高二物理选修3-4测定玻璃的折射率
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
解析 当入射角大于等于发生全反射的临界角时，只有反射没有折射，则直尺MN上 只出现一个亮点.故A正确. 光从玻璃射入真空，折射角大于入射角，通过几何关系知，x1<x2，故B正确，C错误. 减小入射角，则折射角减小，x1增大，故D正确.
解析答案
返回
解析答案
考点三 实验拓展与创新
678
(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率的值大？ 答：_P_4_处__对__应__的__折__射__率__的__值__大_____. (3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率的值应为__1____.
解析 (2)题图中OP4偏折程度大， 所以P4对应的折射率的值大. (3)因A、O、K在一条直线上，入射角等于折射角， 所以K处对应的折射率的值应为1.
解析答案
考点三 实验拓展与创新
678
8.小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验，如图所示，他进行
的主要步骤是： A.用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d.
x1
x2
B.先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，
用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的
圆心O、直径AB、AB的法线OC. C.将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置. D.调节激光器，使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，并使长直尺MN 的左右两侧均出现亮点，记下左侧亮点到A点的距离x1，右侧亮点到A点的距离x2.
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.
(2)乙同学测得的折射率与真实值 相比__不__变____(填“偏大”“偏小”或“不变”).
解析答案
考点二 数据处理及误差分析
345
4.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
返回
考点一 实验的原理与操作
12
1.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面 平行.正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示.
(1)此玻璃的折射率计算式为n＝______(用图中的θ1、θ2表示). (2)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__大___(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量.
知识梳理
玻璃砖
【基本实验要求】
答案
知识梳理
知识梳理
【规律方法总结】
折射率
答案
知识梳理
【规律方法总结】
知识梳理
2.注意事项 (1)用手拿玻璃砖时，手只能接触玻璃砖的毛面或棱，不能触摸光洁的光学面， 严禁把玻璃砖当尺子画玻璃砖的另一边bb′. (2)实验过程中，玻璃砖在纸上的位置不可移动. (3)大头针应竖直地插在白纸上，且玻璃砖每两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的 距离应大一点，以减小确定光路方向时造成的误差. (4)实验时入射角不宜过小，否则会使测量误差过大，也不宜过大，否则在bb′ 一侧将看不到P1、P2的像.
d2＋4x2 2
则： ①小明利用实验Байду номын сангаас据计算此玻璃砖折射率的表达式为n＝____d_2_＋__4_x1_2__.
解析答案
考点三 实验拓展与创新
678
②关于上述实验，以下说法正确的是__A_B_D___. A.在∠BOC的范围内，改变入射光线PO的入射角，直尺MN上可能只出现一个亮点 B.左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2 C.左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2 D.要使左侧亮点到A点的距离x1增大，应减小入射角
解析答案
考点二 数据处理及误差分析
345
5.如图，用插针法测定玻璃折射率的实验中，以下说法正确的是( ) (1)P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度 (2)P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高准确度 (3)入射角θ1适当大些，可以提高准确度 (4)入射角太大，折射光线会在璃砖的内表面发生全反射，使实验无法进行 (5)P1、P2的间距、入射角的大小均与实验的准确度无关
面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图①、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′
为界面画光路图. (3)丙同学测得的折射率与真实值相比___可__能__偏__大__、__可__能__偏__小__、__可__能__不__变_____.
√A.(1)(3) B.(2)(4) C.(3)(5) D.(1)(4)
答案
返回
考点三 实验拓展与创新
678
6.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.开始时玻璃砖 的位置如图中实线所示，使大头针P1、P2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，同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、 P2的像，且P2的像挡住P1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_玻__璃__砖__直__径__边__绕__O_点__转__过__的__角__度__θ___，即可计算出玻璃砖 的折射率.请用你的测量值表示出折射率：__________.
为界面画光路图.
(1)甲同学测得的折射率与真实值 相比__偏__小____(填“偏大”“偏小”或“不变”).
解析 折射角偏大，折射率变小
解析答案
考点二 数据处理及误差分析
345
4.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′与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙两同学用的
(3)计算折射率的公式是________.
解析答案
返回
考点二 数据处理及误差分析
345
4.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′与玻璃砖位置的关系分别如图①、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′
解析答案
考点一 实验的原理与操作
12
2.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 在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3和P1、 P2的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示. (1)在题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_入__射__角__θ_1_，_折__射__角__θ_2_，在图上标出它们.
