MN表示法線．請(qǐng)將光路圖畫完好，并在圖中標(biāo)出光芒進(jìn)入玻璃磚發(fā)生折射現(xiàn)象的入射角 該玻璃磚的折射率可表示

用 表前后邊間的距離為d，現(xiàn)用圓規(guī)和直尺測(cè)定其折射率 主要操作以 俯視圖如圖在木板上固定一張白紙，在白紙上畫一條直 ab，并在適合地點(diǎn)作ab的垂線利用圓規(guī)和直尺 角均分線在AO上的適合地點(diǎn)豎直固定兩枚大頭 放上玻璃磚，使光學(xué)面的底線 ab重經(jīng)過光學(xué)面察 、經(jīng)鍍銀面成的像，并在視野上插一枚大頭 ， 擋、的像；再插一枚大頭 ， 擋住 的連 并延伸與ab訂交 、連線與直線ab的夾角 若測(cè)得O 間的距離為l，則該玻璃磚的折射率可表示 ab重合，而位于ab的后方圖中的虛線處 以下圖，某同學(xué)用插針法測(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率。 、確立入射光芒，并讓入射光芒過圓心 O，在玻璃磚圖中實(shí)線部分另一側(cè)垂直紙面插大頭針 、的像，連結(jié)O 圖中MN為分界 B、C分別是入射光芒、折射光芒與圓的交點(diǎn)， CD均垂直于法線并分別交法線于 A、D點(diǎn)。AB的長度為a，AO的長度為b，CD的長度為m，DO的長度為n地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺丈 ，則玻璃磚的折射率可表示 O為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，由此測(cè)得玻璃磚的折射率將 【答案】 【分析】解 、為了作圖偏差更小，應(yīng)采納兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚 故A正確 B錯(cuò)誤； C錯(cuò)誤D正確；定大于折射角；而且光芒從玻璃中出來后，應(yīng)與入射光平行，所以只 D圖正確折射 故答案為 為了獲得較好的實(shí)驗(yàn)成效，依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理剖析可知：玻璃磚上下表面不必定要平行，選o依據(jù)幾何知識(shí)求進(jìn)出射角和折射角的正弦值，再求解折射率，同時(shí)注意依據(jù)原理剖析實(shí)驗(yàn)偏差狀況和實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng)【答案 用擋像法確 、的地點(diǎn)應(yīng)依據(jù)折射定 ，求解玻璃磚的折射率 ，使擋住 、的像．確立大頭針的 和、的像．故AC錯(cuò)誤，BD正確．如圖，光芒在面的折射角為，折射角為 【答案 確立的光 介面上入射角太大發(fā)生了全反 不【分析】解： 設(shè)光芒在x軸上的入射角為i，折射角為r，玻璃磚的半徑為R，依據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得：，； 、像，其 ；【答案 PO光芒在AB當(dāng)BOC大于必定角度，將會(huì)發(fā)生全反射，不會(huì)發(fā)生折射，聯(lián)合幾何關(guān)系比 x和x設(shè)光芒在AB，；A.在BOCMN點(diǎn)，故AD減小入射角，則折射角較小，應(yīng)選ABD。增大，故D；o減小光芒AO作出光路圖，剖析入射角與折射角的偏差，來確立折射率的偏差 、，是因?yàn)楣饷⒃诘走?設(shè)光芒在x軸上的入射角 i，折射角 r，玻璃磚的半徑為R，依據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得， 與Ox軸重合，而是向 若實(shí)驗(yàn)中該同學(xué) 的地區(qū)內(nèi)，從任何角度都沒法透過玻璃磚看 、，為 、，應(yīng)采納的舉措是：減小光芒 減小光芒AO的入射角?！敬鸢浮?【分析】解： Cd略微大點(diǎn)的玻璃磚，使得有較大的側(cè)移D 間距盡可能小些，使得丈量入射光芒時(shí)差增大，故D選項(xiàng)對(duì)提升實(shí)驗(yàn)精度沒有作用。D。以下圖 ，依據(jù)幾何關(guān)系可 依據(jù)折射率的計(jì)算公式可 、玻璃磚的折射率n、玻璃磚的厚度d，對(duì) 之間的距離。應(yīng)選C。