新課標(biāo)創(chuàng)新人教物理選修 光的反射和折射

1、一、光的反射和折射1光的反射(1)光從第1種介質(zhì)射到它與第2種介質(zhì)的分界面時(shí)，一部分光會(huì)返回到第1種介質(zhì)的現(xiàn)象。(2)反射定律：反射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，反射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。2光的折射(1)光的折射及折射定律光的折射光從第1種介質(zhì)射到它與第2種介質(zhì)的分界面時(shí)，一部分光會(huì)進(jìn)入第2種介質(zhì)的現(xiàn)象入射角、折射角入射角：入射光線與法線的夾角折射角：折射光線與法線的夾角折射定律折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比，即 n12(2)光的特性：在光的反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象中，光路都是可逆的。

2、注意1解決有關(guān)光路問題，關(guān)鍵是辨清“三線、兩角、一界面”間的關(guān)系。利用幾何關(guān)系確定光路中的邊、角關(guān)系，注意入射角、反射角、折射角的確定。2注意光路的可逆性。判一判1一束光從空氣進(jìn)入水中時(shí)，傳播方向一定發(fā)生變化(×)2入射光線、反射光線與法線必共面()3光的反射現(xiàn)象中，光路是可逆的，光的折射現(xiàn)象中，光路是不可逆的(×)4在反射現(xiàn)象中，反射光線和入射光線傳播的速度大小相等()二、折射率1定義：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對折射率，簡稱折射率，用符號n表示，n。2物理意義：反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量。3折射率與光速的關(guān)系：某種介

3、質(zhì)的折射率，等于光在真空中的傳播速度c與光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比，即n。4特點(diǎn)：任何介質(zhì)的折射率都大于1。注意不論光從真空射入介質(zhì)，還是從介質(zhì)射入真空，折射率的定義式n 中，1都為真空中的光線與法線的夾角，而2為介質(zhì)中的光線與法線的夾角，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是光路的可逆性。選一選如圖所示，有一玻璃三棱鏡ABC，頂角A為30°，一束光線a垂直于AB射入棱鏡，由AC射出進(jìn)入空氣，測得出射光線與入射光線間夾角為30°，則棱鏡的折射率為()A. B2C. D.解析：選C由題意可知，光線從玻璃射向空氣中時(shí)，入射角為130°，折射角為260°，則棱鏡的折射率n，

4、C正確。1.光的傳播方向2光的傳播速度光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播速度一定變化，當(dāng)光垂直界面入射時(shí)，光的傳播方向雖然不變，但也屬于折射，因?yàn)楣鈧鞑サ乃俣劝l(fā)生了變化。3入射角與折射角的大小關(guān)系光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，折射角與入射角的大小關(guān)系不要一概而論，要視兩種介質(zhì)的折射率大小關(guān)系而定。在光線不是垂直射到兩介質(zhì)分界面的前提下，若光從折射率小的介質(zhì)進(jìn)入折射率大的介質(zhì)，入射角大于折射角；光從折射率大的介質(zhì)進(jìn)入折射率小的介質(zhì)，入射角小于折射角。 典型例題例1.如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑 R10 cm，折射率為n，直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)。激光a以入射角130°

5、 射入玻璃磚的圓心O，在屏幕MN上出現(xiàn)了兩個(gè)光斑。求這兩個(gè)光斑之間的距離L。 解析做出光路圖如圖所示：根據(jù)折射定律有所以sin 2nsin 1可得260°由圖知L1Rtan 60°，L2Rtan 30°所以LL1L2R(tan 60°tan 30°)0.23 m答案0.23 m點(diǎn)評解決反射、折射光路問題的基本思路即時(shí)鞏固1一條光線以40° 的入射角從真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光線與反射光線的夾角的取值范圍是()A小于40°B50°100°C100°140