解析答案
考点三 实验拓展与创新
678
7.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P1、P2，并保持P1、P2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P1、P2的像，并在圆周上插上大头针 P3，使P3正好挡住P1、P2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P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则： (1)若∠AOF＝30°，OP3与OC的夹角为30°， 则P3处所对应的折射率的值为_______.
解析答案
返回
解析答案
考点三 实验拓展与创新
678
(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率的值大？ 答：_P_4_处__对__应__的__折__射__率__的__值__大_____. (3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率的值应为__1____.
解析 (2)题图中OP4偏折程度大， 所以P4对应的折射率的值大. (3)因A、O、K在一条直线上，入射角等于折射角， 所以K处对应的折射率的值应为1.
解析答案
考点三 实验拓展与创新
678
8.小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验，如图所示，他进行
的主要步骤是： A.用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d.
x1
x2
B.先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，
用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的
圆心O、直径AB、AB的法线OC. C.将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置. D.调节激光器，使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，并使长直尺MN 的左右两侧均出现亮点，记下左侧亮点到A点的距离x1，右侧亮点到A点的距离x2.
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.
(2)乙同学测得的折射率与真实值 相比__不__变____(填“偏大”“偏小”或“不变”).
解析答案
考点二 数据处理及误差分析
345
4.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
返回
考点一 实验的原理与操作
12
1.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面 平行.正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示.
(1)此玻璃的折射率计算式为n＝______(用图中的θ1、θ2表示). (2)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__大___(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量.
知识梳理
玻璃砖
【基本实验要求】
答案
知识梳理
知识梳理
【规律方法总结】
折射率
答案
知识梳理
【规律方法总结】
知识梳理
2.注意事项 (1)用手拿玻璃砖时，手只能接触玻璃砖的毛面或棱，不能触摸光洁的光学面， 严禁把玻璃砖当尺子画玻璃砖的另一边bb′. (2)实验过程中，玻璃砖在纸上的位置不可移动. (3)大头针应竖直地插在白纸上，且玻璃砖每两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的 距离应大一点，以减小确定光路方向时造成的误差. (4)实验时入射角不宜过小，否则会使测量误差过大，也不宜过大，否则在bb′ 一侧将看不到P1、P2的像.
d2＋4x2 2
则： ①小明利用实验Байду номын сангаас据计算此玻璃砖折射率的表达式为n＝____d_2_＋__4_x1_2__.
解析答案
考点三 实验拓展与创新
678
②关于上述实验，以下说法正确的是__A_B_D___. A.在∠BOC的范围内，改变入射光线PO的入射角，直尺MN上可能只出现一个亮点 B.左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2 C.左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2 D.要使左侧亮点到A点的距离x1增大，应减小入射角
解析答案
考点二 数据处理及误差分析
345
5.如图，用插针法测定玻璃折射率的实验中，以下说法正确的是( ) (1)P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度 (2)P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高准确度 (3)入射角θ1适当大些，可以提高准确度 (4)入射角太大，折射光线会在璃砖的内表面发生全反射，使实验无法进行 (5)P1、P2的间距、入射角的大小均与实验的准确度无关
面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图①、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′
为界面画光路图. (3)丙同学测得的折射率与真实值相比___可__能__偏__大__、__可__能__偏__小__、__可__能__不__变_____.
√A.(1)(3) B.(2)(4) C.(3)(5) D.(1)(4)
答案
返回
考点三 实验拓展与创新
678
6.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.开始时玻璃砖 的位置如图中实线所示，使大头针P1、P2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，同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、 P2的像，且P2的像挡住P1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_玻__璃__砖__直__径__边__绕__O_点__转__过__的__角__度__θ___，即可计算出玻璃砖 的折射率.请用你的测量值表示出折射率：__________.
为界面画光路图.
(1)甲同学测得的折射率与真实值 相比__偏__小____(填“偏大”“偏小”或“不变”).
解析 折射角偏大，折射率变小
解析答案
考点二 数据处理及误差分析
345
4.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′与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙两同学用的
(3)计算折射率的公式是________.
解析答案
返回
考点二 数据处理及误差分析
345
4.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′与玻璃砖位置的关系分别如图①、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′
解析答案
考点一 实验的原理与操作
12
2.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 在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3和P1、 P2的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示. (1)在题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_入__射__角__θ_1_，_折__射__角__θ_2_，在图上标出它们.
解析答案
考点三 实验拓展与创新
678
7.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P1、P2，并保持P1、P2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P1、P2的像，并在圆周上插上大头针 P3，使P3正好挡住P1、P2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P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则： (1)若∠AOF＝30°，OP3与OC的夹角为30°， 则P3处所对应的折射率的值为_______.