故答案為 實(shí)驗(yàn)時(shí)入射 不宜過小 間距適合大些、玻璃磚厚度適合大些均能夠減少偏差依據(jù)幾何關(guān)系獲 的表達(dá)式，由此確立影 【答案】 偏【分析】解： 和之間的距離適合大些時(shí)，相同的距離偏差， A正確；B、作插針法測(cè)定折射率時(shí)，玻璃磚上下表面不必定要平行。 B錯(cuò)誤 C正確D、如有幾塊厚度不一樣的玻璃磚，應(yīng)采納厚度較大一些的，故 D錯(cuò)誤；應(yīng)選：AC； 用插針法“測(cè)定玻璃磚折射率”的實(shí)驗(yàn)原理是折射定 ；某同學(xué)畫出的cd都比實(shí)質(zhì)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)分別確立在ab、cd角

n 及和之間的【分析】解： 的像，圖B、C經(jīng)過玻璃磚還可以看到和像，說明沒有按要求操作，故ABC錯(cuò)誤。 于A點(diǎn)，作出豎直直徑的垂 AB和CD，依據(jù)折率的定義式可得 用刻度尺量出CD的長度約為AB長度 倍，可解得 故答案為： 插時(shí)要完好遮擋 依據(jù)折射率的定義 ，量出AB和CD的長度，代入解得折射率本題主假如考察測(cè)得玻璃折射率的實(shí)驗(yàn) 【答案 大頭針的像 減依據(jù)折射率的定義 ab 【答案 ；以下 所折射率為 故答案為 ；以下 【答案】使擋 、的像， 擋 和、的像光芒與玻璃磚的交點(diǎn)，即為折射光芒。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)插上兩枚大頭針和，而后在玻璃磚另一側(cè)察看，調(diào)整視野使的像被的像擋住，接著在眼睛所在一側(cè)接踵又插上兩枚大頭針、，使擋住、的像，使擋住和、的像。設(shè)光芒的入射角為i，折射角為r，依據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得o故答案為 擋住 的像， 擋 、的像 、表示入射光芒，連結(jié) 、表示出射光芒，連結(jié)兩光芒與用插針法測(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)原理是折射定 ，依據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)求進(jìn)出射與折射角的正弦值，再依據(jù)折射定律求解折射率 起的相對(duì)偏差，提升精度，對(duì)于實(shí)驗(yàn)題重點(diǎn)是求折射率的方法是單位圓法 要學(xué)會(huì)運(yùn)用【分析】解： 入射角不宜過小，假如過小對(duì)dD. 增大，故D選項(xiàng)對(duì)提升實(shí)驗(yàn)精度沒有作用。應(yīng)選：以下圖 ，依據(jù)幾何關(guān)系可 依據(jù)折射率的計(jì)算公式可 、玻璃磚的折射率n、玻璃磚的厚度d，對(duì) 故答案為 間距適合大些、玻璃磚厚度適合大些均能夠減少偏差； 【答案】大 上半【分析】解 以下圖。虛線表示作圖獲得的實(shí)質(zhì)光路圖，而實(shí)線是作圖用到的路圖，可見，入射角沒有變化，折射角的丈量值偏小，則 ，折射率丈依據(jù)折射定律知 故答案為 大于 上半圓 、；； 的光芒在界面MN處發(fā)生了全反【答案【答案 ； 的光芒在界面MN以及知道實(shí)驗(yàn)的原理，經(jīng)過折射定律求解ACBD錯(cuò)誤；和設(shè)每格為1，．．【分析】解： 和、的像，故經(jīng)過 、的光芒 、，作出光路圖，以下圖：． 、的像，擋住 和、的像，故經(jīng)過 、的光芒折射后經(jīng)過 、；本題重點(diǎn)明確“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理 要能夠畫出光路圖，依據(jù)折【答案 偏【分析】解： O點(diǎn)入射時(shí)入射角為 ，在ab面上折射后，在鍍銀面上反射，可知在ab上的折射角和反射后在 ab上的入射角相等，聯(lián)合折射定律知， 、連線與直線ab的夾角為 依據(jù)幾何關(guān)系知，光芒從O點(diǎn)入射在ab面上 ．a(chǎn)b故答案為 依據(jù)折射定律和反射定律，聯(lián)合幾何關(guān)系求出、連線與直線ab的夾角；依據(jù)幾何關(guān)系求出光芒在ab面上的折射角，聯(lián)合折射定律求出玻璃磚的折射率；本題考察了幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn) 掌握折射定律和反射定律是解決本題的