6、6; D大于140°解析：選C由n1，得折射角2140°，由反射定律得3140°，如圖所示，故折射光線與反射光線的夾角180°32140°2，所以100°140°，C正確。1.關(guān)于常數(shù)n入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一個(gè)常數(shù)，但不同介質(zhì)具有不同的常數(shù)，說明常數(shù)反映了該介質(zhì)的光學(xué)特性。2折射率與光速的關(guān)系介質(zhì)的折射率跟光在其中的傳播速度v有關(guān)，即n，由于光在真空中的傳播速度c大于光在任何介質(zhì)中的傳播速度v，所以任何介質(zhì)的折射率n都大于1，因此，光從真空斜射入任何介質(zhì)中時(shí)，入射角均大于折射角。而光由介質(zhì)斜射入真空中時(shí)，入射

7、角均小于折射角。3決定因素介質(zhì)的折射率是反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量，它的大小只由介質(zhì)本身及光的性質(zhì)共同決定，不隨入射角、折射角的變化而變化。 典型例題例2.一半圓柱形透明物體橫截面如圖所示，底面AOB鍍銀(圓中粗線)，O表示半圓截面的圓心，一束光線在橫截面內(nèi)從M點(diǎn)射入物體，從N點(diǎn)射出物體，入射角為30°，MOA60°，NOB30°。已知sin 15°。求：(1)光線在M點(diǎn)的折射角；(2)透明物體的折射率。解析 (1)如圖所示，透明物體內(nèi)部的光路為折線MPN，Q、M點(diǎn)相對于底面EF對稱，Q、P、N三點(diǎn)共線。設(shè)在M點(diǎn)處，光的入射角為i，折射角為r，OMQ，P

8、NF，根據(jù)題意有30°由幾何關(guān)系得，PNOPQOr，于是r60°且r由式得r15° (2)根據(jù)折射率公式有n答案(1)15°(2)點(diǎn)評求解光在界面發(fā)生折射問題的解題思路(1)根據(jù)入射角、折射角及反射角之間的關(guān)系，作出比較完整的光路圖。(2)充分利用光路圖中的幾何關(guān)系，確定各角之間的聯(lián)系。根據(jù)折射定律求解相關(guān)的物理量：折射角、折射率等。(3)遇到球形、半球形玻璃磚或圓柱形玻璃磚時(shí)，均需過入射點(diǎn)做該點(diǎn)與球心的連線，此連線即為法線，從而確定入射角和折射角。 即時(shí)鞏固2.現(xiàn)在高速公路上的標(biāo)志牌都用“回歸反光膜”制成，夜間行車時(shí)，它能把車燈射出的光逆向返回，所以標(biāo)

9、志牌上的字特別醒目。這種“回歸反光膜”是用球體反射元件制作的。如圖所示，一束單色光射入一玻璃球體，入射角為60°。已知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后，再次折射回到空氣中時(shí)與入射光線平行。此玻璃的折射率為()A.B1.5C.D2解析：選C如圖所示，為光線在玻璃球內(nèi)的光路圖。A、C為折射點(diǎn)，B為反射點(diǎn)，作OD平行于入射光線，故AODCOD60°，所以O(shè)AB30°，玻璃的折射率n，C正確。1.視深人眼看透明物質(zhì)內(nèi)部某物體時(shí)像點(diǎn)離界面的距離。2視深與實(shí)際深度的關(guān)系當(dāng)沿界面的法線看物體時(shí)，視深為實(shí)際深度的，即h視，n為介質(zhì)的折射率。如果從折射率為n的介質(zhì)中觀察正上方距界面高為H

10、的物體，觀察到的高度hnH(h為視高)。 典型例題例3.有人在游泳池邊“豎直”向下觀察池水的深度，池水的視深為h，已知水的折射率為 ，那么池水的實(shí)際深度為多少？解析由池底某點(diǎn)P發(fā)出的光線，在水中和空氣中的光路圖如圖所示。由于觀察者在池邊“豎直”向下觀看，所以光線在水面處的入射角1和折射角2都很小，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知sin 1tan 1sin 2tan 2根據(jù)折射定律有n將兩式代入式得n解得池水實(shí)際深度為Hnhh答案h點(diǎn)評(1)視深一般都是沿著界面的法線方向去觀察，在計(jì)算時(shí)，由于入射角很小，折射角也很小，故有，作圖時(shí)要畫開一定的角度，方便看圖。(2)構(gòu)建幾何圖形，尋找邊角關(guān)系。(3)利用折射定律把

