1、第6讲实验十二:测定玻璃的折射率时间:20分钟分值:20分非选择题(共20分)1.(2022浙江杭外期中,21)(8分)一块玻璃砖有两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的(光线不能通过此表面)。现要测定此玻璃砖的折射率,给定的器材还有:白纸、铅笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、带有刻度的直角三角板、量角器。实验时,先将玻璃砖放在白纸上,使上述两个相互平行的表面与纸面垂直。在纸面上画出直线aa和bb,aa表示镀银的玻璃表面,bb表示另一表面,如图所示,然后,在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2。用P1、P2的连线表示入射光线。(1)为了测量折射率,应如何正确使用大头针P3、P4?试在题
2、图中标出P3、P4的位置。(2)然后,移去玻璃砖与大头针。试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角1与折射角2。写出用1、2表示的折射率公式:n=。2.(2022浙江绍兴一中期中,21)(6分)有人设计了一个测量液体折射率的仪器,如图所示,在一圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF,在半径OA上,垂直盘面插下两枚大头针P1、P2,并保持P1、P2位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住P1、P2的像。同学们通过计算,预先在圆周EC
3、部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可直接读出液体折射率的值,则:(1)若AOF=45,OP3与OC的夹角为30,则P3处所对应的折射率的值为。(2)图中P3、P4两位置中处所对应的折射率值大。(3)若某种待测液体的折射率为n=2,则要用此装置测其折射率,AOF应。3.(2022浙江武义月考,21)(6分)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是 。(2)若该同学实验操作规范准确,其记录的
4、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)。请您帮这位同学算出玻璃砖的折射率,写出必要的计算过程。非选择题1.答案见解析解析(1)在bb一侧观察P1、P2(经bb折射、aa反射,再经bb折射)的像,在适当的位置插上P3,使得P3与P1、P2的像在一条直线上,即让P3挡住P1、P2的像;再插上P4,让它挡住 P3本身和P1、P2的像,P3、P4的位置如图所示。(2)过P1、P2作直线与bb交于O点;过P3、P4作直线与bb交于O点;利用刻度尺找到OO的中点M;过O点作bb的垂线CD,过M点作bb的垂线与aa相交于N,如图所示,连接O、N;则P1OD=1,CON=2。由折射率的定义可得n=。2.答案(1)(2)P4(3)小于30解析(1)由题图可看出,光线由液体进入空气中,入射角为r=AOF=45,折射角i=EOP3=60,则P3处所对应的折射率的值为n=。(2)P3处对应的折射角i较小,根据折射率n=,可知P3处对应的折射率较小,P4处对应的折射率较大。(3)最大的折射角为90,对应的折射率n=2,故sin r,即AOF=r30。3.答案见解析解析(1)透过玻璃砖看,P3大头针挡住P1、P2两枚大头针的像。(2)如图所示,由折射定律可得:n=1.5。
