高三光学实验复习—测玻璃的折射率习题选编(包含答案)

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高考物理一轮复习专题61 测定玻璃的折射率(测)(含解析)

专题61 测定玻璃的折射率【满分：110分时间：90分钟】一、实验题(共10题，每小题11分，共110分。

)1．如图，画有直角坐标系xOy的白纸位于水平桌面上，M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合。

OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA与y轴正方向的夹角，β是直线OP3与y轴负方向的夹角。

只要直线OA画得合适，且P3的位置选择正确，测出角α和β，便可求得玻璃的折射率。

（1）某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针，但在y<0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，其原因是_____________________________________。

（2）他应采取的措施是_____________________________________。

（3）若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置的方法是________________。

（4）若他已正确地测出了α、β的值，则玻璃的折射率n＝________。

【答案】（1）因为入射角太大发生了全反射（2）另画一条更靠近y轴正方向的直线OA，把大头针P1、P2竖直插在所画的直线上，直到在y<0区域透过玻璃砖能看到P1、P2的像。

（3）插上大头针P3，使P3刚好能挡住P1、P2的像（4）sin sinβα（3）定P3位置的方法是：插上大头针P3，使P3刚好能挡住P1、P2的像；（4）根据折射率公式得到sinnsinβα=．点睛：本题考查了全反射及产生的条件，用插针法测定半圆形玻璃砖折射率的原理是折射定律，根据原理确定确定P3位置的方法．2．(1)光线由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ时，若这两种介质的折射率不同，则光线________．A.若进入介质Ⅱ中，传播速度一定改变B.若进入介质Ⅱ中，传播方向一定改变C.一定能进入介质Ⅱ中传播D.不一定能进入介质Ⅱ中传播(2)如图所示，平面MN是介质与真空的交界面，介质中有一点A，真空中有一点B，P是A、B 连线与界面的交点，如果A点发出的一束激光，射到界面上的Q点(图中未画出)，进入真空后经过B点．则Q点在P点的________ (填“左侧”或“右侧”)．(3)放在空气中的玻璃砖，如右图所示，有一束光射到界面ab上，下列说法正确的是________．A.在界面ab入射角大于临界角的光将不会进入玻璃砖B.光传播至界面cd后，有可能不从界面cd射出C.光射到界面a b后，不可能发生全反射D.光传播至界面cd后，一定会从界面cd射出【答案】 AD 左侧 CD（3）产生全反射的必要条件是光必须从光密介质射入光疏介质，可知，光从空气进入玻璃砖时，不会产生光的全反射现象，无论入射角多大，光都能从界面ab进入玻璃砖．故A错误，C正确．由于ab与cd两个表面平行，根据几何知识得知，光线在ab面上的折射角等于在cd面上的入射角，根据光路可逆原理可知，光线一定从界面cd射出，故B错误，D正确．故选CD．3．（1）“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa' 和bb' 分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示。

高中物理《光学实验》练习题(附答案解析)

高中物理《光学实验》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：__________一、单选题1．在做“测定玻璃的折射率”的实验中，如果使用的玻璃砖的两个表面aa′、bb′明显不平行，则对其他做法都正确的情况下，所测得的折射率将（）A．偏大B．偏小C．不变D．无法确定2．在双缝干涉实验中，设单缝宽度为h，双缝距离为d，双缝与屏的距离为l，当采取下列四组数据中的哪一组时，可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹( )A．h＝1cm，d＝0.1mm，l＝1mB．h＝1mm，d＝0.1mm，l＝10cmC．h＝1mm，d＝10cm，l＝1mD．h＝1mm，d＝0.1mm，l＝1m3．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，光源与屏之间应依次放置（）A．单缝、滤光片、双缝B．滤光片、单缝、双缝C．滤光片、双缝、单缝D．双缝、单缝、滤光片4．“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针1P和2P，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针3P和4P，在插3P和4P时，应使（）A．3P只挡住1P的像B．4P只挡住2P的像C．3P同时挡住1P、2P的像5．如图所示为双缝干涉的实验装置，图中有四个光学元件的名称空缺，关于它们的名称正确的是（）A．①单缝②滤光片③双缝B．①滤光片②双缝③遮光筒C．②凸透镜③双缝④遮光筒D．①凸透镜②单缝③双缝6．利用如图所示的装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时，下列说法中不正确．．．的是（）A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝B．将绿色滤光片换成红色滤光片，干涉条纹间距变大C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变D．减小实验中的双缝间距，目镜中的条纹数会增加7．对于以下的光学现象说法中正确的是（）A．图甲是双缝干涉示意图，若只增大两个狭缝1S、2S间的距离d，相邻亮条纹间距离x将增大B．图乙是单色光单缝衍射实验现象，若在狭缝宽度相同情况下，上图对应光的波长较短C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的D．图丁中的P、Q是偏振片，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波8．在杨氏双缝干涉实验中，如果不用激光光源而用一般的单色光源，为了完成实验可在双缝前边加一单缝获得线光源，如图所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则（）A．不再产生干涉条纹B．仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P的位置不变C．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向上移D．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移二、多选题9．某同学在做双缝干涉实验时，安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于（）A．光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B．滤光片、单缝、双缝的中心在同一高度C．单缝与双缝不平行D．光源发出的光束太强10．如图所示，在用玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，如果所用的玻璃砖ABCD的上表面AB和下表面CD不严格平行（AD略大于BC），下列说法中正确的是（）A．用此玻璃砖做实验，画出的折射光线c和相应的入射光线a不再平行，因此对实验结果产生系统误差B．用此玻璃砖做实验，画出的折射光线c和相应的入射光线a不再平行，但不会因此对实验结果产生影响C．沿着从纸外向纸里的方向看，射出光线c相对于入射光线a有顺时针方向的微小偏转D．沿着从纸外向纸里的方向看，射出光线c相对于入射光线a有逆时针方向的微小偏转11．在用双缝干涉测量单色光的波长实验中，做好如丙图所示调整后，在单缝与光源之间放上红色滤光片就可见到红光的双缝干涉图样。

【师说】高考物理一轮复习实验测定玻璃的折射率课后练习(新题,含解析)

