《(通用版)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)(八十四)測(cè)定玻璃的折射率(實(shí)驗(yàn)增分課)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)(八十四)測(cè)定玻璃的折射率(實(shí)驗(yàn)增分課)(含解析)(3頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(通用版)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)(八十四)測(cè)定玻璃的折射率(實(shí)驗(yàn)增分課)(含解析)
1.如圖所示,一半圓形玻璃磚外面插上P1、P2、P3、P4四枚大頭針時(shí),P3恰可擋住P1、P2所成的像,P4恰可擋住P3本身及P1、P2所成的像,則該玻璃磚的折射率n=________。有一同學(xué)把大頭針插在P1′和P2′位置時(shí),沿著P4、P3的方向看不到大頭針的像,其原因是__________________________________________________________________________。
解析:由題圖可知,當(dāng)光線由玻璃磚進(jìn)入空氣時(shí),入射角θ1=30°,折射角θ
2、2=60°,由光路的可逆性知,折射率n==,當(dāng)光由玻璃磚進(jìn)入空氣時(shí),若θ1≥C,則光發(fā)生全反射,而sin C==,當(dāng)大頭針插在P1′、P2′時(shí),入射角θ1=60°>C,經(jīng)過P1′P2′的光線在MN處發(fā)生全反射,所以看不到大頭針的像。
答案: 經(jīng)過P1′P2′的光線在MN處發(fā)生全反射
2.某同學(xué)用插針法測(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率,實(shí)驗(yàn)后留下的痕跡如圖所示。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,只需用刻度尺測(cè)量________和________(均選填“l(fā)1”“l(fā)2”“l(fā)3”或“l(fā)4”),則玻璃磚的折射率可表示為_______
3、_。
解析:根據(jù)折射定律可知,玻璃磚的折射率為n=,其中i為入射角,r為折射角;由題圖可知,sin i=,sin r=,顯然OB、OC為圓半徑,有OB=OC,解得n=,所以需要用刻度尺測(cè)量l1和l3,則n=。
答案:l1 l3 n=
3.如圖所示是利用插針法測(cè)定玻璃磚的折射率的實(shí)驗(yàn)留下的痕跡。玻璃磚的入射面AB和出射面CD并不平行,則:
(1)出射光線與入射光線________(填“仍平行”或“不再平行”)。
(2)以入射點(diǎn)O為圓心,以R=5 cm為半徑畫圓,與入射光線PO交于M點(diǎn),與折射光線OQ交于F點(diǎn),過M、F點(diǎn)分別向法線作垂線,測(cè)得MN=1.68 cm,EF=1.12 cm,則
4、該玻璃磚的折射率n=________。
解析:(1)由于玻璃磚的入射面AB和出射面CD不平行,兩處界面的法線不再平行,所以出射光線與入射光線不再平行。
(2)該玻璃磚的折射率
n=====1.5。
答案:(1)不再平行 (2)1.5
4.(2019·福建師大附中檢測(cè))如圖所示,某同學(xué)用“插針法”測(cè)定一塊兩面不平行的玻璃磚的折射率,以下是幾個(gè)主要操作步驟:
a.在平木板上固定白紙,將玻璃磚放在白紙上;
b.用筆沿玻璃磚的邊緣畫界面AA′和BB′(如圖甲所示);
c.在AA′上方豎直插針P1、P2;
d.在BB′下方豎直插針P3、P4,使P1、P2、P3、P4在一條直線上如圖甲。
5、
(1)以上步驟有錯(cuò)誤的是________(填步驟的字母代號(hào))。
(2)改正了錯(cuò)誤操作并進(jìn)行正確的操作和作圖后,該同學(xué)作出的光路圖如圖乙所示,其中P1P2垂直于AA′,測(cè)量出了θ、β的角度,則該玻璃磚的折射率n=________。
解析:(1)由用“插針法”測(cè)定玻璃磚的折射率實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)可知,不能用玻璃磚的光學(xué)邊界面(即邊緣)代替直尺,可知b步驟錯(cuò)誤;在BB′下方豎直插針P3、P4時(shí),應(yīng)使P3擋住P1、P2的像,P4擋住P3本身及P1、P2的像,由于AA′與BB′不平行,可知P3、P4所在直線與P1、P2所在直線不平行,且不在同一直線上,故d步驟錯(cuò)誤。
(2)由題圖乙易得,n==。
6、
答案:(1)bd (2)
5.某研究性學(xué)習(xí)小組利用插針法測(cè)量半圓形玻璃磚的折射率。實(shí)驗(yàn)探究方案如下:如圖所示,在白紙上作一直線MN,并作出它的一條垂線AB,將半圓形玻璃磚(底面的圓心為O)放在白紙上,它的直徑與直線MN重合,在垂線AB上插兩枚大頭針P1和P2,然后在半圓形玻璃磚的右側(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,從而求出玻璃磚的折射率。實(shí)驗(yàn)中提供的器材有半圓形玻璃磚、木板、大頭針、量角器等。
(1)某同學(xué)用上述方法測(cè)量玻璃磚的折射率,他在畫出的垂線AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針,但在半圓形玻璃磚的右側(cè)區(qū)域內(nèi),不管眼睛在何處,都無法透過玻璃磚同時(shí)看到P1
7、、P2的像,為同時(shí)看到P1、P2的像,他應(yīng)采取的措施是__________________________。
(2)在采取相應(yīng)措施后,請(qǐng)?jiān)趫D中半圓形玻璃磚的右側(cè)畫出所插大頭針的可能位置,并用“×”表示,作出光路圖。
(3)為計(jì)算折射率,將應(yīng)測(cè)量的物理量標(biāo)注在光路圖上,并由此得出折射率的計(jì)算公式為n=________。
解析:(1)在半圓形玻璃磚的右側(cè)區(qū)域內(nèi),不管眼睛在何處,都無法透過玻璃磚同時(shí)看到P1、P2的像,是因?yàn)檫^P1、P2的入射光線離圓心較遠(yuǎn),在半圓形面發(fā)生了全反射,為同時(shí)看到P1、P2的像,他應(yīng)采取的措施是:沿著NM方向平移玻璃磚。
(2)光路圖如圖所示。
(3)為計(jì)算折射率,應(yīng)測(cè)量出光線的入射角和折射角,標(biāo)注如圖中r、i所示;由折射定律可得,折射率的計(jì)算公式為n=。
答案:(1)沿著NM方向平移玻璃磚
(2)見解析圖 (3)見解析圖