11、折射角、入射角與幾何圖形的各邊聯(lián)系起來。 即時(shí)鞏固3.一小孩站在寬6 m的河邊，在他正對面的岸邊有一距離河面高度為3 m的樹，樹的正下方河底有一塊石頭，小孩向河面看去，同時(shí)看到樹頂和石頭兩者的像且重合。若小孩的眼睛離河面高為 1.5 m，如圖所示，河水的折射率為 ，試估算河水深度。解析：光路如圖所示，得n由幾何關(guān)系得1.5tan 3tan 6解得tan ，sin ，sin P點(diǎn)至樹所在岸邊的距離為3tan 4 m又sin 由以上幾式解得h5.3 m答案：5.3 m1多選關(guān)于光的折射，下列說法正確的是()A折射光線一定在法線和入射光線所確定的平面內(nèi)B入射光線、法線與折射光線不一定在一個(gè)平面內(nèi)C入

12、射角總大于折射角D光線從空氣斜射入玻璃時(shí)，入射角大于折射角解析：選AD由折射定律可知：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，A正確，B錯(cuò)誤；光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，折射角與入射角的大小由兩種介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)決定。例如，光從空氣斜射入玻璃時(shí)，入射角大于折射角，由光路的可逆性知光從玻璃斜射入空氣時(shí)，入射角小于折射角，C錯(cuò)誤，D正確。2國家游泳中心“水立方”的透明薄膜“外衣”上點(diǎn)綴了無數(shù)白色亮點(diǎn)，它們被稱為鍍點(diǎn)，北京奧運(yùn)會(huì)舉行時(shí)正值盛夏，鍍點(diǎn)能改變光線方向，將光線擋在場館外，鍍點(diǎn)對外界陽光的主要作用是()A反射太陽光線，遵循光的反射定律B反射太陽光線，不遵循光的反射定律C折射太陽光線，

13、遵循光的折射定律D折射太陽光線，不遵循光的折射定律解析：選A“擋在場館外”一定是反射，只要是反射就一定遵循光的反射定律，故A正確。3關(guān)于光的折射及折射率的說法，下列正確的是()A光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，光的傳播方向一定發(fā)生改變B放入盛水的碗中的筷子，看起來像折了一樣，是光的折射C光由水射入空氣中，折射角小于入射角D光在折射率大的介質(zhì)中傳播速度大解析：選B當(dāng)光垂直于交界面射入時(shí)，傳播方向不變，A錯(cuò)誤；光由水射入空氣中，折射角大于入射角，C錯(cuò)誤；光在介質(zhì)中的傳播速度取決于光的頻率和介質(zhì)的折射率，D錯(cuò)誤，B正確。4多選如圖所示，把由同種材料(玻璃)制成的厚度為d的立方體A和半徑為d的半球體B分

14、別放在報(bào)紙上，從正上方(對B來說是最高點(diǎn))豎直向下分別觀察A、B中心處報(bào)紙上的字，下列說法正確的是()A看到A中的字比B中的字高B看到B中的字比A中的字高C看到A、B中的字一樣高DA中的字比沒有玻璃時(shí)的高，B中的字和沒有玻璃時(shí)的一樣解析：選AD如圖所示，放在B中的字反射的光線經(jīng)半球體向外傳播時(shí)，傳播方向不變，故人看到字的位置是字的真實(shí)位置，而放在A中的字經(jīng)折射，人看到的位置比真實(shí)位置要高，A、D正確。5.如圖所示，光線以入射角1從空氣射向折射率n 的玻璃表面。(1)當(dāng)入射角145°時(shí)，反射光線與折射光線的夾角為多大？(2)當(dāng)入射角1的正切值為多大時(shí)，反射光線和折射光線垂直？解析：(1