课时训练37 光的折射全反射(实验：测定玻璃的折射率)一、选择题 1.[2014·福建质检]某科技馆内放有一个半径为R 的半圆柱形透明体，其俯视图如图．为估测该透明体的折射率，某同学进行如下实验：用激光笔从右侧沿垂直于直径AB 方向朝透明体射入单色光，保持入射方向不变，入射点由圆心O 处缓慢向A 处移动，可观测到光从圆弧面射出的强度逐渐减弱．当入射点到达C 处时，恰好看不到光束从圆弧面上D 处射出，测得OC ＝0.6R ，则透明体的折射率为( )A.35B.54C.43D.53解析由题意知，当入射点到达C 处时，光线入射到透明体，在D 点恰好发生全反射．由几何关系知，sinC ＝0.6，1n ＝sinC ，则n ＝53. 答案 D 2.[2014·郑州质检]如图所示，直角三棱镜ABC 的一个侧面BC 紧贴在平面镜上，∠BAC ＝β.从点光源S 发出的一个细光束SO 射到棱镜的另一侧面AC 上，适当调整入射光SO 的方向．当SO 与AC 成α角时，其折射光在镜面发生一次反射，从AC 面射出后恰好与SO 重合，则此棱镜的折射率为( )A.cos αcos βB.cos αsin βC.sin αcos βD.sin αsin β解析根据题意可知，光在AC 上发生折射，入射角为π2－α，折射角为π2－β，根据折射定律可得折射率n ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－β＝cos αcos β.答案 A 3.一束单色光斜着射向并穿过一厚度为d 的玻璃砖．已知该玻璃砖对单色光的折射率为n ，单色光的入射角为α，光在真空中的传播速度为c.下面关于该单色光穿过玻璃砖所用的时间t 与入射角α和折射率n 的关系式中，正确的是( )A ．t ＝n2d c n2－cos2αB ．t ＝n2d c n2－sin2αC ．t ＝n2d c n2＋cos2αD ．t ＝n2d c n2＋sin2α解析设该单色光的折射角为θ，根据折射定律有n ＝sin αsin θ；设光穿过玻璃所走路程为s ，所用时间为t ，则有scos θ＝d 、v ＝c n 、s ＝vt ，联立解得t ＝n2d c n2－sin2α. 答案 B4.某学习小组利用大色拉油圆桶(去掉上半部)、小石子A 来测定水的折射率，如图所示．当桶内没有水时，从某点B 恰能看到桶底边缘的某点C ；当桶内水的深度等于桶高的一半时，仍沿BC 方向看去，恰好看到桶底上的小石子A ，A 在圆桶的底面直径CD 上．用毫米刻度尺测得直径CD ＝16.00 cm ，桶高DE ＝12.00 cm ，AC ＝3.50 cm.光在真空中的传播速度为c ＝3×108 m/s，则( )A ．水的折射率为32B ．水的折射率为43C ．光在水中的传播速度为2.25×108 m/sD ．光在水中的传播速度为2×108 m/s解析如图所示，根据折射定律知水的折射率为n ＝sin θ2sin θ1＝CO1OO21＋CO21AO1OO21＋AO21＝43，选项A 错误，选项B 正确；光在水中的速度为v ＝c n＝2.25×108 m/s，选项C 正确，选项D 错误．答案 BC5．如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ 的左下方．一束白光沿半径方向从A 点射入玻璃砖，在O 点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带．若入射点由A 向B 缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O 点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是( )A ．减弱，紫光B ．减弱，红光C ．增强，紫光D ．增强，红光解析白光的七种色光在同一介质中折射率从红光到紫光逐渐增大，由全反射临界角公式sinC ＝1/n ，折射率越大越先发生全反射，故入射光从A 向B 移动时紫光最先发生全反射而消失，随入射角增大反射光越来越强．答案 C6.[2013·北京卷]如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O ，经折射后分为两束单色光a 和b.下列判断正确的是( )A ．玻璃对a 光的折射率小于对b 光的折射率B ．a 光的频率大于b 光的频率C ．在真空中a 光的波长大于b 光的波长D ．a 光光子能量小于b 光光子能量解析由折射定律n ＝sin θ1sin θ2可知，玻璃砖对a 光的折射率大于对b 光的折射率，A 项错误；a 光的频率大于b 光的频率，B 项正确；由c ＝λf 可知，真空中a 光的波长小于b 光的波长，C 项错误；由E ＝h ν可知，a 光光子能量大于b 光光子的能量，D 项错误．答案 B7.[2014·唐山模拟]某学习小组在探究三棱镜对光的色散的实验中，用一束含有A 、B 两种不同颜色的光束以一定的角度从三棱镜的一面射入，并从另一面射出，如图所示．由此可以知道( )A ．在同种介质中，A 光的波长比B 光的波长长B ．从空气中以相同的入射角射入同样的介质，A 光的折射角比B 光的折射角小C ．A 、B 两种光在水中的速度一样大D ．A 、B 两种光从相同的介质入射到空气中，逐渐增大入射角，B 光先发生全反射解析由图可知，B 光折射率较大，B 光的频率较大．在同种介质中，A 光的波长比B 光的波长长，选项A 正确；从空气中以相同的入射角射入同样的介质，A 光的折射角比B 光的折射角大或与其相等(垂直界面入射时)，选项B 错误；由v ＝c n知A 光在水中的速度较大，选项C 错误；由于B 光的折射率较大，B 光的全反射临界角较小，A 、B 两种光从相同的介质入射到空气中，逐渐增大入射角，B 光先发生全反射，选项D 正确．答案 AD8.[2013·四川卷]光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知( )A ．折射现象的出现说明光是纵波B ．光总会分为反射光和折射光C ．折射光与入射光的传播方向总是不同的D ．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同解析光波是横波，A 项错误；当发生全反射时，只有反射光线，没有折射光线，B 项错误；若入射光线垂直于分界面，则折射光和入射光的方向相同，C 项错误；发生折射的原因是光在不同介质中的传播速度不同，即不同介质的折射率不同，D 项正确．答案 D 9.光纤通信采用的光导纤维是由内芯和外套组成，如图所示，其中内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，下列说法正确的是( )A ．内芯和外套的折射率应满足n1>n2B ．内芯和外套的折射率应满足n1<n2C ．从左端面入射的光线，其入射角θ必须大于某值，全部光才能被传导D ．从左端面入射的光线，其入射角θ必须小于某值，全部光才能被传导解析光纤通信是利用光的全反射原理来工作的，光只有从光密介质进入光疏介质中时，才能发生全反射，因而内芯和外套的折射率应满足n1>n2.从图中看由左端面入射的光线，其入射角越小，进入介质后，在n1与n2的界面上入射角越大，越易发生全反射，故A 、D 对．答案 AD 10.在平静无风的沙漠上，有时眼前会突然耸立起亭台楼阁、城墙古堡，或者其他物体的幻影，虚无缥缈，变幻莫测，宛如仙境，这就是沙漠中的“海市蜃楼”现象，如图所示．下列说法正确的是( )A ．沙漠中“海市蜃楼”形象的形成是由于光发生了全反射B ．沙漠中“海市蜃楼”现象的形成是由于光发生了干涉C ．沙漠上方的空气折射率从下到上逐渐增大D ．沙漠上方的空气折射率从下到上逐渐减小解析由于太阳光照射到平坦的沙漠上时，越靠近地面的空气温度越高，折射率越小，结果远处物体发出的光线从光密介质射入光疏介质，当入射角大于临界角时就发生了全反射现象，故正确选项为A 、C.答案 AC二、非选择题 11.如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A ＝60°，∠C ＝90°，一束极细的光从AC 的中点D 垂直AC 面入射，AD ＝a ，棱镜的折射率为n ＝2，求：(1)光从棱镜第一次射入空气时的折射角；(2)光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间(设光在真空中的传播速度为c)．解析(1)如图所示，i1＝60°，设玻璃对空气的临界角为C ，则sinC ＝1n ＝12C ＝45°i1>45°，发生全反射i2＝i1－30°＝30°<C由折射定律有：sinr sini2＝ 2 所以r ＝45°(2)棱镜中光速v ＝c n ＝c 2所求时间t ＝3a v ＋a vcos30°＝52a 3c12.[2013·重庆卷]利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度．在如图所示的光路中，A为激光的出射点，O 为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO 过半圆顶点．若某条从A 点发出的与AO 成α角的光线，以入射角i 入射到半圆弧上，出射光线平行于AO ，求此玻璃的折射率．解析光路图如图所示，入射角为i ，折射角为i －α，玻璃的折射率n ＝sini－α.答案 sini－α 13.[2013·新课标全国卷Ⅰ]图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L ，折射率为n ，AB 代表端面．已知光在真空中的传播速度为c.(1)为使光线能从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面，求光线在端面AB 上的入射角应满足的条件；(2)求光线从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面所需的最长时间．解析 (1)设光线在端面AB 上C 点(见右图)的入射角为i ，折射角为r ，由折射定律有sini ＝nsinr ①设该光线射向玻璃丝内壁D 点的入射角为α，为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有 α≥θ②式中，θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足nsin θ＝1③由几何关系得α＋r ＝90°④由①②③④式得 sini≤n2－1⑤(2)光在玻璃丝中传播速度的大小为v ＝c n⑥ 光速在玻璃丝轴线方向的分量为vz ＝vsin α⑦光线从玻璃丝端面AB 传播到某另一端面所需时间为T ＝L vz⑧ 光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB 传播到其另一端面所需的时间最长，由②③⑥⑦⑧式得Tmax ＝Ln2c. 答案 (1)sini≤n2－1(2)Ln2c14.[2013·新课标全国卷Ⅱ]如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC ，∠A ＝30°，∠B ＝60°.一束平行于AC 边的光线自AB 边的P 点射入三棱镜，在AC 边发生反射后从BC 边的M 点射出．若光线在P 点的入射角和在M 点的折射角相等，(1)求三棱镜的折射率；(2)在三棱镜的AC 边是否有光线透出？写出分析过程．(不考虑多次反射)解析(1)光路图如图所示，图中N 点为光线在AC 边发生反射的入射点．设光线在P 点的入射角为i 、折射角为r ，在M 点的入射角为r′、折射角依题意也为i ，有i ＝60°①由折射定律有sini ＝nsinr ②nsinr′＝sini ③由②③式得r ＝r′④OO′为过M 点的法线，∠C 为直角，OO′∥AC.由几何关系有∠MNC ＝r′⑤由反射定律可知∠PNA ＝∠MNC ⑥联立④⑤⑥式得∠PNA ＝r ⑦由几何关系得r ＝30°⑧联立①②⑧式得n ＝3⑨(2)设在N 点的入射角为i″，由几何关系得i″＝60°⑩此三棱镜的全反射临界角满足nsin θc ＝1⑪由⑨⑩⑪式得：i″>θc此光线在N 点发生全反射，三棱镜的AC 边没有光线透出．答案 (1) 3(2)否，分析过程见解析。

