新教材2024_2025学年高中物理第4章光实验测量玻璃的折射率分层作业新人教版选择性必修第一册.docVIP

试验:测量玻璃的折射率

A级必备学问基础练

1.(多选)某同学用插针法做测量玻璃折射率的试验时,他的方法和操作步骤都正确无误,但他处理试验数据时,发觉玻璃砖的两个光学面aa和bb不平行,如图所示,则()

A.P1P2与P3P4两条直线平行

B.P1P2与P3P4两条直线不平行

C.他测出的折射率偏大

D.他测出的折射率不受影响

2.在测定玻璃折射率的试验中:

(1)操作步骤如下:

①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。

②把长方形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa对齐。

③在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖视察大头针P1、P2的像。调整视线方向,直到P1的像被P2拦住。再在视察的这一侧插两枚大头针P3、P4,使P3拦住P1、P2的像,P4拦住P1、P2的像和P3,登记P3、P4的位置。

④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θ1与折射角θ2,填入表格中。

上述操作步骤中存在严峻的缺漏和错误,应做的补充和改正是?。?

(2)正确进行试验后测出了多组入射角θ1与折射角θ2,并作出了sinθ1-sinθ2的图像如图所示。则下列说法正确的是。?

A.试验时,所测光线是由空气射入玻璃

B.玻璃的折射率为0.67

C.玻璃的折射率为1.5

3.某小组做测定玻璃的折射率试验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。

(1)下列能够提高试验精确程度的措施是。?

A.选用两光学表面间距大的玻璃砖

B.选用两光学表面平行的玻璃砖

C.选用粗的大头针完成试验

D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些

(2)该小组用同一套器材完成了四次试验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示,其中试验操作正确的是。?

(3)该小组选取了操作正确的试验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN的垂线,垂足分别为C、D点,如图所示,则玻璃的折射率n=。(用图中线段的字母表示)?

4.小明同学在做测定玻璃的折射率试验时,发觉只有3枚大头针,他把大头针A、B、C插在如图所示位置,并测出了玻璃的折射率。请在方框中画出光路图,标出入射角i和折射角r,并写出折射率n的计算式。

B级关键实力提升练

5.如图所示,ABC为由玻璃制成的三棱镜,某同学运用“插针法”来测量此三棱镜的折射率,在AB左边插入P1、P2两枚大头针,在AC右侧插入两枚大头针,结果P1、P2的像被P3拦住,P1、P2的像及P3被P4拦住。现给你一把量角器,要求回答以下问题:

(1)请作出光路图,用所测物理量(须在光路图中标明)表示三棱镜的折射率n=。?

(2)若该同学在作出玻璃界面时,把玻璃右侧界面画成AC(真实界面为AC),则该同学测量出的三棱镜的折射率(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。?

6.(2024河南新郑高二期末)如图所示,一个学生用广口瓶和刻度尺测定水的折射率,填写下述试验步骤中的空白。

(1)用游标卡尺测出广口瓶瓶口内径d;

(2)在瓶内装满水;

(3)将刻度尺沿瓶口边缘插入水中;?

(4)沿广口瓶边缘向水中刻度尺正面看去,若恰能看到刻度尺的0刻度(即图中A点),同时看到水面上B点刻度的像B恰与A点的像相重合;

(5)若水面恰与刻度尺的C点相平,读出和的长度;?

(6)由题中所给条件,可以计算水的折射率为。(用题中所给的字母表示)?

7.用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的试验时,先在白纸上放好圆弧状玻璃砖,在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2,然后在玻璃砖的另一侧视察,调整视线使P1的像被P2的像拦住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4,使P3拦住P1和P2的像,P4拦住P3以及P1和P2的像,在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓如图甲所示(O为两圆弧圆心,图中已画出经过P1、P2点的入射光线)。

(1)在图甲中补画出完整的光路。

(2)为了测出玻璃的折射率,须要测量入射角θ1和折射角θ2,请在图甲中的AB分界面上标出这两个角。

(3)多次变更入射角,测得几组入射角和折射角,依据测得的入射角和折射角的正弦值,画出了如图乙所示的图像,由图像可知该玻璃的折射率n=。?

参考答案

试验:测量玻璃的折射率

1.BD光线由aa进入玻璃砖时,由折射定律得n=sinαsinβ,光线由bb射出玻璃砖时,由折射定律得n=sinθ2sinθ1。若aa∥bb,则有θ1=β,进而有α=θ2,出射光线OB与入射光线AO平行。若aa和bb不平行,则有θ1