15、)由n，得sin 2所以折射角230°又反射角145°，則反射光線與折射光線的夾角180°12105°(2)當(dāng)反射光線和折射光線垂直時(shí)，12180°90°90°ntan 1答案：(1)105°(2) 基礎(chǔ)練一、選擇題1如果光以同一入射角從真空射入不同介質(zhì)，則折射率越大的介質(zhì)()A折射角越大，表示這種介質(zhì)對光線偏折作用越大B折射角越大，表示這種介質(zhì)對光線偏折作用越小C折射角越小，表示這種介質(zhì)對光線偏折作用越大D折射角越小，表示這種介質(zhì)對光線偏折作用越小解析：選C根據(jù)折射率n，在入射角相同的情況下，折射率越大的介質(zhì)，其

16、折射角越小，該介質(zhì)對光的偏折作用越大，C正確。2多選(2016·濮陽高二檢測)一束光從介質(zhì)1進(jìn)入介質(zhì)2，方向如圖所示，下列對于介質(zhì)1和介質(zhì)2的光學(xué)性質(zhì)的判斷正確的是()A介質(zhì)1的折射率小B介質(zhì)1的折射率大C光在介質(zhì)1中的傳播速度大D光在介質(zhì)2中的傳播速度大解析：選BD入射角30°，折射角75°，故介質(zhì)1的折射率大，光在介質(zhì)2中的傳播速度大，故B、D正確。3如圖所示，一條光線由空氣射到半圓玻璃磚表面的圓心處，玻璃磚的半圓表面上(反射面)鍍有銀，則圖示幾個(gè)光路圖中，能正確、完整地表示光線行進(jìn)過程的是()解析：選D光在圓心處發(fā)生折射和反射，進(jìn)入半圓表面后沿原路返回，光從

17、玻璃射向空氣中時(shí)在界面上發(fā)生反射和折射。4多選一小球掉入一水池中，小球所受重力恰與其所受阻力和浮力的合力相等，使小球勻速下落，若從水面到池底深 h1.5 m，小球3 s到達(dá)水底，那么，在下落處正上方觀察時(shí)()A小球的位移等于1.5 mB小球的位移小于1.5 mC小球的運(yùn)動(dòng)速度小于0.5 m/sD小球的運(yùn)動(dòng)速度仍等于0.5 m/s解析：選BC由光的折射可知，在小球下落的過程中，在正上方觀察時(shí)，小球下落的位移x<1.5 m，所以看到小球下落的速度v<0.5 m/s，B、C正確。二、非選擇題5如圖所示，M、N為兩個(gè)平面鏡，S點(diǎn)為一發(fā)光點(diǎn)，P和S點(diǎn)均在紙面內(nèi)。由S點(diǎn)發(fā)出的一條光線先經(jīng)平面鏡

18、M反射再射向平面鏡N，經(jīng)平面鏡N反射后通過P點(diǎn)。試畫出這條光線的光路。解析：根據(jù)像和物關(guān)于平面鏡對稱的規(guī)律，先找出S點(diǎn)在平面鏡M中的虛像S1點(diǎn)，如圖所示，虛像S1對于平面鏡N而言相當(dāng)于發(fā)光點(diǎn)，再找出S1在平面鏡N中的虛像S2，連接S2P，交平面鏡N于D2點(diǎn)，連接D2S1交平面鏡M于D1點(diǎn)，連接SD1，則光線SD1、D1D2、D2P即為所要畫的光線。答案：見解析圖提能練一、選擇題1關(guān)于光的折射現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A折射角一定小于入射角B折射率跟折射角的正弦值成反比C折射角增大為原來的2倍，入射角也增大為原來的2倍D折射率大的介質(zhì)，光在其中的傳播速度小解析：選D光從折射率大的介質(zhì)斜射入折射

19、率小的介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；折射率由介質(zhì)材料決定，與折射角的大小無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；折射率n，折射角增大為原來的2倍，入射角并不增大為原來的2倍，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；折射率與光速的關(guān)系是n，則n大時(shí)v小，選項(xiàng)D正確。2一束光由空氣射入某介質(zhì)，當(dāng)入射光線和界面的夾角為30° 時(shí)，折射光線恰好與反射光線垂直，則光在該介質(zhì)中的傳播速度是(光在真空中的傳播速度為c)()A. B. C. D.c解析：選B光路如圖所示，設(shè)入射角為，折射角為，則n，90°，可得n，又根據(jù)n，可得v，B正確。3兩束細(xì)平行光a和b相距為d，從空氣中相互平行地斜射到長方體玻璃磚的上表面，如圖所示，若玻璃

