2020年高考物理必刷必刷实验题13测定玻璃的折射率(原稿版+解析版)

文档属性

名称 2020年高考物理必刷必刷实验题13测定玻璃的折射率(原稿版+解析版)
格式 zip
文件大小 155.5KB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2020-06-03 16:20:07

文档简介

测定玻璃的折射率
例2如图所示,在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ,OP=OQ=R,一束单色光垂直OP面射入玻璃体,在OP面上的入射点为A,OA=,此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出,且与x轴交于D点,OD=R,求该玻璃的折射率.
【答案】
【解析】作光路图如图所示.
在PQ面上的入射角
sin
θ1==,θ1=30°
由几何关系可得θ2=60°
折射率n==
例2“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示.在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4.
(1)在插P3和P4时,应使________(选填选项前的字母).
A.P3只挡住P1的像
B.P4只挡住P3
C.P3同时挡住P1、P2的像
D.P4挡住P3及P1、P2的像
(2)按(1)中的做法确定大头针P3和P4的位置,请将光路图补充完整,并在图中标出需要测量的量,则玻璃砖的折射率可表示为n=________.(用图中标出的测量量表示)
【答案】(1)CD (2)见解析图(需要测量的量是图中i和r) 
【解析】(1)实验的过程中,要先在白纸上放好玻璃砖,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,然后在玻璃砖另一侧观察,调整视线使P1的像被P2的像挡住,接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,使P4挡住P3和P1、P2的像,故C、D正确
光路图如图所示,根据折射定律可知需要测量入射角和折射角,即测量的量是图中i和r.由折射定律有n=
例3.在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,画出完整的光路图,由于没有量角器,他以入射点O为圆心画圆交入射光线于A点,交折射光线于B点,过A点画法线的垂线与法线交于C点,过B点画法线的垂线与法线交于D点,如图所示,若各线段的长度可以用、、、表示,则玻璃的折射率可表示为________.
【答案】
【解析】 由折射定律有n==?=.
01.在“测定玻璃砖的折射率”的实验中,某同学在画玻璃砖下界面bb′时,上界面与aa′直线离开了一段距离,但aa′与bb′仍然平行,如图所示.如果其他操作不变,他测得玻璃砖的折射率比真实值将(  )
A.
偏大
B.
偏小
C.
仍然准确
D.
以上均有可能
【答案】B
【解析】如图所示,实线是实际光线,虚线是该同学所作的光线,可见,该同学利用插针法确定入射光线、折射光线后,按虚线光路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,根据折射定律n=可知,测得的折射率偏小.
02.“测定玻璃的折射率”实验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A,B,在另一侧再竖直插两个大头针C,D.在插入第四个大头针D时,要使它________.如图所示是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a,a′是描在纸上的玻璃砖的两个边.根据该图可算得玻璃的折射率n=________.(计算结果保留两位有效数字)
【答案】挡住C及A,B的像 1.8(1.6~1.9之间即可)
【解析】利用插针法确定平行板玻璃砖的折射率。
03.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如何变化?
(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,则他测得的折射率将如何变化?
【答案】(1)不变 (2)偏小
【解析】(1)如图甲所示,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)如图乙所示,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.测定玻璃的折射率
例1.如图所示,在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ,OP=OQ=R,一束单色光垂直OP面射入玻璃体,在OP面上的入射点为A,OA=,此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出,且与x轴交于D点,OD=R,求该玻璃的折射率.
例2.“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示.在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4.
(1)在插P3和P4时,应使________(选填选项前的字母).
A.P3只挡住P1的像
B.P4只挡住P3
C.P3同时挡住P1、P2的像
D.P4挡住P3及P1、P2的像
(2)按(1)中的做法确定大头针P3和P4的位置,请将光路图补充完整,并在图中标出需要测量的量,则玻璃砖的折射率可表示为n=________.(用图中标出的测量量表示)
例3.在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,画出完整的光路图,由于没有量角器,他以入射点O为圆心画圆交入射光线于A点,交折射光线于B点,过A点画法线的垂线与法线交于C点,过B点画法线的垂线与法线交于D点,如图所示,若各线段的长度可以用、、、表示,则玻璃的折射率可表示为________.
01.在“测定玻璃砖的折射率”的实验中,某同学在画玻璃砖下界面bb′时,上界面与aa′直线离开了一段距离,但aa′与bb′仍然平行,如图所示.如果其他操作不变,他测得玻璃砖的折射率比真实值将(  )
A.
偏大
B.
偏小
C.
仍然准确
D.
以上均有可能
02.“测定玻璃的折射率”实验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A,B,在另一侧再竖直插两个大头针C,D.在插入第四个大头针D时,要使它________.如图所示是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a,a′是描在纸上的玻璃砖的两个边.根据该图可算得玻璃的折射率n=________.(计算结果保留两位有效数字)
03.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如何变化?
(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,则他测得的折射率将如何变化?
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