测定玻璃的折射率(含答案)

实验十四测定玻璃的折射率一、实验目的测定玻璃的折射率二、实验原理如图1所示，abb ′a ′为两面平行的玻璃砖，光线的入射角为θ1，折射角为θ2，根据n ＝sin θ1sin θ2可以计算出玻璃的折射率．图1三、实验器材木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、三角板、铅笔．四、实验步骤1．用图钉把白纸固定在木板上．2．在白纸上画一条直线aa ′，并取aa ′上的一点O 为入射点，作过O 的法线NN ′.3．画出线段AO 作为入射光线，并在AO 上插上P 1、P 2两根大头针．4．在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖的一条长边与直线aa ′对齐，并画出另一条长边的对齐线bb ′.5．眼睛在bb ′的一侧透过玻璃砖观察两个大头针并调整视线方向，使P 1的像被P 2的像挡住，然后在眼睛这一侧插上大头针P 3，使P 3挡住P 1、P 2的像，再插上P 4，使P 4挡住P 3和P 1、P 2的像．6．移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针P 3、P 4的针孔位置确定出射光线O ′B 及出射点O ′，连接O 、O ′得线段OO ′.7．用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1和sin θ2.8．改变入射角，重复实验，算出不同入射角时的sin θ1sin θ2，并取平均值．五、误差分析1．入射光线和折射光线确定的不准确性．2．测量入射角和折射角时的误差．六、注意事项1．玻璃砖应选用厚度、宽度较大的．2．大头针应竖直地插在白纸上，且间隔要大些．图2图33．实验时入射角不宜过大或过小，一般在15°～75°之间．4．玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线．5．实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变．记忆口诀白纸上面画边缘，然后才放玻璃砖；两针决定入射光，再插一针挡两像；两针两像成一线，去砖画图是重点；入射线，折射线，做出法线角出现；入射角，折射角，不大不小是最好；拿砖要触毛玻面，插针竖直做实验.例1 一块玻璃砖有两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的(光线不能通过此表面)．现要测定此玻璃砖的折射率，给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚(P 1、P 2、P 3、P 4)、带有刻度的直角三角板、量角器．实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个相互平行的表面与纸面垂直．在纸面上画出直线aa ′和bb ′，aa ′表示镀银的玻璃表面，bb ′表示另一表面，如图2所示．然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P 1、P 2.用P 1、P 2的连线表示入射光线．(1)为了测量折射率，应如何正确使用大头针P 3、P 4？试在题图中标出P 3、P 4的位置．(2)然后，移去玻璃砖与大头针．试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2.简要写出作图步骤．(3)写出用θ1、θ2表示的折射率公式n ＝________.例2 实验室有一块长方体透明介质，截面如图3中ABCD 所示．AB 的长度为l 1，AD 的长度为l 2，且AB 和AD 边透光，而BC和CD 边不透光且射到这两个边的光线均被全部吸收．现让一平行光束以入射角θ1射到AB 面，经折射后AD 面上有光线射出．甲、乙两同学分别用不同的方法测量该长方体介质的折射率．(1)甲同学的做法是：保持射到AB 面上光线的入射角θ1不变，用一遮光板由A 点沿AB 缓慢推进，遮光板前端推到P 时，AD 面上恰好无光线射出，测得AP 的长度为l 3，则长方体介质的折射率可表示为n ＝__________；图4图5(2)乙同学的做法是：缓慢调节射到AB 面上光线的入射角，使AD 面也恰好无光线射出．测得此时射到AB 面上光线的入射角为θ2，则长方体介质的折射率可表示为n ＝____________；(3)θ1和θ2的关系为：θ1______θ2(填“>”、“<”或“＝”)．例3 学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图4所示．在一圆盘上，过其圆心O 作两条互相垂直的直径BC 、EF ，在半径OA 上，垂直盘面插下两枚大头针P 1、P 2，并保持P 1、P 2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 相平，EF 作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P 1、P 2的像，并在圆周上插上大头针P 3，使P 3正好挡住P 1、P 2的像，同学们通过计算，预先在圆周EC 部分刻好了折射率的值，这样只要根据P 3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：(1)若∠AOF ＝30°，OP 3与OC 的夹角为30°，则P 3处所对应的折射率的值为________．(2)图中P 3、P 4两位置哪一处所对应的折射率的值大？答：________________________________________________________________________.(3)作AO 的延长线交圆周于K ，K 处所对应的折射率值应为________.1．关于“测定玻璃的折射率”的实验中，下列说法中不正确的是 ( )A ．有一组入射角(θ1≠0)和折射角，便可以得出玻璃的折射率B ．在本实验中采用玻璃砖，这是因为只有玻璃砖才能测出玻璃的折射率C ．本实验的各项步骤，都是为了找到给定的入射角的折射角而设计的D ．棱镜、半圆形玻璃砖等都可以用来测定玻璃的折射率2．用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面aa ′和bb ′，若不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在图5所示的位置上，而实验中其他操作均正确，则测得的折射率将 ( ) A ．偏大 B ．偏小 C ．不变 D ．无法确定3．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位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6①、②和③所示，其中甲、丙两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 ′为界面画图7图8 图9光路图，则图 6甲同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．乙同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．丙同学测得的折射率与真实值相比________．4．如图7所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率，在平铺的白纸上垂直纸面插上大头针P 1、P 2确定入射光线，并让入射光线过圆心O ，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P 3，使P 3挡住P 1、P 2的像，连接OP 3.图中MN 为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B 、C 分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB 、CD 均垂直于法线并分别交法线于A 、D 点． (1)设AB 的长度为l 1，AO 的长度为l 2，CD 的长度为l 3，DO 的长度为l 4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量______，则玻璃砖的折射率可表示为____________．(2)该同学在插大头针P 3前不小心将玻璃砖以O 为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．5．用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插入两枚大头针P 1和P 2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P 1的像被P 2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P 3、P 4，使P 3挡住P 1、P 2的像，P 4挡住P 3和P 1、P 2的像，在纸上标出的大头针的位置和三棱镜轮廓如图8所示．(1)在本题的图上画出所需的光路．(2)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是________，________，在图上标出它们．(3)计算折射率的公式是n ＝________.6. 用圆弧状玻璃砖做测定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P 1、P 2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P 1的像被P 2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及P1和P2的像．在纸上已标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓如图9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)在图上补画出所需的光路．(2)为了测出玻璃砖的折射率，需要测量入射角θ1和折射角θ2，请在图中标出这两个角．(3)用所测物理量计算折射率的公式是n＝____________.(4)为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应尽量________(“小一些”或“无所谓”或“大一些”)．答案课堂探究例1 (1)、(2)见解析 (3)sin θ1sin θ2 例2 (1)l 22＋l 23 sin θ1l 3(2)1＋sin 2θ2 (3)>例3 (1) 3 (2)P 4对应的折射率的值大(3)1随堂训练1．B2．C [经过玻璃砖的光路如图中实线所示，由于所作的玻璃砖分界线不是实际的分界线，如图中虚线所示，由几何知识可知，测出的折射角与真实的折射角相同．]3．偏小不变可能偏大，可能偏小，也可能不变4．(1)l 1和l 3l 1l 3(2)偏大 5．见解析解析 (1)光路图如图所示，画出通过P 1、P 2的入射光线，交AC 面于O ，画出通过P 3、P 4的出射光线交AB 面于O ′，连接OO ′，则光线OO ′就是入射光线P 1P 2在三棱镜中的折射光线．(2)在所画的图上注明入射角θ1和折射角θ2，并画出虚线部分，用量角器量出θ1和θ2(或用直尺测出线段EF 、OE 、GH 、OG 的长度)．(3)n ＝sin θ1sin θ2(或因为sin θ1＝EF OE ，sin θ2＝GH OG ，则n ＝EF /OE GH /OG ＝EF ·OG OE ·GH)． 6．(1)、(2)见解析 (3)sin θ1sin θ2(4)小一些解析 (1)光路图如图所示．(2)入射角θ1和折射角θ2如图中所示。