20、對a的折射率大于對b的折射率。當(dāng)它們從玻璃磚的下表面射出后，有()A兩束光仍平行，間距等于dB兩束光仍平行，間距大于dC兩束光仍平行，間距小于dD兩束光不再相互平行解析：選C如圖所示，光線經(jīng)兩側(cè)面平行的玻璃磚后方向不變，出射光線是平行的，根據(jù)折射定律na，nb，由題意知，nanb，則rarb，故dd，C正確。4多選如圖所示，光在真空和某介質(zhì)的界面MN上發(fā)生偏折，那么()A光是從真空射入介質(zhì)B介質(zhì)的折射率是 C光在介質(zhì)中傳播速度為 ×108 m/sD反射光線與折射光線的夾角是90°解析：選BCD由入射角小于折射角(r90°30°60°)，可知光是

21、由介質(zhì)射入真空的，A錯(cuò)誤；由光路的可逆性和折射率的定義得n，B正確；再由n得v m/s×108 m/s，C正確；根據(jù)光的反射定律可知，反射光線與折射光線的夾角為90°，D正確。二、非選擇題5.如圖所示，一束平行光以130°的入射角從玻璃射向空氣中，折射角為245°，求：(1)玻璃的折射率；(2)光在玻璃中的傳播速度。解析：(1)光從玻璃射向空氣時(shí)，入射角為30°，折射角為45°；若光從空氣射向玻璃時(shí)，入射角為45°，根據(jù)光路的可逆性知，折射角一定為30°，由折射定律得，玻璃的折射率為n(2)由折射率與光速的關(guān)系n得

22、光在玻璃中的傳播速度v m/s2.12×108 m/s答案：(1)(2)2.12×108 m/s6.如圖所示，某透明材料制成的半球形光學(xué)元件直立放置，其直徑與水平光屏垂直接觸于M點(diǎn)，球心O與M間距離為10 cm。一束激光與該元件的豎直圓平面成30°角射向圓心O，結(jié)果在光屏上出現(xiàn)間距為d40 cm的兩個(gè)光斑，請完成光路圖并求該透明材料的折射率。解析：光屏上的兩個(gè)光斑分別是激光束經(jīng)光學(xué)元件反射與折射的光線形成，其光路圖如圖所示依題意，有R10cm，由反射規(guī)律與幾何關(guān)系知，反射光線形成的光斑P1與M點(diǎn)的距離為d1Rtan 30°激光束的入射角i60°

23、，設(shè)其折射角為r(如光路圖所示)，由幾何關(guān)系可知折射光線形成的光斑P2與M點(diǎn)距離d2Rtan(90°r)又d1d240 cm，由以上各式解得r30°所以該透明材料的折射率n答案：光路圖見解析圖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y定玻璃的折射率。二、實(shí)驗(yàn)原理用插針法確定光路，找出與入射光線相對應(yīng)的出射光線，用量角器測入射角1和折射角2，根據(jù)折射定律計(jì)算出玻璃的折射率n。三、實(shí)驗(yàn)器材長方形玻璃磚、白紙、木板、大頭針、圖釘、量角器、三角板(或直尺)、鉛筆。四、實(shí)驗(yàn)步驟1將白紙用圖釘釘在木板上，先在白紙上畫出一條直線aa作為界面，過aa上的一點(diǎn)O畫出界面的法線NN，并畫一條線段AO作為入射光線。2把長方

24、形玻璃磚平放在白紙上，使它的長邊跟aa對齊，畫出玻璃磚的另一條邊bb。3在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2，透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線的方向，直到P1的像被P2擋住。再在觀察的這一側(cè)依次插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P1、P2的像及P3，記下P3、P4的位置。4移去長方形玻璃磚連接P3、P4并延長交bb于O，連接O O即為折射光線，入射角1AON，折射角2OON。5用量角器測出入射角和折射角，從三角函數(shù)表中查出它們的正弦值，將數(shù)據(jù)填入表格中。6改變?nèi)肷浣?，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟。五、數(shù)據(jù)處理1平均值法算出不同入射角時(shí)的比值 ，最后求出在幾次實(shí)

