2024-2025學年高中物理第十三章實驗測定玻璃的折射率練習含解析新人教版選修3-4

PAGE3-試驗測定玻璃的折射率1．(多選)某同學用“插針法”做測定玻璃折射率試驗時，他的方法和操作步驟都正確無誤，但他處理試驗記錄時，發(fā)覺玻璃磚的兩個光學面aa′和bb′不平行如圖，則()A．P1P2與P3P4兩條直線平行B．P1P2與P3P4兩條直線不平行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.由折射定律及光路可逆知，出射光線與入射光線確定不平行，但所測折射率n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)仍舊正確．故B、D正確，A、C錯誤．2．利用“插針法”測定平行玻璃磚的折射率，某同學操作時將玻璃磚的界線aa′、bb′畫好后誤用另一塊寬度稍窄的玻璃磚，如圖所示，試驗中除仍用原界線外，其他操作都正確，則玻璃折射率的測量值與真實值相比將()A．偏小 B．偏大C．不影響結果 D．不能確定解析：選A.如圖所示．虛線表示將玻璃磚向上平移后實際的光路圖，而實線是作圖時所采納的光路圖，可見，入射角沒有改變，折射角的測量值偏大，則由n＝eq\f(sini,sinr)得，折射率測量值偏小，A正確．3．用“插針法”測定透亮半圓柱玻璃磚的折射率，O為玻璃磚截面的圓心，使入射光線跟玻璃磚的平面垂直，如圖所示的四個圖中P1、P2、P3和P4是四個學生試驗插針的結果．(1)在這四個圖中確定把針插錯了的是________．(2)在這四個圖中可以比較精確地測出折射率的是________，計算玻璃的折射率的公式是________．解析：(1)垂直射入半圓柱玻璃磚平面的光線，經玻璃磚折射后，折射光線不能與入射光線平行(除過圓心的光線)，A錯．(2)測量較精確的是D圖，因B圖的入射光線經過圓心，出射光線沒有發(fā)生折射，C圖的入射光線離圓心太近，射到圓界面上時，入射角太小不易測量，會產生較大的誤差．測量出入射角與折射角后，由折射定律求出折射率n＝eq\f(sinθ1,sinθ2).答案：(1)A(2)Dn＝eq\f(sinθ1,sinθ2)4．某同學用插針法測定玻璃磚折射率的試驗．(1)在如圖所示的試驗中，下列說法正確的是________．(填正確選項前的字母)A．入射角θ1適當大些，可以提高精確度B．P1、P2及P3、P4之間的距離取得小些，可以提高精確度C．P1、P2的間距，入射角的大小均與試驗的精確度無關(2)假如有幾塊厚度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應選用厚度________(填“較大”或“較小”)的玻璃磚來測量．解析：(1)入射角θ1盡量大些，折射角也會大些，折射現(xiàn)象較明顯，角度的相對誤差會減小，故A正確；折射光線是通過隔著玻璃磚視察成一條直線確定的，大頭針間的距離太小，引起的角度會較大，故P1、P2及P3、P4之間的距離適當大些，可以提高精確度，B、C錯誤．(2)在厚度大小不同的玻璃磚可供選擇時，玻璃磚厚度較大時，引起的角度誤差較小，故應選用厚度較大的玻璃磚進行測量．答案：(1)A(2)較大5．在“用插針法測玻璃磚折射率“的試驗中，玻璃磚的ab邊與a′b′邊相互平行，aa′邊與bb′邊不平行．某同學在白紙上細致畫出了玻璃磚的兩條邊線aa′和bb′，如圖所示．(1)試驗時，先在玻璃磚的一側插兩枚大頭針P1和P2以確定入射光線AO.接著，眼睛在玻璃磚的________(選填“同一側”“另一側”)視察所插的兩枚大頭針P1和P2，同時通過插第三、第四枚大頭針來確定從玻璃磚射出的光線．(2)試驗中是否要求四枚大頭針的針帽在同一視線上？________(填“是”或“否”)(3)下列操作可以減小試驗誤差的是________．(填字母代號)A．適當增大大頭針P1、P2的間距B．選擇玻璃磚相互平行的ab、a′b′邊來測量C．選用完可能細的筆畫線D．使AO的入射角接近于90°解析：(1)試驗時，先在玻璃磚的一側插兩枚大頭針P1和P2以確定入射光線AO；接著，眼睛在玻璃磚的另一側視察所插的兩枚大頭針P1和P2，同時通過插第三、第四枚大頭針來確定從玻璃磚射出的光線；(2)試驗中要求四枚大頭針的針尖在同一視線上，而不是針帽；(3)大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離適當大些時，相同的距離誤差，引起的角度誤差會減小，角度的測量誤差會小些，故A正確．作插針法測定折射率時，玻璃磚上下表面不確定要平行，故B錯誤．為