（天津專用）2020屆高考物理一輪復習 考點規(guī)范練66 測定玻璃的折射率（含解析）新人教版

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1、考點規(guī)范練66　測定玻璃的折射率 1.某同學利用“插針法”測定玻璃的折射率,所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角度如圖甲所示。 甲 乙 (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,應選用寬度　　　　(選填“大”或“小”)的玻璃磚來測量。? (3)若同學選用如圖乙所示的玻璃磚,AA'、BB'為畫出的邊界,則測得的折射率與真實值相比　　　　　　　(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。? 2.下圖是利用插針法測定玻璃折射率的實驗圖,玻璃磚的入射面ab和出射面cd并

2、不平行。某同學操作的主要步驟如下: a.畫入射面ab,放置玻璃磚,使玻璃磚上界面對準ab; b.用針沿玻璃磚下界面確定出射面cd上的兩點; c.在ab面一側插針P1、P2; d.在cd面一側插針P3,使之擋住P1和P2; e.插針P4,使之擋住P3和P1、P2; f.移去針和玻璃磚。 (1)上述步驟中有錯誤的步驟序號是　　　　,對應的正確操作是　??　。? (2)改正操作中的錯誤后,該同學正確完成實驗,作好光路圖,并測量相關物理量,計算出玻璃磚的折射率。他重新放上玻璃磚,發(fā)現(xiàn)玻璃磚的出射面實際應為c'd',如圖中虛線所示,c'd'∥cd,則他計算出的折射率比真實值　　　　(

3、選填“偏大”“偏小”或“不影響結果”)。? 3.(2018·河北邯鄲質檢)如圖所示,某同學為了測量截面為正三角形的三棱鏡玻璃折射率,先在白紙上放好三棱鏡,在棱鏡的左側插上兩枚大頭針P1和P2,然后在棱鏡的右側觀察到P1像和P2像,當P1的像恰好被P2的像擋住時,插上大頭針P3和P4,使P3擋住P1、P2的像,P4擋住P3和P1、P2的像。在紙上標出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖所示。 (1)畫出對應的光路。 (2)為了測出三棱鏡玻璃材料的折射率,若以AB作為分界面,需要測量的量是　　　　　和　　　　　,在圖上標出它們。? (3)三棱鏡玻璃材料折射率的計算公式是n=　　　　。? (4

4、)若在測量過程中,放置三棱鏡的位置發(fā)生了微小的平移(移至圖中的虛線位置底邊仍重合),則以AB作為分界面,三棱鏡材料折射率的測量值　　　　(選填“大于”“小于”或“等于”)三棱鏡玻璃材料折射率的真實值。? 4.小明同學設計了一個用刻度尺測半圓形玻璃磚折射率的實驗,如圖所示,他進行的主要步驟是 A.用刻度尺測玻璃磚的直徑AB的大小d B.先把白紙固定在木板上,將玻璃磚水平放置在白紙上,用筆描出玻璃磚的邊界,將玻璃磚移走,標出玻璃磚的圓心O、直徑AB、AB的法線OC C.將玻璃磚放回白紙的原處,刻度尺MN緊靠A點并與直徑AB垂直放置 D.調節(jié)激光器,使PO光線從玻璃磚圓弧面沿半徑方向射

5、向圓心O,并使刻度尺MN的左右兩側均出現(xiàn)亮點,記下左側亮點到A點的距離x1,右側亮點到A點的距離x2。則: (1)小明利用實驗數(shù)據(jù)計算此玻璃磚折射率的表達式為n=　　　　　　　　。? (2)關于上述實驗,以下說法正確的是　　　　。? A.在∠BOC的范圍內,改變入射光線PO的入射角,刻度尺MN上可能只出現(xiàn)一個亮點 B.左側亮點到A點的距離x1一定小于右側亮點到A點的距離x2 C.左側亮點到A點的距離x1一定大于右側亮點到A點的距離x2 D.要使左側亮點到A點的距離x1增大,應減小入射角 考點規(guī)范練66　測定玻璃的折射率 1.解析(1)入射角i=90°-θ1,折射角r=90°

6、-θ2,則玻璃的折射率n=sinisinr=cosθ1cosθ2。 (2)寬度大些的玻璃磚,在作圖時角度的相對誤差會小些。 (3)用圖乙測玻璃磚折射率時,只要操作正確,測量的結果與玻璃磚的形狀無關,故測得的折射率與真實值相比不變。 答案(1)cosθ1cosθ2 (2)大 (3)不變 2.解析(1)其中有錯誤之處的是c、d; 在c中透過玻璃磚觀察,在cd面一側插針P3,使之擋住P1的像和P2的像; 在d中插針P4,使之擋住P1的像、P2的像和P3; (2)如圖所示, 虛線是實際光線,實線是該同學所作的光線,可見,該同學利用插針法確定入射光線、折射光線后,按實線光路測得的

7、入射角不受影響,但測得的折射角比真實的折射角偏小,根據(jù)折射定律n=sinisinr,測得的折射率偏大。 答案(1)cd　c.透過玻璃磚觀察,在cd面一側插針P3,使之擋住P1的像和P2的像;d.插針P4,使之擋住P1的像、P2的像和P3 (2)偏大 3.解析連接P1P2并延長交AB于M,連接P3P4并延長交BC于N,連接MN;過M點作AB的垂線即為法線,P1P2與法線的夾角為入射角θ1,P3P4與法線的夾角為θ2,折射率n=sinθ1sinθ2,若三棱鏡發(fā)生平移,入射角不變,折射角變小,折射率變大。 答案(1)如圖所示 (2)入射角θ1　折射角θ2(沒有在圖上標注不可) (3)sinθ1sinθ2　(4)大于 4.解析(1)設光線在AB面上的入射角為α,折射角為β,根據(jù)幾何關系有sinα=d2d22+x22,sinβ=d2d22+x12,則折射率n=sinβsinα=d2+4x22d2+4x12。 (2)當入射角大于或等于發(fā)生全反射的臨界角時,刻度尺MN上只出現(xiàn)一個亮點,A正確;光從玻璃射入空氣,折射角大于入射角,通過幾何關系知,x1