第二節(jié)　測定介質(zhì)的折射率 課時訓(xùn)練 高中物理粵教版選擇性必修第一冊

光及其應(yīng)用第二節(jié)測定介質(zhì)的折射率A組·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．(多選)對于光學(xué)部分的有關(guān)公式，下列說法正確的是()A．根據(jù)折射率的定義式eq\f(sini,sinγ)＝n，測量折射率時，光應(yīng)從空氣(或真空)進(jìn)入介質(zhì)B．根據(jù)折射定律eq\f(sini,sinγ)＝n可知，n是折射率C．根據(jù)公式n＝eq\f(c,v)知，介質(zhì)的折射率與光在該介質(zhì)中的傳播速度成反比D．根據(jù)公式v＝fλ可知，同一介質(zhì)中不同頻率的光，v相同，f大則λ小【答案】AC【解析】根據(jù)折射率的定義：當(dāng)光從空氣或真空進(jìn)入介質(zhì)折射時，入射角i的正弦與折射角γ的正弦之比n，叫作這種介質(zhì)的折射率．根據(jù)折射率的定義式n＝eq\f(sini,sinγ)測量折射率時，光應(yīng)從空氣(或真空)進(jìn)入介質(zhì)，A正確；根據(jù)折射定律eq\f(sini,sinγ)＝n可知，n是常數(shù)，但不一定是折射率，只有當(dāng)光從空氣或真空進(jìn)入介質(zhì)折射時，n才是介質(zhì)的折射率，故B錯誤；根據(jù)公式n＝eq\f(c,v)，c一定，介質(zhì)的折射率n與光在該介質(zhì)中的傳播速度v成反比，故C正確；同一介質(zhì)中不同頻率的光，n不同，v不同，f大，n大，由n＝eq\f(c,v)可知v小，由v＝fλ知，f大，λ小，故D錯誤．2．在“測定玻璃的折射率”實驗中，下列做法正確的是()A．入射角應(yīng)適當(dāng)小些B．為了測量的準(zhǔn)確性，必須選用平行玻璃磚來測量C．在白紙上放好玻璃磚后，可以用鉛筆貼著光學(xué)面畫出界面D．應(yīng)選用細(xì)的大頭針完成實驗【答案】D【解析】入射角應(yīng)適當(dāng)大，使實驗現(xiàn)象更明顯，便于測量，A錯誤；用插針法測定折射率時，玻璃磚上下表面不一定要平行，B錯誤；為了防止弄臟玻璃界面，不能用鉛筆貼著光學(xué)面畫出界面，C錯誤；應(yīng)選用細(xì)的大頭針完成實驗，減小測量誤差，D正確．3．小明同學(xué)利用插針法測量半圓柱形玻璃磚的折射率．如圖所示，他在白紙上作一直線MN以及它的垂線AB，玻璃磚的圓心為O，其底邊與直線MN對齊，在垂線AB上插兩枚大頭針P1和P2.小明在半圓柱形玻璃磚右側(cè)區(qū)域內(nèi)無法觀察到P1、P2沿AB方向射出的光線，若要觀察到，應(yīng)將玻璃磚的位置作適當(dāng)調(diào)整，下列說法正確的是()A．沿MN向M端平移適當(dāng)距離B．沿MN向N端平移適當(dāng)距離C．向左平移適當(dāng)距離D．向右平移適當(dāng)距離【答案】A【解析】光線沿P1、P2垂直于界面進(jìn)入半圓柱形玻璃磚后，到達(dá)圓弧面上的入射角大于臨界角，發(fā)生全反射現(xiàn)象，不能從圓弧面折射出來，要使光能從圓弧面折射出來，則需要向上移動半圓柱形玻璃磚，即將半圓柱形玻璃磚沿MN向M平移適當(dāng)距離，使到達(dá)圓弧面上光線的入射角小于臨界角則可以射出，如圖所示．而將半圓柱形玻璃磚平行MN向左或向右平移適當(dāng)距離，不會改變光在MN圓弧面上的入射角，光仍然發(fā)生全反射，故A正確，B、C、D錯誤．4．如圖所示，在做“測量玻璃的折射率”實驗時，先在白紙上放好一塊兩面平行的玻璃磚，描出玻璃磚的兩個邊MN和PQ，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，再插上大頭針P3、P4，然后作出光路圖，根據(jù)光路圖計算得出玻璃的折射率．關(guān)于此實驗，下列說法中正確的是()A．大頭針P4須擋住P3及P1、P2的像B．