2020年高考物理实验专项复习：《测定玻璃的折射率》(解析版)

《测定玻璃的折射率》一、实验题1.某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。

①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。

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实验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实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______。

③该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、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，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)2.如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa’和bb’，O为直线AO与aa’的交点，在直线OA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.插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像B.插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像C.插上大头针P4，使P4仅挡住P3D.插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像(2)过P3、P4作直线bb’交于O’，过O作垂直于aa’的直线NN’，连接OO’，测量图中角α和β的大小，则玻璃砖的折射率n=______ 。

3.某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率(如图甲中实线所示)。

在固定好的白纸上作出直角坐标系xOy，实验时将半圆形玻璃砖M放在白纸上，使其底边aa′与Ox轴重合，且圆心恰好位于O点，实验正确操作后，移去玻璃砖，作OP3连线，用圆规以O点为圆心画一个圆(如图中虚线所示)，此圆与AO线交点为B，与OP3连线的交点为C.测出B点到x、y轴的距离分别为l1、d1，C点到x、y轴的距离分别为l2、d2。

高考物理总复习3光的折射全反射( 测玻璃的折射率)精练

避躲市安闲阳光实验学校第3讲光的折射全反射(实验:测定玻璃的折射率)A组基础过关1.(多选)关于折射率,下列说法正确的是( )A.根据n=sinθ1sinθ2可知,介质的折射率与入射角的正弦成正比B.根据n=sinθ1sinθ2可知,介质的折射率与折射角的正弦成反比C.根据n=θθ可知,介质的折射率与光在该介质中的光速成反比D.同一频率的光由真空进入某种介质时,折射率与光在介质中的波长成反比答案CD 介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量,由介质本身和光的频率共同决定,与入射角、折射角无关,故选项A、B均错;由于真空中的光速是一个定值,故n与v成反比,选项C正确;由于v=λf,当f一定时,v与λ成正比,又n与v成反比,故n与λ也成反比,选项D正确。

2.(2016四川理综,5,6分)某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n。

如图甲所示,O是圆心,MN是法线,AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。

该同学测得多组入射角i和折射角r,作出sini-sinr图像如图乙所示。

则( )A.光由A经O到B,n=1.5B.光由B经O到A,n=1.5C.光由A经O到B,n=0.67D.光由B经O到A,n=0.67答案 B 图像斜率k=sinθsinθ=0.60.9=23<1,故光从光密介质射入,从光疏介质射出,其折射率n=1θ=32=1.5,故B选项正确。

3.打磨某剖面如图所示的宝石时,必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ1<θ<θ2的范围内,才能使从MN边垂直入射的光线,在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况),则下列判断正确的是( )A.若θ>θ2,光线一定在OP边发生全反射B.若θ>θ2,光线会从OQ边射出C.若θ<θ1,光线会从OP边射出D.若θ<θ1,光线会在OP边发生全反射答案 D 作出θ1<θ<θ2时的光路如图所示。

2020年高考回归复习：光学实验之测量玻璃的折射率含答案

高考回归复习—光学实验之测量玻璃的折射率1．如图a所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜，并确定AB和AC界面的位置．然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像．（1）此后正确的操作步骤是．（选填选项前的字母）A．插上大头针P3，使P3挡住P2的像B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像C．插上大头针P4，使P4挡住P3的像D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像（2）正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、P4的位置（图中已标出）．为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图甲、乙所示．在甲、乙图中能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图（选填“甲”或“乙”），所测玻璃折射率的表达式n= （用代表线段长度的字母ED、FG表示）．2．用圆弧状玻璃砖做测定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，请在图中的AB分界面上画出这两个角_________(3)用所测物理量计算折射率的公式为n＝________．(4)为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当________(填“小一些”“无所谓”或“大一些”)(5)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象，由图象可知该玻璃的折射率n＝________3．在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路如图，（1）在实验中，如果用量角器分别量出入射角θ1和折射角θ2，那么，该玻璃砖的折射率的表达式为n=____。

(完整word版)测玻璃折射率习题及答案

测定玻璃折射率1、测定玻璃的折射率时，为了减小实验误差应该注意的是（ CD ）A ．玻璃砖的宽度宜大些B ．入射角应尽量小些C ．大头针应垂直插在纸面上D ．大头针P 1、P 2及P 3、P 4之间的距离应适当大些2、在用插针法《测定玻璃的折射率》实验中，某同学正确在纸上画出玻璃砖界面aa’，但画出的界面bb’比实际位置偏高，如图2所示。

这样再正确使用插针法，测出的折射率将偏大（大小）。

3、某同学利用一半圆柱形玻璃砖用插针法测量玻璃的折射率，图5中的半圆是描出的玻璃砖主截面的位置，A 、B 、C 、D 是该同学插下的四个针的位置。

（1）请你完成测量玻璃折射率的光路。

（2）在只有一对三角板（带刻度）、没有量角器的情况下，要测量出玻璃折射率，试在图中画出所需的线段，标出相关字母。

（3）根据所测量的线段长度，计算折射率的表达式应为（用线段的名称表示）：__ n=EF/GH 。

或n=（EF ×HO ）/（EO ×GH ）___。

6、在《测定玻璃的折射率》的实验中对一块两面平行的玻璃砖，用“插针法”找出与入射光线对应的出射光线。

现有甲、乙、丙、丁四位同学分别做出如图的四组插针结果。

（1）从图上看，肯定把针插错的是乙。

（2）从图上看测量结果准确度最差的是丁。

7、用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中，把P 1、P 2连线与玻璃砖表面垂线的夹角作为角，这个角过小会，过大会使从bb ′面看不到P 1、P 2的；若已确定了P 1、P 2的位置，欲确定P 3的位置，应在观察时使P 3 ，如图所示，甲同学做实验时所画的MN 线（入射界面）虽与玻璃ab 面重合，但PQ 线却略向外平移，乙同学M ′N′和P ′Q ′之间距离虽等于a ′c ′，但实验时玻璃砖的a ′b ′、c ′d ′都相对M ′N ′、P ′Q ′平移了一些。

取走玻璃砖后，他们分别按MN 、PQ 及M ′N ′、P ′Q ′画图求折射率，那么，甲测出的折射率将，乙测出的折射率将（填“偏大”、“偏小”或“不变”）图 5’图 5A B DC图2 甲乙丙丁答案：入射，使测量误差偏大，像，同时挡住P 1P 2的像，偏小，不变8、某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O 点为圆心，10.00cm 长为半径画圆，分别交线段OA 于A 点，交O 、O ′连线延长线于C 点，过A 点作法线NN ′的垂线AB 交NN ′于B 点，过C 点作法线NN ′的垂线CD 交NN ′于D 点，如图所示，用刻度尺量得OB=8.00cm ，CD=4.00cm 。

(完整版)高三测定玻璃的折射率练习题(带答案解析)

