高中物理人教版选修3-4 随堂检测第十三章 实验 测定玻璃的折射率 Word版含解析

1．(多选)某同学用“插针法”做测定玻璃折射率实验时，他的方法和操作步骤都正确无误，但他处理实验记录时，发现玻璃砖的两个光学面aa′和bb′不平行如图，则　(　　)
A．P1P2与P3P4两条直线平行
B．P1P2与P3P4两条直线不平行
C．他测出的折射率偏大
D．他测出的折射率不受影响
解析：选BD.由折射定律及光路可逆知，出射光线与入射光线一定不平行，但所测折射率n＝仍然正确．故B、D正确，A、C错误．
2．利用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率，某同学操作时将玻璃砖的界线aa′、bb′画好后误用另一块宽度稍窄的玻璃砖，如图所示，实验中除仍用原界线外，其他操作都正确，则玻璃折射率的测量值与真实值相比将(　　)
A．偏小　　　　　　　 B．偏大
C．不影响结果 D．不能确定
解析：选A.
如图所示．虚线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而实线是作图时所采用的光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏大，则由n＝得，折射率测量值偏小，A正确．
3．用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃砖截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如图所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果．
(1)在这四个图中肯定把针插错了的是________．
(2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是________，计算玻璃的折射率的公式是________．
解析：(1)垂直射入半圆柱玻璃砖平面的光线，经玻璃砖折射后，折射光线不能与入射光线平行(除过圆心的光线)，A错．
(2)测量较准确的是D图，因B图的入射光线经过圆心，出射光线没有发生折射，C图的入射光线离圆心太近，射到圆界面上时，入射角太小不易测量，会产生较大的误差．测量出入射角与折射角后，由折射定律求出折射率n＝.
答案：(1)A　(2)D　n＝
4．某同学用插针法测定玻璃砖折射率的实验．
(1)在如图所示的实验中，下列说法正确的是________．(填正确选项前的字母)
A．入射角θ1适当大些，可以提高精确度
B．P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高精确度
C．P1、P2的间距，入射角的大小均与实验的精确度无关
(2)如果有几块厚度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用厚度________(填“较大”或“较小”)的玻璃砖来测量．
解析：(1)入射角θ1尽量大些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，故A正确；折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，故P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度，B、C错误．
(2)在厚度大小不同的玻璃砖可供选择时，玻璃砖厚度较大时，引起的角度误差较小，故应选用厚度较大的玻璃砖进行测量．
答案：(1)A　(2)较大
5．在“用插针法测玻璃砖折射率“的实验中，玻璃砖的ab边与a′b′边相互平行，aa′边与bb′边不平行．某同学在白纸上仔细画出了玻璃砖的两条边线aa′和bb′，如图所示．
(1)实验时，先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO.接着，眼睛在玻璃砖的________(选填“同一侧”“另一侧”)观察所插的两枚大头针P1和P2，同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线．
(2)实验中是否要求四枚大头针的针帽在同一视线上？________(填“是”或“否”)
(3)下列操作可以减小实验误差的是________．(填字母代号)
A．适当增大大头针P1、P2的间距
B．选择玻璃砖相互平行的ab、a′b′边来测量
C．选用尽可能细的笔画线
D．使AO的入射角接近于90°
解析：(1)实验时，先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO；接着，眼睛在玻璃砖的另一侧观察所插的两枚大头针P1和P2，同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线；
(2)实验中要求四枚大头针的针尖在同一视线上，而不是针帽；
(3)大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，角度的测量误差会小些，故A正确．作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，故B错误．为了准确确定入射光线和折射光线，选用尽可能细的笔画线，故C正确．为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好，但不是接近90°，故D错误．
答案：(1)另一侧　(2)否　(3)AC