實驗十六　測量玻璃的折射率

4/4實驗十六測量玻璃的折射率考情調(diào)研命題特征測量玻璃的折射率實驗在往年高考中考查較少。在新高考中的2021年浙江1月選考和2023年海南卷、廣東卷都有考查，可見新高考對本實驗的考查熱度有所增加。因此在2025年備考中還應(yīng)引起足夠重視1.考裝置：測量長方體、球體等不同形狀玻璃磚的折射率。2.考操作：畫出某一界面上的入射光線和折射光線，確定入射角和折射角。3.考數(shù)據(jù)：計算法、圖像法或“單位圓”法小朱同學(xué)用插針法測定玻璃磚的折射率?！緦嶒炘怼浚?）當(dāng)光從空氣射入玻璃時，若入射角為i，折射角為r，根據(jù)折射定律n＝，可計算出玻璃的折射率?！緦嶒灢襟E】（2）實驗桌上的方木板上有一張白紙，白紙上放有如圖1所示的實驗器材，小朱同學(xué)認為除了量角器外還缺少一種器材，則所缺器材的名稱為。將器材配齊后，他進行實驗，先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，玻璃磚平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面aa'和bb'。在玻璃磚的一側(cè)插入兩枚大頭針P1、P2。眼睛在另一側(cè)透過玻璃磚看P1和P2，使P1的像被P2的像擋住，在眼睛這一側(cè)再插入第三枚大頭針P3，使它把P1、P2的像擋住，再透過玻璃磚觀察，調(diào)整視線方向，插上第四枚大頭針P4時應(yīng)使其遮擋住。【注意事項】（3）為取得較好的實驗效果，下列操作正確的是（填選項前字母）。A.必須選用上、下表面平行的玻璃磚B.入射角應(yīng)盡量小些C.大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上D.大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離適當(dāng)大些

【數(shù)據(jù)處理】（4）小朱同學(xué)在量入射角和折射角時，由于沒有使用量角器，在完成了光路圖以后，在P1、P2所在的直線上取一點A，將光線的出射點記為O'，用圓規(guī)以光線的入射點O為圓心，OA為半徑畫圓，交OO'延長線于C點，過A點和C點作垂直入射光線法線的直線，垂足分別為B點和D點，如圖2所示，若他測得AB＝7.5cm，CD＝5cm，則可求出該玻璃磚的折射率n＝?！菊`差分析】（5）若小朱同學(xué)在紙上畫出的界面aa'、bb'與玻璃磚位置的關(guān)系如圖3所示，其他操作均正確，且均以aa'、bb'為界面畫光路圖。則折射率測量值（選填“大于”“小于”或“等于”）真實值。聽課記錄1.注意事項（1）實驗時，應(yīng)盡可能將大頭針豎直插在紙上，且P1和P2之間、P3和P4之間、P2與O之間、P3與O'之間距離要稍大一些。（2）入射角i不宜太大（接近90°），也不宜太?。ń咏?°）。（3）操作時手不能觸摸玻璃磚的光潔光學(xué)面，也不能把玻璃磚界面當(dāng)作尺子畫界線。（4）實驗過程中，玻璃磚與白紙的相對位置不能改變。（5）玻璃磚應(yīng)選用寬度較大的，宜在5cm以上，若寬度太小，則測量誤差較大。2.數(shù)據(jù)處理（1）計算法：算出不同入射角時的n＝sinisinr，（2）作sini-sinr圖像：由n＝sinisinr可知圖像應(yīng)是過原點的直線，如圖1所示，（3）“單位圓”法：如圖2所示，sini＝EHOE，sinr＝E'H'OE'，OE＝OE'＝R，則

（2024·安徽亳州模擬）在“測玻璃的折射率”實驗中：（1）如圖甲，用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中，下列說法中正確的是（填正確選項前字母）。A.若不小心用手觸摸了光學(xué)面，不會影響測量B.實驗中，可以將玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線C.測梯形玻璃磚、三角形玻璃磚和半圓形玻璃磚的折射率均可用“插針法”D.玻璃磚的兩個光學(xué)面aa'、bb'一定要平行，否則會有誤差（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（選填“大”或“小”）的玻璃磚來測量。（3）在該實驗中，光線是由空氣射入玻璃磚，根據(jù)測得的入射角和折射角的正弦值畫出的圖像如圖乙所示，從圖像可知玻璃磚的折射率等于。（4）如圖丙所示，在實驗過程中畫出界面aa'后，不小心將玻璃磚向上平移了一些，導(dǎo)致界面bb'畫到了圖中虛線位置，而在作光路圖時界面aa'仍為開始所畫的，則所測得的折射率將（選填“偏大”“偏小”或“不變”）?！镜淅浚?023·廣東高考11題）某同學(xué)用激光筆和透明長方體玻璃磚測量玻璃的折射率，實驗過程如下。（1）將玻璃磚平放在水平桌面上的白紙上，用大頭針在白紙上標(biāo)記玻璃磚的邊界；（2）①激光筆發(fā)出的激光從玻璃磚上的M點水平入射，到達ef面上的O點后反射到N點射出。用大頭針在白紙上標(biāo)記O點、M點和激光筆出光孔Q的位置；②移走玻璃磚，在白紙上描繪玻璃磚的邊界和激光的光路，作QM連線的延長線與ef面的邊界交于P點，如圖（a）所示；③用刻度尺測量PM和OM的長度d1和d2。PM的示數(shù)如圖（b）所示，d1為cm。測得d2為3.40cm。（3）利用所測量的物理量，寫出玻璃磚折射率的表達式n＝；由測得的數(shù)據(jù)可得折射率n為（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（4）相對誤差的計算式為δ＝測量值－真實值真實值×100％。為了減小d1、d2測量的相對誤差，實驗中激光在M三步穩(wěn)解題（1）分析實驗?zāi)康模河眉す夤P和透明長方體玻璃磚測量玻璃磚的折射率。（2）確定實驗原理：根據(jù)實驗中在白紙上標(biāo)記的各點，畫出入射光線和出射光線，從而確定入射角和出射角。（3）制定數(shù)據(jù)處理方案：根據(jù)公式n＝sini聽課記錄（2023·海南高考14題）用激光測玻璃磚折射率的實驗中，玻璃磚與屏P平行放置，從另一側(cè)用激光筆以一定角度照射，此時在屏上的S1處有激光點，移走玻璃磚，光點移到S2處，回答下列問題：（1）請畫出激光束經(jīng)玻璃折射后完整的光路圖；（2）已經(jīng)測出AB＝l1，O