第四章 2.实验测定玻璃的折射率（课件 学案 练习）高中物理 教科版（2019）选择性必修第一册

2.实验：测定玻璃的折射率 1.用一块梯形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验。 （1）某同学的主要操作步骤如下： ①如图1所示，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把一块梯形玻璃砖放在白纸上，使它的长边EE'与aa'重合。 ③在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1被P2挡住。接着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的像和P3，并记下这几枚大头针的位置。 ④移去大头针和玻璃砖，连接P3、P4作为折射光线，并进行相关的测量。 在上述操作步骤中存在的严重遗漏是：　　　　　　　　　　　　　。 （2）多次改变入射角，测得几组不同入射角i和折射角r，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图2所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率n＝　　　　。 （3）下列措施中，可以实现减小实验测量误差的是　　　　。 A.大头针P1与P2、P3与P4之间的距离尽量远一些 B.大头针的高度尽量比玻璃厚度高一些 C.入射角选择大一些 D.应选用尽量薄一些（EF与E'F'间距离小一些）的玻璃砖 2.某实验小组要测量某透明液体的折射率，他们找到一个底面直径和高都为12 cm的圆柱形玻璃水槽，先用红色激光笔自上边缘上A直接照到B点，A、B、D位于同一竖直平面内且BD为底面直径，如图所示，然后开始向水槽中加该液体，当加到6 cm深度时，红色光线射到槽底C点，记下C点，测得BC长度为 2.54 cm。 （1）请在图中画出红光射到C点的光路； （2）该液体折射率为　　　　　　（结果保留2位有效数字）； （3）若将上面的实验过程仅改用绿色激光笔，光线也要射到C点，则所加的液体深度应该　　　（选填“增大”“不变”或“减小”）。 3.（1）如图甲所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法正确的是　　　。〔多选〕 A.应选取较宽的玻璃砖 B.为减小测量误差，P1 、P2的连线与法线NN'的夹角应尽量小些 C.为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些 （2）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）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'分别交于A、B两点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D两点，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AC＝1.68 cm和BD＝1.12 cm，则该玻璃砖的折射率数值为　　　　。 （4）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两名同学在纸上画出的界面aa'、bb'与玻璃砖位置的关系分别如图丁中①②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以aa' 、bb'为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比　　　　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比　　　　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 2.实验：测定玻璃的折射率 1.（1）步骤②中还应在白纸上画出与玻璃砖FF'重合的直线bb'，步骤④中应画出P3、P4连线与bb'的交点 （2）1.6　（3）AC 解析：（1）步骤②中还应在白纸上画出与玻璃砖FF'重合的直线bb'，步骤④中应画出P3、P4连线与bb'的交点。 （2）根据折射定律n＝，sin i-sin r图线的线斜率表示折射率，求出图线斜率k＝1.6，则n＝1.6。 （3）大头针P1与P2、P3与P4连线代表入射光线和出射光线，P3、P4连线与bb'的交点与O点连线代表折射光线，两点间距离远一些能让连线方向更准确，故A正确，D错误；做实验时需要使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像和P ... ...