(考點分析)-第二節(jié)-實驗：測定玻璃的折射率用

PAGE2PAGE【考點分析】第二節(jié)實驗：測定玻璃的折射率【考點一】實驗的原理與操作【典型例題1】在“測定玻璃的折射率”實驗中，某同學(xué)經(jīng)正確操作插好了4枚大頭針，如圖甲所示．(1)在圖中畫出完整的光路圖；(2)對你畫出的光路圖進(jìn)行測量和計算，求得該玻璃磚的折射率n＝________(保留三位有效數(shù)字)．(3)為了觀測光在玻璃磚不同表面的折射現(xiàn)象，某同學(xué)做了兩次實驗，經(jīng)正確操作插好了8枚大頭針，如圖乙所示．圖中P1和P2是同一入射光線上的2枚大頭針，其對應(yīng)出射光線上的2枚大頭針是P3和________(填“A”或“B”)．【解析】(1)分別連接玻璃磚兩側(cè)的大頭針?biāo)诘狞c，并延長與玻璃磚邊分別相交，標(biāo)出傳播方向，然后連接玻璃磚邊界的兩交點，即為光線在玻璃磚中傳播的方向．光路如圖所示．(2)設(shè)方格紙上正方形的邊長為1，光線的入射角為i，折射角為r，則sini＝eq\f(5.3,\r(5.32＋42))＝0.798，sinr＝eq\f(2.2,\r(2.22＋3.62))＝0.521.所以玻璃的折射率n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(0.798,0.521)＝1.53.(3)由題圖乙可知，光線P1P2入射到玻璃磚上時，相當(dāng)于光線射到了一個三棱鏡上，因此出射光線將向底邊偏折，所以出射光線過P3和A.【答案】(1)如解析圖所示(2)1.53(說明：±0.03范圍內(nèi)都可)(3)A【考點二】數(shù)據(jù)處理及誤差分析【典型例題2】在測定玻璃磚折射率的實驗中。(1)實驗中，下列做法正確的是______(填選項前的字母)。A．入射角不宜太小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．為了減小實驗誤差，應(yīng)該改變?nèi)肷浣堑拇笮?，多做幾次實?2)甲同學(xué)在確定玻璃磚的光線入射界面aa'和出射界面bb'時，不慎使玻璃磚出現(xiàn)了平行移動，出現(xiàn)的狀況如圖所示，其他操作均正確，甲同學(xué)測得的折射率與真實值相比將______(填“偏大”“偏小”或“不變”)。(3)乙同學(xué)在完成了正確的實驗操作后，他以通過P1、P2的直線與玻璃磚的交點O為圓心，以適當(dāng)長度R為半徑畫圓，與OA交于P，與OO'的延長線交于Q，如圖所示，從P、Q分別作玻璃磚界面的法線NN'的垂線，圖中P'、Q'分別為垂足，用刻度尺量得PP'=45.0mm，QQ'=30.0mm，則玻璃磚的折射率______?！窘馕觥?1)[1]A．在測定玻璃磚折射率的實驗中，入射角不宜太小，也不宜過大，否則不便于測量，會使測量誤差加大，故A正確；B．利用插針法測玻璃磚折射率的實驗中，玻璃磚上下表面不一定要平行，故B錯誤；C．用鉛筆貼著光學(xué)面畫出界面，可能會損壞光學(xué)面，故C錯誤；D．為了減小實驗誤差，應(yīng)該改變?nèi)肷浣堑拇笮。嘧鰩状螌嶒?，故D正確。故選AD。(2)[2]玻璃磚平移，導(dǎo)致折射角增大(藍(lán)色線與法線夾角)，如圖根據(jù)折射定律，則折射率偏小(3)[3]入射角和折射角的正弦為，，折射率為【答案】①AD②偏?、?.5【考點三】實驗拓展與創(chuàng)新【典型例題3】某同學(xué)測量玻璃磚的折射率，準(zhǔn)備了下列器材：激光筆、直尺、刻度尺、一面鍍有反射膜的平行玻璃磚.如圖所示，直尺與玻璃磚平行放置，激光筆發(fā)出的一束激光從直尺上O點射向玻璃磚表面，在直尺上觀察到A、B兩個光點，讀出OA間的距離為20.00cm，AB間的距離為6.00cm，測得圖中直尺到玻璃磚上表面距離d1＝10.00cm，玻璃磚厚度d2＝4.00cm.玻璃的折射率n＝________，光在玻璃中傳播速度v＝________m/s(光在真空中傳播速度c＝3.0×108m/s，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字).【解析】作出光路圖如圖所示，根據(jù)幾何知識可得入射角i＝45°，設(shè)折射角為r，則tan