选修 3-4第十三章实验十测定玻璃的折射率1．在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、 bb′与玻璃砖地点的关系分别如图实－10－ 8①、②和③所示，此中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其余操作均正确，且均以 aa′、 bb′为界面画光路图．(1)甲同学测得的折射率与真切值对比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．(2)乙同学测得的折射率与真切值对比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．(3)丙同学测得的折射率与真切值对比________．2．在用插针法测定玻璃的折射率的实验中，某同学操作步骤以下：①用图钉将记录光路的白纸固定在平板上；②手拿玻璃砖的毛面或棱，将其轻放在白纸上；③用铅笔围绕玻璃砖画出界限aa′和 bb′；④在 aa′上选择一点 O，作为不一样入射角的入射光芒的共同入射点，画进出射角θ1分别为 0°、 30°、 45°的入射光芒；⑤用“插针法”分别获得各条入射光芒的出射光芒，察看时侧重看大头针针帽能否在一条直线上，取下玻璃砖、大头针，连结各针孔，发现所画折射光芒中有两条相交，量出各个折射角θ2；⑥按公式分别计算1sinθ，取三个值的算术均匀值．sinθ2(1)以上步骤中有错误或不当之处的是________；(2)应更正为 _________________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________. 3.一块玻璃砖有两个互相平行的表面，此中一个表面是镀银的(光芒不可以经过此表面)．现要测定此玻璃的折射率．给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针 4 枚 (P1、 P2、 P3、 P4)、带有刻度的直角三角板、量角器．实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个互相平行的表面与纸面垂直．在纸上画出直线aa′和 bb′， aa′表示镀银的玻璃表面，bb′表示另一表面，如图实－10－ 9 所示．而后，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、 P2(地点如图 )．用 P1、 P2的连线表示入射光芒．(1)为了丈量折射率，应怎样正确使用大头针P3、 P4?_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(试在图实－ 10－ 9 中标出 P3、 P4的地点 )(2)而后移去玻璃砖与大头针．试在图实－10－9中经过作图的方法标出光芒从空气到玻璃中的入射角θ与折射角θ.简要写出作图步骤．12________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________.(3)写出用θ1、θ2 表示的折射率公式为n ＝ ________.4．如图实－10－ 10所示，一半圆形玻璃砖外面插上P1、 P2、 P3、 P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像，则该玻璃砖的折射率n ＝ ________.有一起学把大头针插在P1′和P2′地点时，沿着P4、 P3的方向看不到大头针的像．其原由是_____________________________________________________________ ．5．如图实－ 10－ 11 所示，一个学生用广口瓶和刻度尺测定水的折射率，请填写下述实验步骤中的空白．(1)用 __________测出广口瓶瓶口内径 d.(2)在瓶内装满水．(3)将刻度尺沿瓶口边沿 __________ 插入水中．(4)沿广口瓶边沿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)若水面恰与直尺的 C 点相平，读出________和 ___________________________的长度．(6)由题中所给条件，能够计算水的折射率为n ＝ ______________________.1 分析：用图①测定折射率时，玻璃中折射光芒偏折大了，因此折射角增大，折射率减小；用图② 测折射率时，只需操作正确，与玻璃砖形状没关；用图③ 测折射率时，没法确立折射光芒偏折的大小，因此测得的折射率可大、可小、可不变．答案： (1) 偏小(2)不变(3)可能偏大、可能偏小、可能不变2 分析： (1)有错误或不当之处的是③④⑤ .(2)③ 中应先画出一条直线，把玻璃砖的一边与其重合，再使直尺与玻璃砖的界面对齐，移开玻璃砖后再画界限限；④中入射角要取 0 °之外的三组数据；⑤中大头针要竖直插牢，察看时看针脚能否在同一条直线上．答案：看法析3 分析： (1) 在 bb′一侧察看 P1、P2(经 bb′折射、 aa′反射，再经bb′折射后 )的像，在适当的地点插上P3，使得P3与 P1、 P2的像在一条直线上，即让P3挡住 P1、P2的像；再插上 P4，让它挡住P2及 P1的像和 P3.P3、P4的地点以下图．(2)①过 P1、 P2作直线与bb′交于 O；②过 P3、 P4作直线与bb′交于 O′；③利用刻度尺找到OO′的中点 M ；④过 O 点作 bb′的垂线 CD ，过 M 点作 bb′的垂线与aa′订交于 N，以下图，连接 ON；⑤∠ P1OD ＝θ1，∠ CON ＝θ2.1sin θ(3)由折射率的定义可得n＝sin θ2.1sinθ答案： (1)(2) 看法析(3)sinθ24 分析：由图可知，当光由空气进入玻璃时，入射角θ＝ 60°，折射角θ＝ 30°.因此 n＝s in θ112sin θ＝ 3≈1.73.当光由玻璃射入空气时，若113，当针插在θ≥ C，则发生全反射，而sinC＝n＝3P1′ P2′时，入射角θ1＝60°＞C，已发生全反射．答案： 1.73经过P1′ P2′的光芒在MN 处发生全反射5 分析：此题为测资料折射率的变式题，运用光的反射和折射所成虚像的重合，奇妙地求出资料的折射率．由光路图知：dsinθ2＝dsin θ1＝.结论便不难得出．d2＋ BC 2d2＋ AC2答案： (1)刻度尺(3)竖直(5)AC ABd2＋ AC 2(6)d2＋ (AB － AC)2。

测定玻璃的折射率实验测试题及解析

测定玻璃的折射率实验测试题及解析1. 某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。

开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P 1、P 2与圆心O 在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O 缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P 1、P 2的像，且P 2的像挡住P 1的像。

如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。

此时只需测量出________________，即可计算出玻璃砖的折射率。

请用你测量的量表示出折射率n ＝________。

解析：玻璃砖转动时，射在其直径所在平面内的光线的入射角增大，当增大到等于临界角C 时，发生全反射现象。

因sin C ＝1n ，可见只要测出临界角即可求得折射率n ，而C 和玻璃砖直径绕O 点转过的角度θ相等，因此只要测出玻璃砖直径边绕O 点转过的角度θ即可。

答案：玻璃砖直径边绕O 点转过的角度θ 1sin θ2．某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖。

如图所示，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上O 点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到A 、B 两个光点，读出O 、A 间的距离为20.00 cm ，A 、B 间的距离为6.00 cm ，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d 1＝10.00 cm ，玻璃砖厚度d 2＝4.00 cm 。

由以上数据可求出玻璃的折射率n ＝________，光在玻璃中传播速度v ＝________ m /s(光在真空中传播速度c ＝3.0×108 m/s ，结果均保留两位有效数字)。

解析：作出光路图如图所示，根据几何知识可得入射角i ＝45°，设折射角为r ，则tan r ＝34，故折射率n ＝sin i sin r ≈1.2，故v ＝c n＝2.5×108 m/s 。

