【成才之路】2014-2015学年高中物理 第13章 实验测定玻璃的折射率检测试题 新人教版选修3-4.docVIP

【成才之路】2014-2015学年高中物理 第13章 实验测定玻璃的折射率检测试题 新人教版选修3-4 基础夯实 1．测定玻璃的折射率时，为了减小实验误差，应注意的是(　　) A．玻璃砖的宽度宜大些 B．入射角应尽量小些 C．大头针应垂直地插在纸面上 D．大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些 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，可减小确定光路方向时的误差。A、C、D正确。入射角较小时，测量误差较大，B错误。 2．(宁波市2013～2014学年高二下学期八校期末联考)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、丙三位同学分别做出如图的三组插针结果。 从图上看，肯定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，肯定插错了。 3．在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中： (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定入射光线、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定入射光线、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．用三棱镜做测定玻璃的折射率，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。 (1)在本题图上画出所需的光路。 (2)为了测出棱镜的折射率，需要测量的是________和________，在图上标出它们。 (3)计算折射率的公式是n＝________。 答案：(1)见解析图　(2)入射角i；折射角r　(3) 解析：(1)连接P1、P2两针孔作直线交AC边于O点，连接针孔P3、P4作直线交AB于O′点，再连结O、O′两点，即得光线在棱镜中传播光路，如图所示。 (2)过O点作界面AC的法线FH，量出入射角i及折射角r，则n＝或在P1P2直线上取一点E，再在OO′连线的延长线上取一点G，使OE＝OG，作垂线EFFH，GHFH，量出线段EF和线段GH长度，则n＝。 5．某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时，先在白纸上作一与圆形玻璃同半径的圆，圆心为O，将圆形玻璃平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合。在玻璃一侧竖直插两枚大头针P1和P2，在另一侧再先后插两枚大头针P3和P4，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针P4、P3和P2、P1的像恰在一直线上，移去圆形玻璃和大头针后，在图中画出： (1)沿P1、P2连线方向的入射光线，通过圆形玻璃后的传播方向； (2)光线在玻璃内的传播方向； (3)过光线的入射点作法线，标出入射角i和折射角r； (4)写出计算玻璃折射率的公式。 解析：(1)P1P2光线为入射光线，P3P4为通过玻璃后的折射光线。 (2)O1O2光线为入射光线P1P2在玻璃中的折射光线。 (3)如图所示。 (4)n＝。 能力提升 1．(福州八县一中2013～2014学年高二联考) 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和O′连线延长线于C点，过A点作法线NN′的垂线交NN′于B点，过C点作法线NN′的垂线交NN′于D点，如图所示，用刻度尺量得OB＝8.00cm，CD＝4.00cm，由此可得出玻璃的折射率n＝________。 答案：1.5 解析：由光路图以及几何关系可知： n＝＝＝＝1.5。 2．(寿光市2013～2014学年高二下学期检测)如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的________面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图乙所示。