入射角越小，折射率的測量越準(zhǔn)確C．利用量角器量出i1、i2，可求出玻璃磚的折射率n＝eq\f(sini2,sini1)D．如果誤將玻璃磚的邊PQ畫成P′Q′，折射率的測量值將偏大【答案】A【解析】確定P4大斗針的位置的方法是大頭針P4能擋住P3和P1、P2的像，A正確；入射角適當(dāng)大一些，能使折射率測量準(zhǔn)確，B錯誤；利用量角器量出i1、i2，可求出玻璃磚的折射率n＝eq\f(sini1,sini2)，C錯誤；如果誤將玻璃磚的邊PQ畫到P′Q′，則折射角i2將偏大，折射率的測量值將偏小，D錯誤．5．在測定玻璃折射率的實驗中，對一塊兩面平行的玻璃磚，用“插針法”找出與入射光線對應(yīng)的出射光線．現(xiàn)有甲、乙、丙三位同學(xué)分別作出如圖的三組插針結(jié)果．從圖上看，肯定把針插錯了的同學(xué)是________．(填“甲”“乙”或“丙”)【答案】甲、乙【解析】光線透過平行玻璃磚時出射光線與入射光線平行，且從空氣射入玻璃磚時入射角大于折射角，因而光線透出時相對于入射光線向右下側(cè)發(fā)生偏移，由題圖可知，甲、乙圖中出射光線不符合事實，肯定插錯了．6．某同學(xué)由于沒有量角器，在完成了光路圖以后，以O(shè)點為圓心，10.00cm長為半徑畫圓，分別交線段OA于A點，交O和O′連線延長線于C點，過A點作法線NN′的垂線交NN′于B點，過C點作法線NN′的垂線交NN′于D點，如圖所示，用刻度尺量得OB＝8.00cm，CD＝4.00cm，由此可得出玻璃的折射率n＝________.【答案】1.5【解析】由光路圖以及幾何關(guān)系可知：n＝eq\f(\f(AB,AO),\f(DC,OC))＝eq\f(AB,DC)＝eq\f(\r(102－82),4)＝1.5.7．如圖甲所示為光學(xué)實驗用的長方體玻璃磚，它的________面不能用手直接接觸．在用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中，兩位同學(xué)繪出的玻璃磚和三個針孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的針正好擋住插在a、b位置的針的像，但最后一個針孔的位置不同，分別為d、e兩點，如圖乙所示．計算折射率時，用________(填“d”或“e”)點得到的值較小，用________(填“d”或“e”)點得到的值誤差較?。敬鸢浮抗鈱W(xué)de【解析】從題圖中看出，直線ce近似與直線ab平行，因此，使用ce兩點作圖，測量出的數(shù)值更接近于折射率真實值，誤差較小．若使用cd兩點作圖，折射角較大，計算出的折射率偏?。瓸組·能力提升8.如圖所示是利用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗得到的光路圖．玻璃磚的入射面AB和出射面CD并不平行，則：(1)出射光線與入射光線________(填“仍平行”或“不再平行”).(2)以入射點O為圓心，以R＝5cm長度為半徑畫圓，與入射光線PO交于M點，與折射光線OQ交于F點，過M、F點分別向法線作垂線，量得MN＝1.68cm，EF＝1.12cm，則該玻璃磚的折射率n＝________.【答案】(1)不再平行(2)1.5【解析】(1)由于玻璃磚的入射面AB和出射面CD并不平行，所以出射光線與入射光線不再平行．(2)該玻璃磚的折射率n＝eq\f(sin∠MON,sin∠EOF)＝eq\f(\f(MN,OM),\f(EF,OF))＝eq\f(MN,EF)＝eq\f(1.68,1.12)＝1.5.9．某同學(xué)在測定一厚度均勻的圓形玻璃的折射率時，先在白紙上作一與圓形玻璃同半徑的圓，圓心為O，將圓形玻璃平放在白紙上，使其邊界與所畫的圓重合．在玻璃一側(cè)豎直插兩枚大頭針P1和P2，在另一側(cè)再先后插兩枚大頭針P3和P4，使從另一側(cè)隔著玻璃觀察時，大頭針P4、P3和P2、P1的像恰在一直線上，移去圓形玻璃和大頭針后，在圖中畫出：(1)沿P1、P2連線方向的入射光線，通過圓形玻璃后的傳播方向；(2)光線在玻