答案：1.2 2.5×1083. 现要估测一矩形玻璃砖的折射率n ，给定的器材有：待测玻璃砖、白纸、铅笔、大头针1枚、直尺、直角三角板。

高考物理《实验：测定玻璃的折射率用双缝干涉测量光的波长》真题练习含答案

高考物理《实验：测定玻璃的折射率用双缝干涉测量光的波长》真题练习含答案1．(1)如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′.O为直线AO 与aa′的交点．在直线AO上竖直地插上P1、P2两枚大头针．下面关于该实验的说法正确的是________；A．插上大头针P3，使P3挡住P2和P1的像B．插上大头针P4，使P4挡住P3、P2和P1的像C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当大些D．为减小测量误差，P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好(2)某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图所示，他的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图．则该同学测得的折射率测量值________真实值．(填“大于”“小于”或“等于”)答案：(1)ABC(2)小于解析：(1)确定大头针P3的位置的方法是大头针P3能挡住P1和P2的像，A正确；确定大头针P4的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像，B正确；为了提高测量的精确度，P3、P4之间的距离应适当大一些，C正确；P1和P2的连线与法线的夹角尽量大些，即P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角适当小些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，故D错误．(2)依题意作出光路图如图所示，从图可知，虚线所对应折射角的测量值大于实线所对应的真实折射角，根据折射定律可知，折射率为n＝sin isin r，因为折射角偏大，可知测量值小于真实值．2．[2023·海南卷][本题第(2)小问的物理量是根据题目编写的，与原题有些许出入]如图所示，在用激光测玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖与光屏P平行放置，从另一侧用激光笔以一定角度照射，此时在光屏上的S1处有激光点，移走玻璃砖，光点移到S2处，(1)请在图中画出激光束经玻璃砖折射后完整的光路图；(2)已经测出AB＝l1，OA＝l2，S1S2＝l3，则折射率n＝________(用l1、l2、l3表示)；(3)若改用宽度比ab更小的玻璃砖做实验，则S1S2间的距离会________(填“变大”“变小”或“不变”).答案：(1)如图所示(2)l1(l1－l3)2＋l22（l1－l3）l21＋l22(3)变小解析：测玻璃砖折射率的实验(1)光线穿过平行玻璃砖的出射光线和入射光线平行，过S1作BS2的平行线，交ad于C 点，连接OC，光路图如答图所示．(2)根据几何关系可知，入射角的正弦值sin i＝l1l21＋l22，折射角的正弦值sin r＝l1－l3(l1－l3)2＋l22，根据折射定律n＝sin isin r＝l1(l1－l3)2＋l22（l1－l3）l21＋l22.(3)若玻璃砖的宽度变小，ad边与两条光线的交点距离变小，即BC变小，则S1S2间的距离也会变小．3．在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图)：(1)下列说法正确的有________．(填选项前的字母)A ．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B ．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C ．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n 条亮纹中心间的距离a ，求出相邻两条亮纹间距Δx ＝a n －1(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，则图甲读数为________mm ，求得这种色光的波长λ＝________m ．(已知双缝间距d ＝0.2 mm ，双缝到屏间的距离L ＝700 mm ，结果保留两位有效数字)答案：(1)BC (2)2.320 6.6×10－7解析：(1)调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，A 错误；测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐，B 正确；n 条亮纹之间有n －1个间距，相邻条纹的间距为Δx ＝a n －1 ，C 正确．(2)图甲中螺旋测微器的固定刻度读数为2 mm ，可动刻度读数为0.01×32.0 mm ＝0.320 mm ，所以最终读数为2.320 mm.图乙中螺旋测微器的固定刻度读数为13.5 mm ，可动刻度读数为0.01×37.0 mm ＝0.370 mm ，所以最终读数为13.870 mm ，则有Δx ＝13.870－2.3205mm ＝2.310 mm ，根据双缝干涉条纹的间距公式Δx ＝l d λ，可得λ＝d Δx l，代入数据得λ＝6.6×10－7 m ．。

高三物理一轮复习 14.3 实验测定玻璃的折射率练习题

1．如右图所示，用插针法测定玻璃折射率的实验中，以下各说法中正确的是( )A ．P 1、P 2及P 3、P 4之间的距离适当大些，可以提高准确度B ．P 1、P 2及P 3、P 4之间的距离取得小些，可以提高准确度C ．入射角θ1适当大些，可以提高准确度D ．入射角太大，折射光线会在玻璃砖的内表面发生全反射，使实验无法进行【解析】因为实验中的入射光线和折射光线都是通过隔着玻璃砖观察在一直线上后确定的，相互间的距离太小，容易出现偏差，A 正确；入射角适当大些，相应的折射角也增大，折射现象较明显，容易测量些，C 正确；由于光通过玻璃砖时，各相关角度是互相制约着的，在平行玻璃砖中，其出射角恒等于入射角，而对于入射的界面，光线是从光疏介质射入光密介质，折射角必小于入射角，当入射角趋于最大值90°时，折射角也趋于最大值C (临界角)，而对于出射的界面，在玻璃砖内的折射光线的入射角最大值也只能为C ，根据光路可逆原理，出射角最大值也趋于90°，即始终能透过玻璃砖看到入射光线，D 错．【答案】 AC2．用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面aa ′和bb ′，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在右图所示的位置上，而实验中其他操作均正确，测得的折射率将( )A ．偏大B ．偏小C ．不变D ．无法确定【解析】经过玻璃砖的光路如图中实线所示，由于所作的玻璃砖分界线不是实际的分界线，如图中虚线所示，由几何知识可知，测出的折射角与正确值相同．【答案】 C3．某同学做“测定玻璃的折射率”实验时，用他测得的多组入射角θ1与折射角θ2作出sin θ1－sin θ2图象如右图所示．(1)下列判断中正确的是( )A ．他做实验时，研究的是光从空气射入玻璃的折射现象B ．玻璃的折射率为0.67C ．玻璃的折射率为1.5D ．玻璃临界角的正弦值为0.67(2)该实验中，在没有量角器的情况下，怎样计算玻璃的折射率？【解析】 (1)由图可知，入射角θ1的正弦值sin θ1大于折射角θ2的正弦值sin θ2，所以该实验研究的是光从空气射入玻璃的折射现象；玻璃的折射率为n ＝sin θ1sin θ2＝10.67＝1.5；玻璃临界角的正弦值为sin C ＝1n＝0.67. (2)有如下两种方法：方法一可以借助直尺和圆规共同来完成，如右图所示，以入射点O为圆心，以适当长(如OB )为半径画圆，与入射光线和折射光线分别交于A 、B ，从A 、B 分别向法线作垂线，分别交法线于M 、N ，则折射率n ＝sin θ1sin θ2＝AM AO BN BO＝AM BN. 所以只要用直尺量出AM 、BN 的长度，就可以算出折射率了．方法二也可以只借助直尺来完成．如右图所示，从B点作下表面的垂线，交上表面于M ，延长AO 与BM 交于N ，则折射率n ＝sin θ1sin θ2＝OM ON OM OB＝OB ON. 所以只要用直尺量出OB 、ON 的长度，就可以算出折射率了．【答案】 (1)ACD (2)见解析4．如右图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P 1、P 2确定入射光线，并让入射光线过圆心O ，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P 3，使P 3挡住大头针P 1、P 2的像，连接OP 3.图中MN 为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B 、C 分别是入射光线与虚线半圆的交点、折射光线与玻璃砖的交点，AB 、CD 均垂直于法线并分别交法线于A 、D 点．(1)设AB 的长度为l 1，AO 的长度为l 2，CD 的长度为l 3，DO 的长度为l 4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量________(用上述给出量的字母表示)，则玻璃砖的折射率可表示为________．(2)该同学在插大头针P 3前不小心将玻璃砖以O 为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________．(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．【解析】 (1)l 1和l 3 n ＝l 1l 3 折射率n ＝sin i sin r ＝l 1BO l 3OC＝l 1l 3. (2)偏大【答案】见解析5．学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如右图所示．在一圆盘上，过其圆心O 作两条互相垂直的直径BC 、EF ，在半径OA 上，垂直盘面插下两枚大头针P 1、P 2并保持P 1、P 2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 相平，EF 作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P 1、P 2的像，并在圆周上插上大头针P 3，使P 3正好挡住P 1、P 2，同学们通过计算，预先在圆周EC 部分刻好了折射率的值，这样只要根据P 3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：(1)若∠AOF ＝30°，OP 3与OC 的夹角为30°，则P 3处所对应的折射率的值为________________．(2)图中P 3、P 4两位置________处所对应的折射率值大．(3)作AO 的延长线交圆周于K ，K 处所对应的折射率值应为________．【解析】 (1)根据折射定律n ＝sin θ1sin θ2，题中θ1＝60°，θ2＝∠AOF ＝30°，所以n ＝sin 60°sin 30°＝1.73. (2)图中P 4对应的入射角大于P 3所对应的入射角，所以P 4对应的折射率大．(3)因A 、O 、K 在一条直线上，入射角等于折射角，所以K 处对应的折射率为1.【答案】 (1)1.73 (2)P 4 (3)16．如右图所示，由红、紫两种单色光组成的光束a ，以入射角i 从平行玻璃板上表面O 点入射．已知平行玻璃板厚度为d ，红光和紫光的折射率分别为n 1和n 2，真空中的光速为c .试求：(1)红光在玻璃中传播的速度；(2)红光和紫光在下表面出射点之间的距离．【解析】 (1)由已知条件得：v ＝c n 1. (2)如图所示，设红光折射角为r 1，紫光折射角为r 2，根据折射定律有：对红光：n 1＝sin i sin r 1，sin r 1＝sin i n 1，cos r 1＝n 21－sin 2i n 1，tan r 1＝sin i n 21－sin 2i同理，对紫光：n 2＝sin i sin r 2，tan r 2＝sin i n 22－sin 2i解得Δx ＝d tan r 1－d tan r 2＝d sin i ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n 21－sin 2i －1n 22－sin 2i. 【答案】 (1)c n 1 (2)d sin i ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n 21－sin 2i －1n 22－sin 2i。