25、驗(yàn)中所測 的平均值，即為玻璃磚的折射率。2圖象法以sin 1值為橫坐標(biāo)、以sin 2值為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系，如圖所示。描數(shù)據(jù)點(diǎn)，過數(shù)據(jù)點(diǎn)連線得一條過原點(diǎn)的直線。求解圖線斜率k，則k，故玻璃磚折射率n。3作圖法在找到入射光線和折射光線以后，以入射點(diǎn)O為圓心，以任意長為半徑畫圓，分別與AO交于C點(diǎn)，與OO(或OO的延長線)交于D點(diǎn)，過C、D兩點(diǎn)分別向NN作垂線，交NN于C、D，用直尺量出CC和DD的長，如圖所示。由于sin 1，sin 2，且CODO，所以折射率n。六、注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)時(shí)，盡可能將大頭針豎直插在紙上，且P1與P2之間，P2與O點(diǎn)之間，P3與P4之間，P3與O點(diǎn)之間距離要稍大一些。

26、2入射角1應(yīng)適當(dāng)大一些，以減小測量角度的誤差，但入射角不宜太大，也不宜太小。3在操作時(shí)，手不能觸摸玻璃磚的光潔面，更不能把玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線。4在實(shí)驗(yàn)過程中，玻璃磚與白紙的相對位置不能改變。5玻璃磚應(yīng)選用寬度較大的，宜在5 cm以上。若寬度太小，則測量誤差較大。七、誤差分析1入射光線和出射光線確定得不夠精確，因此要求插大頭針時(shí)，兩大頭針間距應(yīng)適當(dāng)大一些。2入射角和折射角的測量造成誤差，故入射角應(yīng)適當(dāng)大些，以減小測量的相對誤差。典型例題例1.在做“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中：(1)甲同學(xué)在紙上畫出玻璃磚的兩個(gè)界面ab和cd時(shí)不慎碰了玻璃磚使它向ab方向平移了一些，如圖甲所示，其后的操作都正確

27、。但畫光路圖時(shí)，將折射點(diǎn)確定在ab和cd上，則測出的n值將_。(2)乙同學(xué)為避免筆尖接觸玻璃面，畫出的ab和cd都比實(shí)際側(cè)面向外側(cè)平移了一些，如圖乙所示，以后的操作均正確，畫光路圖時(shí)將入射點(diǎn)和折射點(diǎn)都確定在ab和cd上，則測出的n值將_。解析(1)此時(shí)玻璃磚的平移對測量結(jié)果沒有影響，由圖(a)可看出折射角不變，入射角相同，故測得的折射率將不變。(2)由圖(b)可看出，乙同學(xué)的做法使入射點(diǎn)向左移，折射點(diǎn)向右移，所畫出的折射角2比實(shí)際折射角2偏大，由n知，測得的折射率偏小。答案(1)不變(2)偏小點(diǎn)評(1)選擇玻璃磚時(shí)寬度宜大些，這樣可以減小確定光路方向時(shí)出現(xiàn)的誤差，提高測量的準(zhǔn)確度。(2)實(shí)驗(yàn)中

28、一旦玻璃磚所定的界面線ab、cd畫好后，放置的玻璃磚就不要隨便移動(dòng)，如果玻璃磚斜移動(dòng)，測得的折射率一定變化。如果稍微上下平移了玻璃磚，對測量結(jié)果沒有影響。典型例題例2.在“測定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)正確操作插好了4枚大頭針，如圖甲所示。(1)在圖丙中畫出完整的光路圖。(2)對你畫出的光路圖進(jìn)行測量和計(jì)算，求得該玻璃磚的折射率n_(保留三位有效數(shù)字)。(3)為了觀測光在玻璃磚不同表面的折射現(xiàn)象，某同學(xué)做了兩次實(shí)驗(yàn)，經(jīng)正確操作插好了8枚大頭針，如圖乙所示。圖中P1和P2是同一入射光線上的2枚大頭針，其對應(yīng)出射光線上的2枚大頭針是P3和_(填“A”或“B”)。解析(1)如圖a所示。(2)設(shè)方格

