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实验十六测量玻璃的折射率

1.（2024·黑龙江哈尔滨模拟）某实验小组的同学在用如图甲所示的“插针法”做“测量玻璃的折射率”实验中，在准确地画好玻璃砖的界面aa和bb后，不慎将玻璃砖向下平移了一些，如图乙所示，而实验的其他操作均正确，则折射率的测量值（选填“大于”“小于”或“等于”）准确值。

2.（2024·安徽合肥八中模拟）如图甲所示，利用“插针法”测定长方体形状的玻璃砖的折射率（有一个表面镀银，光线不能透过）。实验时，先将玻璃砖平放到水平面内的白纸上，镀银面与纸面垂直。贴着玻璃砖前后两个面在纸上画出直线a1a2和b1b2，其中b1b2侧为镀银面。然后在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2。

（1）如图乙，插第四枚大头针P4时，这枚大头针应（填选项前字母）。

A.只挡住P3B.只挡住P1和P2的像C.同时挡住P1和P2的像和P3

（2）下列哪些操作有助于减小测量误差（填选项前字母）。

A.选用较粗的大头针，以便大头针的像能看得清晰

B.选用宽度适当大一点的玻璃砖

C.P3和P4两针的距离要适当远一点

（3）某同学在实验时，P4这枚针不小心插得偏右了一点，此操作会导致折射率的测量值（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。

3.（2024·云南昆明一模）某同学用插针法测量某种材料制成的三棱镜的折射率，主要实验步骤如下：

（1）先在木板上铺一张方格纸，方格纸上的小格子均为正方形，将棱镜放在方格纸上，然后画出棱镜的界面，如图所示。在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“·”表示大头针的位置，然后在另一侧透过棱镜观察，并依次插上大头针P3和P4，利用相关实验器材测出棱镜的折射率，下列说法正确的有（填正确选项前字母）。

A.P3只需挡住P2的像

B.P4挡住P3的同时，还要挡住P1和P2的像

C.该实验除刻度尺外，还必须使用量角器

D.该实验仅需使用刻度尺，无需使用量角器

（2）经正确操作，四枚大头针的位置如图所示，请在图上作出实验光路图。

（3）依据光路图，可得该棱镜的折射率为（计算结果保留3位有效数字）。

4.为了测量直角三棱镜的折射率，某实验小组在木板上铺一张白纸，将三棱镜放在白纸上并用细线描出三棱镜的轮廓，如图中△ABC的实线所示，接着在垂直于AB的方向上插上两枚大头针P1和P2，在棱镜的BC侧透过三棱镜观察两个大头针，当P1的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，再插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像。移去三棱镜和大头针，大头针在纸上的位置如图所示。

（1）将实验需要的光路图补充完整；

（2）实验中，在棱镜的BC侧透过三棱镜观察两个大头针，使P2的像挡住P1的像的目的是

；

（3）实验小组用量角器量出光穿过BC界面的入射角为α、折射角为β，则三棱镜的折射率n＝；

（4）若实验中三棱镜的位置发生了微小的平移，如图中虚线所示，则测得的折射率（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

5.用圆弧状玻璃砖做测量玻璃折射率的实验时，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观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住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，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经P1、P2点的入射光线。

（1）在图甲上补画出所需的光路。

（2）为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图甲中的AB分界面上标出这两个角，分别用i和r表示。

（3）为了保证光线从弧面CD上射出，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当（选填“小一些”“无所谓”或“大一些”）。

（4）多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根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＝。

6.（2024·哈师大附中模拟）如图所示，ABC为一透明光学元件的横截面，AC为圆心在O的14圆弧面，ABCO构成正方形。如图甲所示，

定该元件的折射率，可供选用的器材还有：大头针、铅笔、刻度尺、圆规、平整的木板、图钉、白纸。

（1）某小组进行了如下的实验操作，请将步骤补充完整。

①将白纸用图钉固定在平整木板上，在白纸上画出光学元件的横截面图，标好对应关系，把光学元件放在白