高中物理第章测玻璃的折射率检测试题选修

积盾市安家阳光实验学校【成才之路】高中物理第13章测玻璃的折射率检测试题 3-4基础夯实1．测玻璃的折射率时，为了减小误差，注意的是( )A．玻璃砖的宽度大些B．入射角尽量小些C．大头针垂直地插在纸面上D．大头针P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些答案：ACD解析：玻璃砖厚度大些，可减小测量误差；大头针垂直插在纸面上以及大头针P1与P2及P3与P4之间的距离适当大些，可减小确光路方向时的误差。

A、C、D正确。

入射角较小时，测量误差较大，B错误。

2．(2013～2014高二下学期八校期末)在测玻璃的折射率的中，对一块两面平行的玻璃砖，用“插针法”找出与入射光线对的出射光线。

现有甲、乙、丙三位同学分别做出如图的三组插针结果。

从图上看，肯把针插错了的同学有________。

答案：甲、乙解析：光线透过平行玻璃砖时出射光线与入射光线平行，且从空气射入玻璃砖时入射角大于折射角，因而光线透出时相对于射入光线向右下侧发生偏移，由上图可知，甲乙图中出射光线不符合事实，肯插错了。

3．在利用插针法测玻璃砖折射率的中：(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图甲所示。

则他测出的折射率将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)；(2)乙同学在画界面时，不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得折射率__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

答案：(1)不变(2)偏小解析：(1)如图A所示，甲同学利用插针法确入射光线、折射光线后，测得的入射角、折射角没有受到影响，因此测得的折射率将不变。

(2)如图B所示，乙同学利用插针法确入射光线、折射光线后，测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小。

4．用三棱镜做测玻璃的折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后，在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住；接着在眼睛所在的一侧再插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P2、P1的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上已标明大头针的位置和三棱镜的轮廓，如图所示。

2025届高三物理一轮复习第十四章第3讲光的折射全反射实验：测定玻璃的折射率课时作业含解析

光的折射全反射（试验：测定玻璃的折射率）一、选择题1．关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是( )A ．一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B ．光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C ．海面上的空中楼阁将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景D ．一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生改变E ．一束白光从空气斜射进入水中，也将发生色散解析：一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象，A 正确；由全反射的条件可知，内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故B 正确；空中楼阁将呈现正立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景，C 错误；色光进入水中，光的频率不变，颜色不变，D 错误；白光斜射入水中，由于水对不同色光的折射率不同，各种色光将分开，故E 正确．答案：ABE2．一光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，可看成一段直线，其内芯和外套的材料不同，光在内芯中传播，下列关于光导纤维的说法正确的是( )A ．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B ．内芯的折射率比外套的大，光传播时在外套与外界的界面上发生全反射C ．波长越长的光在光纤中传播的速度越大D ．频率越大的光在光纤中传播的速度越大E ．若紫光以如图所示角度入射时，恰能在光纤中发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，不能在光纤中发生全反射解析：当内芯的折射率比外套的大时，光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射，故选项A 正确，B 错误；波长越长的光，频率越小，介质对它的折射率n 越小，依据公式v ＝c n ，光在光纤中传播的速度越大，故选项C 正确，D 错误；依据sin C ＝1n知，折射率越大，全反射临界角越小，红光的折射率小，则全反射临界角大，若紫光恰能发生全反射，则红光不能发生全反射，故选项E 正确．答案：ACE3．(2024·贵州六校联考)如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A 点沿AO 1方向(O 1点在分界面上，图中O 1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B 点．图中O 点为A 、B 连线与分界面的交点．下列说法正确的是( )A ．O 1点在O 点的右侧B ．蓝光从空气中射入水中时，速度变小C ．若沿AO 1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B 点正下方的C 点D ．若沿AO 1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点E ．若蓝光沿AO 方向射向水中，则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点解析：据折射定律知，光由空气斜射入水中时入射角大于折射角，则画出光路图如图所示，知O 1点应在O 点的左侧，故A 错；光从光疏介质(空气)进入光密介质(水)中时，速度变小，故B 对；紫光的折射率大于蓝光，所以折射角要小于蓝光的，则可能通过B 点正下方的C 点，故C 对；若是红光，折射率小于蓝光，折射角大于蓝光的，则可能通过B 点正上方的D 点，故D 对；若蓝光沿AO 方向射入，依据折射定律知，折射光线不行能过B 点正上方的D 点，故E 错．答案：BCD4．一束光从空气射向折射率n ＝2的某种玻璃的表面，如图所示，i 代表入射角，则( )A ．当入射角i ＝30°时，折射角r ＝45°B ．无论入射角i 为多大，折射角r 都不会超过45°C ．欲使折射角r ＝30°，应以i ＝45°的角度入射D ．当入射角i ＝arctan 2时，反射光线跟折射光线恰好相互垂直E ．当入射角大于临界角时，会发生全反射解析：依据折射定律得n ＝sin i sin r ＝sin 30°sin r ＝2，sin r ＝24，故A 错误；当入射角最大时，折射角最大，最大入射角为90°，依据折射定律得n ＝sin i sin r ＝sin 90°sin r＝2，解得最大折射角r ＝45°，故B 正确；欲使折射角r ＝30°，依据折射定律n ＝sin i sin r ＝sin i sin 30°＝2，解得i ＝45°，故C 正确；设入射角为α时反射光线与折射光线垂直，则折射角为(90°－α)，依据折射定律得n ＝sin i sin r ＝sin αsin 90°－α＝2＝tan α，解得α＝arctan 2，故D 正确；光从空气射入玻璃时，无论入射角多大，都不会发生全反射，故E 错误．答案：BCD5．水下一点光源发出a 、b 两单色光．人在水面上方向下看，如图所示，水面中心Ⅰ区域有a 光、b 光射出，Ⅱ区域只有a 光射出．下列推断正确的是( )A ．a 、b 光从Ⅰ区域某点倾斜射出时，a 光的折射角小B ．在真空中，a 光的波长大于b 光的波长C ．水对a 光的折射率大于对b 光的折射率D ．水下b 光不能射到图中Ⅱ区域E ．水下a 、b 光能射到图中Ⅱ区域以外区域解析：依据题述，b 光发生全反射的临界角较小，由sin C ＝1n，可知水对b 光的折射率较大，对a 光的折射率较小，a 、b 光从Ⅰ区域某点倾斜射出时，a 光折射角小，选项A 正确，C 错误；由折射率随光的频率的增大而增大可知，a 光的频率较小，波长较长，选项B 正确；水下b 光能射到题图中Ⅱ区域，由于在题图中Ⅱ区域发生了全反射，Ⅱ区域只有a 光射出，选项D 错误；水下a 、b 光能射到图中Ⅱ区域以外区域，由于发生了全反射，不能射出水面，选项E 正确．答案：ABE6．图甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n 的装置示意图，AO 、DO 分别表示某次测量时，光线在空气和玻璃中的传播路径．在正确操作后，他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦值(sin r )与入射角正弦值(sin i )的关系图象．则下列说法正确的是( )A ．光由D 经O 到AB ．该玻璃砖的折射率n ＝1.5C ．若由空气进入该玻璃砖中，光的频率变为原来的23D ．若由空气进入该玻璃砖中，光的波长变为原来的23E ．若以60°角由空气进入该玻璃砖中，光的折射角的正弦值为33解析：由题图乙知入射角的正弦值大于折射角的正弦值，则入射角大于折射角，说明试验时间由A 经过O 到D ，由题图乙知n ＝1.5，选项A 错误，B 正确；在由空气进入该玻璃砖时，光的频率不变，光的波长变为原来的23，选项C 错误，D 正确；以入射角i ＝60°由空气进入该玻璃砖时，由折射定律n ＝sin i sin r ，其折射角的正弦值为sin r ＝1n sin i ＝23×32＝33，选项E 正确．答案：BDE7．如图所示是一玻璃球体，其半径为R ，O 为球心，AB 为水平直径．M 点是玻璃球的最高点，来自B 点的光线BD 从D 点射出，出射光线平行于AB ，已知∠ABD ＝30°，光在真空中的传播速度为c ，则( )A ．此玻璃的折射率为 3B ．光线从B 到D 需用时3R cC ．该玻璃球的临界角应小于45°D ．若增大∠ABD ，光线不行能在DM 段发生全反射现象E ．若减小∠ABD ，从AD 段射出的光线均平行于AB解析：由题图可知光线在D 点的入射角为i ＝30°，折射角为r ＝60°，由折射率的定义得n ＝sin r sin i 知n ＝3，A 正确；光线在玻璃中的传播速度为v ＝c n ＝33c ，由题图知BD ＝3R ，所以光线从B 到D 需用时t ＝BD v ＝3R c，B 正确；若增大∠ABD ，则光线射向DM 段时入射角增大，射向M 点时为45°，而临界角满意sin C ＝1n ＝33<22＝sin 45°，即光线可以在DM 段发生全反射现象，C 正确，D 错误；要使出射光线平行于AB ，则入射角必为30°，E 错误．答案：ABC二、非选择题8．如图所示，在测量玻璃折射率的试验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC 的三棱镜，并确定AB 和AC 界面的位置．然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P 1和P 2，再从棱镜的右侧视察P 1和P 2的像．(1)此后正确的操作步骤是__________．(选填选项前的字母)A ．插上大头针P 3，使P 3拦住P 2的像B ．插上大头针P 3，使P 3拦住P 1、P 2的像C ．插上大头针P 4，使P 4拦住P 3的像D ．插上大头针P 4，使P 4拦住P 3和P 1、P 2的像(2)正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P 3、P 4的位置(图中已标出)．为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干协助线，如图甲、乙所示．在图中仅通过测量ED 、FG 的长度便可正确计算出折射率的是图________(选填“甲”或“乙”)，所测玻璃折射率的表达式n ＝________(用代表线段长度的字母DE 、GF 表示)．解析：(1)在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P 1和P 2，确定入射光线，然后插上大头针P 3，使P 3拦住P 1、P 2的像，再插上大头针P 4，使P 4拦住P 3和P 1、P 2的像，从而确定出射光线．因此选项B 、D 正确．(2)设入射角为α，折射角为β，依据折射定律和几何关系有：对于甲图，sin α＝DE R ，sin β＝GF OG ，对于乙图，sin α＝DE R ，sin β＝GF R ，可知仅通过测量DE 、GF 的长度便可正确计算出折射率的是图乙，折射率n ＝sin αsin β＝DE GF. 答案：(1)BD (2)乙 DE GF9．(2024·湖北黄冈高三适应性考试)如图所示，直角△ABM 为透亮柱状介质的横截面，其中∠A ＝30°.一束单色光从AM 的中点P 以肯定的入射角入射，恰好能在AB 边上发生全放射，且反射后的光线垂直BM 边射出．已知BM 边的长度为a ，光在真空中的传播速度为c ，求：(1)该透亮介质的折射率；(2)该单色光在透亮介质中的传播时间．解析：(1)单色光在透亮介质中的传播路途如图所示．由几何关系可知，当单色光在AB 边上刚好发生全反射时，其临界角为60°由sin C ＝1n 可得n ＝1sin C代入数据可得n ＝233(2)由几何关系可得PQ ＝32a ，AQ ＝3PQ ＝32a ；又因为QB ＝AB －AQ ＝12a ，所以QF ＝34a ；单色光在该透亮介质中的传播速度v ＝c n ＝32c ，所以单色光在该透亮介质中的传播时间t ＝PQ ＋QF v，代入数据可得t ＝3a 2c. 答案：(1)233 (2)3a 2c 10．(2024·高考全国卷Ⅲ)如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O 点)，然后用横截面为等边三角形ABC 的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC 边上．D 位于AB 边上，过D 点作AC 边的垂线交AC 于F .该同学在D 点正上方向下顺着直线DF 的方向视察．恰好可以看到小标记的像；过O 点作AB 边的垂线交直线DF 于E ；DE ＝2 cm ，EF ＝1 cm.求三棱镜的折射率．(不考虑光线在三棱镜中的反射)解析：过D 点作AB 边的法线NN ′，连接OD ，则∠ODN ＝α为O 点发出的光线在D 点的入射角；设该光线在D 点的折射角为β，如图所示，依据折射定律有n sin α＝sin β①式中n 为三棱镜的折射率．由几何关系可知β＝60°②∠EOF ＝30°③在△OEF 中有EF ＝OE sin ∠EOF ④由③④式和题给条件得OE ＝2 cm ⑤依据题给条件可知，△OED 为等腰三角形，有α＝30°⑥由①②⑥式得n ＝3⑦答案： 311．(2024·高考全国卷Ⅲ)如图，一半径为R 的玻璃半球，O 点是半球的球心，虚线OO ′表示光轴(过球心O 与半球底面垂直的直线)．已知玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)．求：(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；(2)距光轴R3的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离．解析：(1)如图，从底面上A 处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为i ，当i 等于全反射临界角i C 时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为l .i ＝i C ①设n 是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有n sin i C ＝1②由几何关系有sin i ＝l R ③ 联立①②③式并利用题给条件，得l ＝23R ④ (2)设与光轴相距R3的光线在球面B 点发生折射时的入射角和折射角分别为i 1和r 1，由折射定律有 n sin i 1＝sin r 1⑤设折射光线与光轴的交点为C ，在△OBC 中，由正弦定理有sin ∠C R ＝sin 180°－r 1OC ⑥由几何关系有∠C ＝r 1－i 1⑦sin i 1＝13⑧ 联立⑤⑥⑦⑧式及题给条件得OC ＝322＋35R ≈2.74R ⑨答案：(1)23R (2)322＋35R (或2.74R )。

