1、第十三章实验基础夯实1测定玻璃的折射率时，为了减小实验误差，应注意的是()A玻璃砖的宽度宜大些B入射角应尽量小些C大头针应垂直地插在纸面上D大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些答案：ACD解析：玻璃砖厚度大些，可减小测量误差；大头针垂直插在纸面上以及大头针P1与P2及P3与P4之间的距离适当大些，可减小确定光路方向时的误差。A、C、D正确。入射角较小时，测量误差较大，B错误。2(宁波市20132014学年高二下学期八校期末联考)在测定玻璃的折射率的实验中，对一块两面平行的玻璃砖，用“插针法”找出与入射光线对应的出射光线。现有甲、乙、丙三位同学分别做出如图的三组插针结果。从图上看，肯
2、定把针插错了的同学有_。答案：甲、乙解析：光线透过平行玻璃砖时出射光线与入射光线平行，且从空气射入玻璃砖时入射角大于折射角，因而光线透出时相对于射入光线向右下侧发生偏移，由上图可知，甲乙图中出射光线不符合事实，肯定插错了。3在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中：(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa和bb后，不小心碰了玻璃砖使它向aa方向平移了少许，如图甲所示。则他测出的折射率将_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)；(2)乙同学在画界面时，不小心将两界面aa、bb间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得折射率_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。答案：(1)不变(2)偏小解析：(
3、1)如图A所示，甲同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角、折射角没有受到影响，因此测得的折射率将不变。(2)如图B所示，乙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。4用三棱镜做测定玻璃的折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后，在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住；接着在眼睛所在的一侧再插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P2、P1的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上已标明大头针的位置和三棱镜的轮廓，如图所示。(1)在本题图上画出所需的光路。(2)为了测出棱
4、镜的折射率，需要测量的是_和_，在图上标出它们。(3)计算折射率的公式是n_。答案：(1)见解析图(2)入射角i；折射角r(3)解析：(1)连接P1、P2两针孔作直线交AC边于O点，连接针孔P3、P4作直线交AB于O点，再连结O、O两点，即得光线在棱镜中传播光路，如图所示。(2)过O点作界面AC的法线FH，量出入射角i及折射角r，则n或在P1P2直线上取一点E，再在OO连线的延长线上取一点G，使OEOG，作垂线EFFH，GHFH，量出线段EF和线段GH长度，则n。5某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时，先在白纸上作一与圆形玻璃同半径的圆，圆心为O，将圆形玻璃平放在白纸上，使其边界与所画的
5、圆重合。在玻璃一侧竖直插两枚大头针P1和P2，在另一侧再先后插两枚大头针P3和P4，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针P4、P3和P2、P1的像恰在一直线上，移去圆形玻璃和大头针后，在图中画出：(1)沿P1、P2连线方向的入射光线，通过圆形玻璃后的传播方向；(2)光线在玻璃内的传播方向；(3)过光线的入射点作法线，标出入射角i和折射角r；(4)写出计算玻璃折射率的公式。解析：(1)P1P2光线为入射光线，P3P4为通过玻璃后的折射光线。(2)O1O2光线为入射光线P1P2在玻璃中的折射光线。(3)如图所示。(4)n。能力提升1(福州八县一中20132014学年高二联考)某同学由于没有量角器，在完
6、成了光路图以后，以O点为圆心，10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O和O连线延长线于C点，过A点作法线NN的垂线交NN于B点，过C点作法线NN的垂线交NN于D点，如图所示，用刻度尺量得OB8.00cm，CD4.00cm，由此可得出玻璃的折射率n_。答案：1.5解析：由光路图以及几何关系可知：n1.5。2(寿光市20132014学年高二下学期检测)如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的_面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、
7、e两点，如图乙所示。计算折射率时，用_(填“d”或“e”)点得到的值较小，用_(填“d”或“e”)点得到的值误差较小。答案：光学de解析：从题图中看出，直线ce近似与直线ab平行，因此，使用ce两点作图，测量出的数值更接近于折射率真实值，误差较小。若使用cd两点作图，折射角较大，计算出的折射率偏小。3一个学生按照下图所示的小实验用广口瓶和直尺测定水的折射率，填写下述实验步骤中的空白。用_测出广口瓶瓶口内径d；在瓶内装满水；将直尺沿瓶口边缘_插入水中；沿广口瓶边缘向水中直尺正面看去，若恰能看到直尺的0刻度(即图中A点)，同时看到水面上B点刻度的像恰与A点的像相重合；若水面恰与直尺的C点相平，读出
8、_和_的长度；由题中所给条件，可以计算水的折射率为_。答案：直尺，竖直，n4如图所示，某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖的折射率，OA是画在纸上的直线，他在直线OA适当位置先后竖直插上P1、P2两枚大头针，如图所示放上玻璃砖(如粗黑线所示)，然后插上P3、P4大头针。(1)其中他确定P3大头针位置的方法应当_。(2)若该同学实验操作规范准确，其记录的情况如图所示。该同学还用圆规做了一个以O为圆心，半径与玻璃砖相同的半圆(如图中虚线所示)。请算出玻璃砖的折射率n_。答案：(1)透过玻璃砖看，使P3挡住P1、P2的像。(2)1.5解析：(1)透过玻璃砖看使P3大头针挡住P1、P2两枚大头针的像(
9、2)如图所示，光从玻璃射入空气的入射角为：1BOC，折射角为：2DOE，根据光路可逆性和折射定律可得玻璃的折射率为：n，设半圆玻璃砖的半径为R，由几何知识可得：sin1，sin2，从图中可以看出：，代入数据联立解得：n1.5。5在“测定玻璃折射率”的实验中(1)操作步骤如下：先在白纸上画出一条直线aa代表两种介质的界面，过aa上的O点画出界面的法线NN，并画一条线段AO作为入射光线。把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa对齐。在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像。调整视线方向，直到P1的像被P2挡住。再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡
10、住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像和P3，记下P3、P4的位置。移去大头针和玻璃砖，连接P3、P4作为折射光线，测量出入射角1与折射角2，填入表格中。上述操作步骤中存在严重的缺漏，应作的补充是_(2)实验中测出了多组入射角1与折射角2，并作出了sin1sin2图象如图。则下列说法正确的是_。A实验时，光线是由空气射入玻璃B实验时，光线是由玻璃射入空气C玻璃的折射率为0.67D玻璃的折射率为1.5 答案：(1)见解析(2)BD解析：(1)步骤中应在白纸上画出玻璃砖的另一个界面bb，步骤中应通过P3、P4的连线与bb的交点O和aa上的入射点O，作出玻璃砖中的光线OO。(2)由图可看出入射角1小于折射角2，因此，光线应该是由玻璃射入空气；则玻璃折射率n1.5，所以选项B、D正确。
