高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題56 測定玻璃的折射率（練）（含解析）1

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專題56 測定玻璃的折射率（練） 1．為了測定光在透明的有機玻璃中的傳播速度，實驗室中可提供的器材有：矩形有機玻璃、秒表、平行光光源、刻度尺、三角板、木板、白紙、大頭針若干等．已知真空中的光速是c＝3．0108 m/s． （1）請從上述器材中選出必需的器材來測量光速； （2）說明測量光速的方法和要測量的量，并給出計算光速的公式． 【答案】見解析 【解析】（1）必需的實驗器材有：矩形有機玻璃、刻度尺、三角板、木板、白紙和大頭針． （2）用插針法得出光通過有機玻璃條的光路如圖所示，具體做法： 【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握折射定律的內(nèi)容．畫出光路圖是基礎(chǔ) 2．如圖所示為光學(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9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?。? 【答案】光學(xué)　de　 【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握折射定律的內(nèi)容．畫出光路圖是基礎(chǔ)。 3．某同學(xué)用半圓形玻璃磚測定玻璃的折射率（如圖所示）．實驗的主要過程如下： A．把白紙用圖釘釘在木板上，在白紙上作出直角坐標系xOy，在白紙上畫一條線段AO表示入射光線． B．把半圓形玻璃磚M放在白紙上，使其底邊aa′與Ox軸重合． C．用一束平行于紙面的激光從y>0區(qū)域沿y軸負方向射向玻璃磚，并沿x軸方向調(diào)整玻璃磚的位置，使這束激光從玻璃磚底面射出后，仍沿y軸負方向傳播． D．在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2． E．在坐標系y<0的區(qū)域內(nèi)豎直地插上大頭針P3，并使得從P3一側(cè)向玻璃磚方向看去，P3能同時擋住P1和P2． F．移開玻璃磚，連接O、P3，用圓規(guī)以O(shè)點為圓心畫一個圓（如圖中虛線所示），此圓與AO線交點為B，與OP3線的交點為C．確定出B點到x軸、y軸的距離分別為x1、y1，C點到x軸、y軸的距離分別為x2、y2． （1）若實驗中該同學(xué)沒有將玻璃磚的底邊aa′與Ox軸重合，而是向y>0方向側(cè)移了一些，這將導(dǎo)致所測的玻璃折射率與其真實值相比________．（選填“偏大”、“不變”或“偏小”） （2）若實驗中該同學(xué)在y<0的區(qū)域內(nèi)，從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2，為能透過玻璃磚看到P1、P2，應(yīng)采取的措施是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________． 【答案】（1）偏大（2）重新畫線段AO；減小AO與y軸間的夾角（或逆時針轉(zhuǎn)動玻璃磚，重新畫坐標系） 【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握折射定律的內(nèi)容．畫出光路圖是基礎(chǔ) 1．如圖，直徑為d的廣口瓶，當(dāng)瓶內(nèi)沒有液體時，眼睛能看到側(cè)壁上離瓶口處的A點；當(dāng)瓶內(nèi)裝滿某種透明液體時，若眼的觀察位置不變，則能看到離瓶口處的B點，則此種液體的折射率為_____________． 【答案】 【解析】由題意知：瓶內(nèi)裝滿液體時，從B點發(fā)出的光線經(jīng)水面折射后其折射光線的反向延長線交側(cè)壁于A點．設(shè)入射角為i，，折射角為r，，則液體折射率． 【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握折射定律的內(nèi)容．畫出光路圖是基礎(chǔ) 2．測定玻璃磚折射率的實驗如圖所示，在把玻璃磚放在白紙上之前應(yīng)在紙上先畫好三條直線，它們分別是______________、______________、______________，最后按正確的要求插上大頭針P3、P4，由P3、P4的位置決定了光線的的______________方向，從而確定了折射光線______________的方向． 【答案】aa′ MM′ AOO′B O′O 【名師點睛】本題考查對用插針法測定玻璃磚折射率原理的理解和方法的掌握程度，基礎(chǔ)題． 3．某同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率，所使用的玻璃磚兩面平行。正確操作后，作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖8所示。 （1）此玻璃的折射率計算式為n =（用圖中的θ1、θ2表示）； （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（填“大”或“小”）的玻璃磚來測量。利用插針法可以測量半圓柱形玻璃磚的折射率。實驗方法如下：在白紙上做一直線MN，并做出它的一條垂線AB，將半圓柱形玻璃磚（底面的圓心為O）放在白紙上，它的直邊與直線MN對齊，在垂線AB上插兩個大頭針P1和P2，然后在半圓柱形玻璃磚的右側(cè)插上適量的大頭針，可以確定光線P1P2通過半圓柱形玻璃磚后的光路，從而求出玻璃的折射率。實驗室中提供的器材除了半圓柱形玻璃磚、木板和大頭針外，還有量角器等； （3）某學(xué)生用上述方法測量玻璃的折射率，在他畫出的垂線AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在半圓柱形玻璃磚右側(cè)的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無法透過半圓柱形玻璃磚同時看到P1、P2的像，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，他應(yīng)該采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　　?。? （4）為了確定光線P1P2通過半圓柱形玻璃磚后的光路，在玻璃磚的右側(cè)，最少應(yīng)插枚大頭針。 （5）請在半圓柱形玻璃磚的右側(cè)估計所插大頭針的可能位置，并用“”表示，做出光路圖。為了計算折射率，應(yīng)該測量的量（在光路圖上標出），有：　　 ，計算折射率的公式是　　　　　　　　　　。 【答案】（1）； （2）大；（3）光線P1P2垂直于界面進入半圓柱形玻璃磚后，到達圓弧面上的入射角大于臨界角，發(fā)生全反射現(xiàn)象，光不能從圓弧面折射出來；向上移動半圓柱形玻璃磚，使到達圓弧面上光線的入射角小于臨界角； （4）1枚；（5）光路圖如圖，光在圓弧面上D點發(fā)生折射，法線為OD直線，測出入射角i和折射角r，折射率 （4）因為垂直入射的光線傳播方向不改變，即光線P1P2通過半圓柱形玻璃磚的出射點已知，所以為了確定光線P1P2通過半圓柱形玻璃磚后的光路，在玻璃磚的右側(cè)，最少應(yīng)插1枚大頭針 （5）光路圖如下圖，光在圓弧面上D點發(fā)生折射，法線為OD直線，測出入射角i和折射角r， 折射率 【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握折射定律的內(nèi)容．畫出光路圖是基礎(chǔ) 1．【2015北京21（1）】“測定玻璃的折射率”的實驗中，在白紙上放好玻璃磚，和分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，如圖1所示，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針和，用“+”表示大頭針的位置， 然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針和，在插和時，應(yīng)使（選填選項前的字母） A．只擋住的像 B．只擋住的像 C．同時擋住、的像 【答案】C 【解析】在“測定玻璃磚的折射率”實驗中，由折射的光路可知插針時應(yīng)使同時擋住、的像，同時擋住、、的像，故選項C正確。 【考點定位】測定玻璃的折射率。 【規(guī)律總結(jié)】動手操作的演示實驗和學(xué)生實驗，注意事項和實驗步驟是重點掌握的。