【红对勾 讲与练】高考物理总复习 实验十四 测定玻璃的折射率课堂检测VIP

PAGEPAGE4【红对勾讲与练】2023版高考物理总复习实验十四测定玻璃的折射率课堂检测1．[多项选择]测玻璃砖折射率的实验中测出了多组入射角θ1与折射角θ2，并作出了sinθ1－sinθ2图象如下图，那么以下说法正确的选项是()A．实验时，光线是由空气射入玻璃B．玻璃的折射率为0.67C．玻璃的折射率为1.5D．玻璃临界角的正弦值约为0.67解析：由图可看出入射角θ1小于折射角θ2，因此，光线应该是由玻璃射入空气，那么玻璃折射率n＝eq\f(sinθ2,sinθ1)＝eq\f(0.45－0,0.30－0)＝1.5，故sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(1,1.5)≈0.67，C、D正确．答案：CD2.如下图，用插针法测定玻璃的折射率的实验中，以下各说法中正确的选项是()①P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度②P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高准确度③入射角θ1适当大些，可以提高准确度④入射角太大，入射光线会在玻璃砖的内外表发生全反射，使实验无法进展⑤P1、P2的间距和入射角的大小均与实验的准确度无关A．①③B．②④C．③⑤D．①④解析：因为实验中的入射光线和折射光线都是隔着玻璃砖观察在一直线上的大头针确定的，相互间的距离太小，容易出现偏差，①正确②错误．入射角适当大些，相应的折射角也增大，折射现象较明显，容易测量些，③正确⑤错误．由于光通过玻璃砖时，各相关角度互相制约着，其出射角恒等于入射角，而对于入射的界面，光线是从光疏介质射入光密介质，折射角必小于入射角，当入射角趋于最大值90°时，折射角也趋于最大值θ2max，而对于出射的界面，在玻璃砖内的折射光线的入射角最大值也只能为θ2max，根据光路可逆原理，出射角最大值也趋于90°，即始终能透过玻璃砖看到入射光线，④错误．答案：A3．在用插针法测定玻璃的折射率的实验中，某同学操作步骤如下：①用图钉将记录光路的白纸固定在平板上；②手拿玻璃砖的毛面或棱，将其轻放在白纸上；③用铅笔环绕玻璃砖画出边界aa′和bb′；④在aa′上选择一点O，作为不同入射角的入射光线的共同入射点，画出入射角θ1分别为0、30°、45°的入射光线；⑤用“插针法”分别得到各条入射光线的出射光线，观察时着重看大头针针帽是否在一条直线上，取下玻璃砖、大头针，连接各针孔，发现所画折射光线中有两条相交，量出各个折射角θ2；⑥按公式分别计算eq\f(sinθ1,sinθ2)，取三个值的算术平均值．(1)以上步骤中有错误或不妥之处的是________．(2)应改正为_______________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：(1)有错误或不妥之处的是③④⑤.(2)③中应先画出一条直线，把玻璃砖的一边与其重合，再使直尺与玻璃砖的界面对齐，移开玻璃砖后再画边界限；④中入射角要取0以外的三组数据；⑤中大头针要竖直插牢，观察时看针脚是否在同一条直线上．答案：(1)③④⑤(2)见解析4．某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如下图．(1)此玻璃的折射率计算式为n＝________(用图中的θ1、θ2表示)．(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量．解析：(1)据题意可知入射角为(90°－θ1)，折射角为(90°－θ2)，那么玻璃的折射率为n＝eq\f(sin90°－θ1,sin90°－θ2)＝eq\f(cosθ1,cosθ2)(2)玻璃砖越宽，光线在玻璃砖内的传播方向越容易确定，测量结果越准确．故应选用宽度大的玻璃砖来测量．答案：(1)eq\f(sin90°－θ1,sin90°－θ2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(cosθ1,cosθ2)))(2)大5．“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D.在插入第四个大头针D时，要使它________．以下图是在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a、a′是描在纸上的玻璃砖的两个边．根据该图可算得玻璃的折射率n＝________.(计算结果保存两位有效数字)解析：测定玻璃折射率的实验是利用大头针得到进入玻璃的入射光线，在另一侧插入大头针挡住前面的A、B的像来确定C，同样插入大头针D挡住C及A、B的像，C和D确定了出射光线，利用入射点和出射点的连线来确定折射光线，作出法线FG，连接OO′，以O点为圆心画圆，分别交AB、OO′于E、Q两点，分别过E、Q向GF作垂线EG、FQ并用毫米刻度尺测其长度，如下图，根据n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可得：n＝eq\f(EG,FQ)＝1.8.答案：挡住C及A、B的像1.8(1.6～1.9)6．如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的________面不能用手直接接触．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图乙所示．计算折射率时，用________(填“d”或“e”)点得到的值较小，用________(填“d”或“e”)点得到的值误差较小．解析：玻璃砖的光学面不能用手直接触摸，第一空填“光学”，计算玻璃折射率时，需将c点与d或e点