4.2　实验：测定玻璃的折射率（课件 学案 练习，共3份）教科版（2019）选择性必修第一册

2　实验：测定玻璃的折射率 1～2题每题10分，3～4题每题12分，5题16分，共60分 1．(10分)(2023·四川省苍溪县高二期中)如图甲，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中。 (1)(2分)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度_____(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量； (2)(2分)在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图乙所示，从图线可知玻璃砖的折射率是_____； (3)(6分)该实验小组选取了操作正确的实验记录，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P1O、折射光线OO′的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图丙所示，则玻璃的折射率n＝_____(用图中线段的字母表示)；进一步测得所需数据分别为1.68 cm和1.12 cm，则该玻璃砖的折射率数值为_____。 2．(10分)(2023·绵阳市高二期中)某研究小组根据光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器。如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF。在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持位置不变。每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC重合，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2，在圆周EC部分插上P3，使P3挡住P1、P2的像。同学们通过计算，在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可以直接读出液体折射率的值。 (1)(4分)若∠AOF＝30°，OP3与OC之间的夹角为30°，则P3处刻的折射率的值为_____；光在该液体中速度为_____(真空中光速为c)； (2)(3分)图中P3、P4两处，对应折射率较大的是_____； (3)(3分)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为_____。 3．(12分)(2023·重庆渝中高二期末)如图所示，在用插针法测量玻璃折射率的实验中，两位同学先把方格纸固定在木板上。在方格上画出一条直线aa′作为界面(线)，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线。再把玻璃砖放到方格纸上，使其上边界与aa′重合，画出玻璃砖的下界面bb′的位置。在直线AO上插两枚大头针P1和P2，再在玻璃砖的另一侧插上大头针P3和P4。确定光路后利用折射定律计算折射率。 (1)(3分)关于本实验，下列说法正确的是_____； A．实验时入射角越大越好 B．插大头针时使P1和P2、P3和P4的间距稍大一些，可以减小误差 C．插大头针时，大头针应垂直纸面插放 D．该实验只能测量两面平行的玻璃砖的折射率 (2)(3分)利用上述方格纸上的实验记录，计算此玻璃砖的折射率为_____(答案可以用分数或根号表示)； (3)(3分)某同学在画好玻璃砖的上下边界之后，插针之前，不小心碰到了玻璃砖，使其向上平移了一小段距离，该同学并没有发现，则该同学测出的折射率与真实值相比_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)； (4)(3分)以往，已知材料的折射率都为正值(n>0)。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n<0)，称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角i对折射角r依然满足＝n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。若该材料对于电磁波的折射率n＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是_____。 4．(12分)小显和小涛同学用插针法测量玻璃棱镜的折射率。 (1)(8分)小显同学按实验步骤，先在纸上插下两枚大头针P1、P2，然后在玻璃棱镜的另一侧插下另外两枚大头针，如图甲所示。则插针一定错误的是_____(填“P3、P4”或“P5、P6”)。在图甲中按实验要求完成光路图，并标出相应的符号，所测出的玻璃棱镜的折射率n＝_____(用标出的符号表示)。 (2)(4分)小涛同学突发奇想，用两块相同的玻璃直角三棱镜ABC来做实验，两者的AC面是平 ... ...