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1、實驗十二 測定玻璃的折射率
1.如圖所示,用插針法測定玻璃折射率的實驗中,以下各說法中正確的是( )
A.P1、P2及P3、P4之間的距離適當(dāng)大些,可以提高準確度
B.P1、P2及P3、P4之間的距離取得小些,可以提高準確度
C.入射角θ1適當(dāng)大些可以提高準確度
D.P1、P2的間距,入射角的大小均與實驗的準確度無關(guān)
解析:選AC.因為實驗中的入射光線和折射光線都是通過隔著玻璃磚觀察成一直線后確定的,大頭針相互間的距離太小,容易出現(xiàn)偏差,A正確,B錯誤;入射角適當(dāng)大些,相應(yīng)的折射角也增大,折射現(xiàn)象較明顯,容易測量些,C正確,D錯誤.
2.“測定玻璃的折射率”的實驗中,在白紙
2、上放好玻璃磚,aa′和bb′分別是玻璃磚與空氣的兩個界面,如圖所示.在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2,用“×”表示大頭針的位置,然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察,并依次插上大頭針P3和P4.在插P3和P4時,應(yīng)使________(填選項前的字母).
A.P3只擋住P1的像
B.P4只擋住P2的像
C.P3同時擋住P1、P2的像
解析:實驗中,在插P3時,應(yīng)同時擋住P1、P2的像;在插P4時,應(yīng)同時擋住P3和P1、P2的像.
答案:C
3.某同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率,所用的玻璃磚兩面平行.正確操作后,作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖所示.
(1)此玻璃的折射率計算式為
3、n=________(用圖中的θ1、θ2表示);
(2)如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇,為了減小誤差,應(yīng)選用寬度________(填“大”或“小”)的玻璃磚來測量.
解析:(1)由折射率公式可得n==.
(2)玻璃磚的寬度越大,出射光線的側(cè)移量越大,玻璃磚中折射光線的誤差越小,所以應(yīng)選用寬度大的玻璃磚來測量.
答案:(1) (2)大
4.(2020·紹興質(zhì)檢)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上大頭針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OP
4、3.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,AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點.
(1)設(shè)AB的長度為l1,AO的長度為l2,CD的長度為l3,DO的長度為l4,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O(shè)為圓心順時針轉(zhuǎn)過一小角度,由此測得玻璃磚的折射率將________(填“偏大”“偏小”或“不變”).
答案:(1)l1和l3 (2)偏大
5.(2020·寧波調(diào)研)利用插針法可以測量半圓柱形玻璃磚的折射率.實驗
5、方法如下:在白紙上作一直線MN,并作出它的一條垂線AB,將半圓柱形玻璃磚(圓心為O)放在白紙上,它的直邊與直線MN對齊,在垂線AB上插兩枚大頭針P1和P2,然后半圓柱形玻璃磚的右側(cè)插上適量的大頭針,可以確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路,從而求出玻璃的折射率.實驗室中提供的器材除了半圓柱形玻璃磚、木板和大頭針外,還有量角器等.
(1)為了確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路,在玻璃磚的右側(cè),至少應(yīng)插________枚大頭針.
(2)請在半圓柱形玻璃磚的右側(cè)估計所插大頭針的可能位置,并用“×”表示,作出光路圖.為了計算折射率,應(yīng)該測量的量(在光路圖上標出)有:__________________,計算折射率的公式是________.
答案:(1)1 (2)光路圖如圖(光在圓弧面上D點發(fā)生折射,法線為OD所在直線) 入射角θ2和折射角θ1 n=
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