2024鲁科版高中物理选择性必修第一册同步练习--第2节　科学测量：玻璃的折射率

中小学教育资源及组卷应用平台 2024鲁科版高中物理选择性必修第一册同步 第4章　光的折射和全反射 第2节　科学测量:玻璃的折射率 基础过关练 题组一　实验原理与实验步骤 1.在“测定玻璃折射率”的实验中 (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把长方体玻璃砖放在白纸上,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,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像。调整视线方向,直到P1的像被P2的像挡住。再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P1、P2的像以及P3,记下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重的缺漏,应做的补充是 　。 (2)实验中测出了多组入射角θ1与折射角θ2,并作出了sin θ1-sin θ2的图像如图所示,则下列说法正确的是　　　　。 A.实验时,光线是由空气射入玻璃 B.实验时,光线是由玻璃射入空气 C.玻璃的折射率为0.67 D.玻璃的折射率为1.5 题组二　实验数据处理及误差分析 2.(2022福建宁德期中)某同学在通过“插针法”测量玻璃的折射率实验中: (1)如图1所示为实验使用的长方体玻璃砖,实验时不能用手直接接触玻璃砖光学面。 　 (2)关于该实验,有以下操作步骤: A.摆好玻璃砖,确定玻璃砖上、下边界aa',bb'; B.任意画出一条入射光线,在光路上竖直插上大头针P1、P2; C.在确定P3、P4位置时,应使P3挡住P1、P2的像,P4挡住　　　　; D.在确定P3、P4位置时,二者距离应适当　　　　(选填“近”或“远”),以减小误差。 (3)在图2中用量角器测量入射光AO与法线MN的夹角α和其对应的折射光与法线MN的夹角β的大小,则玻璃的折射率n=　　　　。 (4)如图3为该同学实验获得的大头针位置,请帮助他画出该实验完整的光路图。 3.(2022山东威海教育教学研究中心期末)某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,为测量入射光线AO的入射角α和折射光线的折射角β,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,在白纸上画一条直线a作为界面,再过a上的一点O画出界面的法线,并画一条线段AO作为入射光线。把长方形玻璃砖平放在白纸上,使它的一条长边跟a对齐,画出玻璃砖的另一条长边a',在线段AO上竖直地插上P1、P2两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的必要步骤有　　　; A.竖直插上大头针P3,使P3仅挡住P2的像 B.竖直插上大头针P3,使P3挡住P1的像和P2的像 C.竖直插上大头针P4,使P4仅挡住P3 D.竖直插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像 (2)该玻璃的折射率n=　　　　; (3)在实验过程中画出界面a后,不小心将玻璃砖向上平移了一些,导致界面a'画到图中虚线位置,而在作光路图时界面a仍为开始所画的,则所测得的折射率将　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 4.(2021江苏徐州期末)某同学用插针法测定一长方体玻璃砖的折射率。操作步骤如下: ①在白纸上放好玻璃砖,在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2; ②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P1、P2的像和P3; ③用铅笔环绕玻璃砖画出界面aa'和bb'; ④取下玻璃砖、大头针,在白纸上描出光线的径迹,量出入射角i和折射角r,计算出折射率; ⑤改变入射角,重复上述过程,求出多个折射率并取其平均值。 (1)以上步骤中有错误或不妥之处的是　　　　(填步骤前序号)。 (2)为了减小实验误差,实验时应注意的是　　　　。 A.入射角应尽量小些 B.玻璃砖的宽度宜小一些 C.大头针应垂直插在纸面上 D.大头针P1、P2之间的距离及大头针P3、P4之间的距离应适当大些 (3)该同学在画界面时,不小心将两界面aa'、bb'间距画得比玻璃砖 ... ...