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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)13 測(cè)定玻璃的折射率練習(xí)(含解析)
1.某同學(xué)利用“插針?lè)ā睖y(cè)定玻璃的折射率,所用的玻璃磚兩面平行.正確操作后,作出的光路圖及測(cè)出的相關(guān)角度如圖所示.
(1)此玻璃的折射率計(jì)算式為n=________(用圖中的θ1、θ2表示).
(2)如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇,為了減小誤差,應(yīng)選用寬度________(填“大”或“小”)的玻璃磚來(lái)測(cè)量.
答案:(1) (2)大
2.在用插針?lè)y(cè)定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)操作步驟如下:
①用圖釘將記錄光路的白紙固定在平板上;
②手拿玻璃磚的毛面或棱,將其輕放在白紙上;
③用鉛筆環(huán)繞玻璃磚
2、畫(huà)出邊界aa′和bb′;
④在aa′上選擇一點(diǎn)O,作為不同入射角的入射光線(xiàn)的共同入射點(diǎn),畫(huà)出入射角θ1分別為0°、30°、45°的入射光線(xiàn);
⑤用“插針?lè)ā狈謩e得到各條入射光線(xiàn)的出射光線(xiàn),觀察時(shí)著重看大頭針針帽是否在一條直線(xiàn)上,取下玻璃磚、大頭針,連接各針孔,發(fā)現(xiàn)所畫(huà)折射光線(xiàn)中有兩條相交,量出各個(gè)折射角θ2;
⑥按公式分別計(jì)算,取三個(gè)值的算術(shù)平均值.
(1)以上步驟中有錯(cuò)誤或不妥之處的是______________________________________;
(2)應(yīng)改正為_(kāi)____________________________________________________
3、_______.
答案:(1)③④⑤ (2)③中應(yīng)先畫(huà)出一條直線(xiàn),把玻璃磚的一邊與其重合,再使直尺與玻璃磚的界面對(duì)齊,移開(kāi)玻璃磚后再畫(huà)邊界線(xiàn);④中入射角要取0°以外的三組數(shù)據(jù);⑤中大頭針要豎直插牢,觀察時(shí)看針腳是否在同一條直線(xiàn)上
3.在用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率的實(shí)驗(yàn)中,甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫(huà)出的界面aa′、bb′與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖
中①、②和③所示,其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚,乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚.他們的其他操作均正確,且均以aa′、bb′為界面畫(huà)光路圖.
(1)甲同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”、“偏小”或“不變”);
(2)乙同學(xué)
4、測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”、“偏小”或“不變”);
(3)丙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比________.
答案:(1)偏小 (2)不變 (3)可能偏大、可能偏小、可能不變 解析:用圖①測(cè)定射率時(shí),玻璃中折射光線(xiàn)偏折大了,所以折射角增大,折射率減??;用圖②測(cè)折射率時(shí),只要操作正確,與玻璃磚形狀無(wú)關(guān);用圖③測(cè)折射率,無(wú)法確定折射光線(xiàn)偏折的大小,所以測(cè)得的折射率可大、可小、可不變.
4.某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測(cè)量半圓形玻璃磚的折射率,開(kāi)始玻璃磚的位置如圖中實(shí)線(xiàn)所示,使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線(xiàn)上,該直線(xiàn)垂直于玻璃磚的直徑邊,然后使玻璃磚繞圓心O緩緩轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)在玻璃磚的直徑邊一側(cè)觀察P1、P2的像,且讓P2的像擋住P1的像.如此觀察,當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線(xiàn)位置時(shí),上述現(xiàn)象恰好消失.此時(shí)只需測(cè)量出____________,即可計(jì)算出玻璃磚的折射率,請(qǐng)用你的測(cè)量量表示出折射率n=________.
答案:轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ
解析:緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚的過(guò)程中,光線(xiàn)在玻璃磚O點(diǎn)的入射角逐漸變大,且入射角就等于玻璃磚轉(zhuǎn)過(guò)的角度.當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)過(guò)某一角度θ時(shí),剛好發(fā)生全反射,在直徑邊一側(cè)恰好不能觀察到P1、P2的像.此時(shí)O點(diǎn)的入射角也為θ且恰好等于玻璃全反射的臨界角.由全反射定律可得玻璃的折射率n=.