人教版高中物理选择性必修第一册第四章光4-1-2光的折射第2课时实验：测量玻璃的折射率练习含答案

第四章光1 光的折射第2课时实验:测量玻璃的折射率基础过关练题组一实验步骤及注意事项1.(2024江苏镇江期中改编)如图所示,用插针法测定两面平行的玻璃砖折射率的实验中,下列说法中正确的是()A.选用粗的大头针完成实验会减小实验误差B.为了减小实验误差,玻璃砖的宽度应适当大一些C.利用量角器量出θ1、θ2,可求出玻璃砖的折射率n=sinθ2sinθ1D.若玻璃砖两面不平行,则无法准确测定其折射率2.(经典题)在做“测定玻璃的折射率”的实验中,先在白纸上放好玻璃砖,如图所示,aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面,用“+”表示大头针的位置。

(1)在玻璃砖的一侧垂直于纸面插上大头针P1和P2,然后在另一侧透过玻璃砖观察,插上大头针P3、P4,实验时应使P3挡住,P4应挡住。

(2)图中AO表示经过大头针P1和P2的光线,该光线与界面aa'交于O 点,MN表示法线。

请将光路图画完整,并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象时的入射角θ1和折射角θ2。

(3)该玻璃砖的折射率可表示为n=。

(用θ1和θ2表示)(4)在实验中,几个同学发生了争论,他们的意见如下,其中正确的是。

A.为了提高测量精确度,P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大一些B.为了提高测量精确度,入射角应适当大些C.P1、P2之间距离的大小跟测量精确度无关题组二实验数据处理及误差分析3.(多选题)(2023湖南长郡中学月考)某同学做“测玻璃折射率”实验时,在白纸上放好前、后表面平行的玻璃砖,玻璃砖厚度为L,得到如图所示的入射光线与折射光线(CD边出射光线未画出),若测出入射角i=60°,折射角r=30°,光在真空中的速度为c,则()A.玻璃砖的折射率n=√3B.光在玻璃中传播的时间为2LcC.光在玻璃中传播的时间为2√3L3cD.若实验时误将玻璃砖沿CA方向平移了一小段距离,其他操作无误,则测得的折射率将偏大4.(2023江苏南通如皋质量调研)小明在用插针法“测量玻璃砖折射率”的实验中:(1)用笔画玻璃砖边界时操作如图甲所示,其中不当之处是(写出一点即可)。