29、紙上小正方形的邊長為1，光線的入射角為i，折射角為r，則折射率n，sin i與sin r可利用圖中的方格進(jìn)行粗略的計(jì)算，sin i0.798，sin r0.521，則n1.53。(3)光路圖如圖b所示，光線經(jīng)兩邊相互平行的玻璃磚，出射光線平行于入射光線，即MNP4B。P1P2光線從玻璃磚右邊側(cè)面射出向底邊偏折，如圖b中P3A，所以填A(yù)。答案：(1)見解析圖a(2)1.53(1.501.56均可)(3)A點(diǎn)評(1)利用題目提供的方格紙可計(jì)算三角函數(shù)的正弦值，進(jìn)而根據(jù)折射率計(jì)算公式計(jì)算折射率。(2)對于質(zhì)地均勻的玻璃磚而言，如果光線的入射邊和出射邊平行，那么入射光線和出射光線平行。典型例題例3.用

30、三棱鏡做測定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2擋住。接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標(biāo)出大頭針位置和三棱鏡輪廓，如圖所示。(1)在本題的圖上畫出相應(yīng)的光路圖。(2)為了測出棱鏡玻璃的折射率，需要測量的量是_，在圖上標(biāo)出它們。(3)計(jì)算折射率的公式是n_。 解析(1)如圖所示，畫出通過P1P2的入射光線交AC面于O，畫出通過P3、P4的出射光線交AB面于O，則光線OO就為入射光線P1P2在三棱鏡中的折射光線。(2)在所畫的圖上，標(biāo)明

31、入射角1和折射角2，并畫出虛線部分。用量角器測量出1和2或用刻度尺測出線段EF、OE、GH、OG的長度。(3)n，或：因?yàn)閟in 1，sin 2，則n÷·。答案(1)見解析圖(2)入射角1和折射角2(或線段EF和OE、GH和OG的長度)見解析圖(3)點(diǎn)評插針法測定玻璃折射率的方案設(shè)計(jì)插針法的作用是找出玻璃磚內(nèi)的光路，其關(guān)鍵是確定入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，而入射點(diǎn)和出射點(diǎn)是利用插針后確定的直線與界面交線相交而得到的，故實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是插準(zhǔn)大頭針，畫準(zhǔn)玻璃磚邊界線，而與所選玻璃磚兩邊平行與否無關(guān)。如用半圓形、圓形或三角形玻璃磚，均可測出其折射率，光路如圖所示。1多選測定玻璃的折射率時(shí)，為了減

32、小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)該注意的是()A玻璃磚的寬度宜大些B入射角應(yīng)盡量小些C大頭針應(yīng)豎直地插在紙面上D大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離適當(dāng)大些解析：選ACD玻璃磚寬度宜在5 cm以上，太小測量誤差較大，A正確；入射角應(yīng)適當(dāng)大一些，但也不宜太大，一般在30° 到60° 之間較合適，B錯(cuò)誤；大頭針要豎直插在紙上，且相互之間的距離要稍大一些，這些都可以減小誤差，C、D正確。2多選某同學(xué)用插針法測定玻璃磚的折射率，他的實(shí)驗(yàn)方法和操作步驟正確無誤，但他處理實(shí)驗(yàn)記錄時(shí)發(fā)現(xiàn)玻璃磚的兩個(gè)光學(xué)面aa與bb不平行，如圖所示，則()AAO與OB兩條直線平行BAO與OB兩條直線不平行C他測出的折射率偏大D他測出的折射率不受影響解析：選BD如題圖所示，在光線由aa射入玻璃磚的偏折現(xiàn)象中，由折射定律知n；在光線由bb射出玻璃磚的現(xiàn)象中，同理n；若aa與bb平行，則i，因此r，此時(shí)入射光線AO與出射光線OB平行；若aa與bb不平行，