方法11测玻璃砖折射率实验要点归纳及总结

方法11光学实验实验要点归纳光学实验包括两个，一是测玻璃砖的折射率，二是测单色光的波长。测玻璃砖的折射率主要通过光路的可逆性，做出光路图，测定长度。测单色光的波长实验涉及到实验装置和测量头的使用，并根据条纹间距计算波长。光学实验在新高考中出现的概念是比较大的。一、测折射率要点归纳注意事项(1)厚且宽：玻璃应选用厚度、宽度较大的，宜在5cm以上，可减小确定光路方向时的误差。(2)竖直且间隔大：大头针要插得竖直，且间隔要大些(3)角适宜：入射角不宜过大或过小，一般在30°~60°之间。入射角过小，折射角更小，测量误差较大；入射角过大，反射光线太强，折射光线太弱，不易观察。(4)位置固定：实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变(5)面要准：玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃界面代替直尺画边界线，防止损坏光学面。误差分析放置玻璃砖时，玻璃砖上下发生少许平移：(1)情形1：玻璃砖向上偏移如图1所示，左边光线为实际光路图，右边光线为作图光路图，两光路图对应的入射角和折射角相等，折射率不变(2)情形2：玻璃砖向下偏移如图2所示，右边光线为实际光路图，左边光线为作图光路图，两光路图对应的入射角和折射角相等，折射率不变测单色光的波长实验要点归纳实验原理图示实验原理单色光通过单缝，经双缝后产生干涉图样，使测量头对准一条亮(暗)条纹，记下此时手轮上的读数x1，然后转动测量头上的手轮，经过n条亮(暗)条纹后，记下此时手轮上的读数xn，则这两个亮(暗)条纹的间距a=xnx1，相邻两条亮(暗)条纹间距为，根据双缝干涉条纹间距公式可知光的波长光源S(设到平面镜距离为h)发出的光，一部分直接照射到光屏上，另一部分经过反射(相当于从S的像A点发出的)照射到光屏上。两束光是由同一光源发出的，一分为二形成相干光源，在光屏上相遇时会产生干涉。两光源距离为2h，到光屏距离为D，相当于双缝干涉，且满足1．（2023·广东·统考高考真题）某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下：（1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界（2）①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到点射出．用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图（a）所示③用刻度尺测量和的长度和．的示数如图（b）所示，为。测得为（3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式；由测得的数据可得折射率为（结果保留3位有效数字）（4）相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应尽量使入射角。【答案】2.251.51稍小一些【详解】（2）③[1]刻度尺的最小分度为0.1cm，由图可知，为2.25cm；（3）[2][3]玻璃砖折射率的表达式带入数据可知（4）[4]相对误差的计算式为，为了减小测量的相对误差，实验中要尽量稍大一些，即激光在点入射时应尽量使入射角稍小一些。2．（2023·海南·统考高考真题）用激光测玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖与屏P平行放置，从另一侧用激光笔以一定角度照射，此时在屏上的S1处有激光点，移走玻璃砖，光点移到S2处，回答下列问题：（1）请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图；（2）已经测出AB=l1，OA=l2，S1S2=l3，则折射率n=（用l1、l2、l3表示）；（3）若改用宽ab更小的玻璃砖做实验，则S1S2间的距离会（填“变大”，“变小”或“不变”）。【答案】

变小【详解】（1）[1]根据题意画出光路图如下图所示（2）设光线入射角为θ、折射角为α，则在C点根据折射定律有nsinθ=sinα由于射入玻璃砖的入射角是射出玻璃砖的折射角，则S1S2=CB根据几何关系可知联立解得（3）[3]若改用宽ab更小的玻璃砖做实验，则画出光路图如下可看出S1S2间的距离变小。3．（2022·海南·高考真题）在用双缝干涉测量光的波长的实验中，如图所示，则：①a、b分别是()A．单缝和双缝

B．双缝和单缝

C．单缝和单缝

D．双缝和双缝②如果双缝间距是d，双缝到毛玻璃的距离是L，第一条亮纹到第六条亮纹间距是x，则光的波长是。（用x、d、L表示）【答案】A【详解】①[1]由双缝干涉原理可知，先用滤光片得到单色光，然用单缝得到细长的光源，最后用双缝得到两束相干光，故a、b分别单缝和双缝。故选A。②[2]第一条亮纹到第六条亮纹间距是x，则相邻亮条纹间距为根据可得光的波长是4．（2024·全国·校联考模拟预测）甲、乙两同学在做“测定玻璃的折射率”的实验时，分别选用平行玻璃砖/半圆形玻璃砖做实验。（1）甲同学在画好平行玻璃砖界面两条直线后，不慎误将玻璃砖向上平移至图甲中虚线位置，而其他操作均正确，则测得的折射率将（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。（2）乙同学插大头针、确定和射光线，另一侧垂直纸面插大头针，为折射光线，作BA、CD垂直于法线于A、D两点；则玻璃砖的折射率可表示为（用图中线段长度表示）；若乙同学在插大头针前不小心将玻璃砖以O为圆心逆时时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】不变偏小【详解】（1）[1]如图所示可知所作的折射光线与实际的折射光线平行，所以在入射角和折射角测量准确的情况下，测得的折射率将不变。（2）[2]根据折射定律可得玻璃砖的折射率为[3]实验中该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心逆时针转过一小角度，可知折射光线将以O为圆心逆时针转动，则AB的测量值不变，CD的测量值变大，由可知测得玻璃砖的折射率将偏小。5．（2024·安徽·统考一模）某同学通过双缝干涉实验测量光的波长，实验装置如图（a）所示。（1）一毛玻璃屏上相邻亮条纹的间距可利用测量头测出，如图（b）所示。先将测量头分划板中心刻线与一明条纹中心P重合，其读数为，然后沿同一方向转动手轮，使分划板中心刻线移过4条暗条纹，与另一明条纹中心重合，相应的读数如图（c）所示，该读数为。（2）已知双缝间的距离为，双缝到屏的距离为，此单色光波长是。（保留三位有效数字）（3）若改用波长更短的单色光重复上述实验，条纹间距将(选填“变大”、“变小”或“不变”)【答案】20.502/20.501变小【详解】（1）[1]该读数为（2）[2]已知条纹间还有3条亮条纹，则相邻两亮条纹的间距为由干涉条纹的间距公式解得（3）由干涉条纹的间距公式可得，换波长更短的单色光重复上述实验，条纹间距将变小。6．（多选）（2024·福建漳州·统考二模）某小组用如图甲所示的双缝干涉装置来测量红光的波长。所用器材有：光具座、毛玻璃屏、双缝、白光光源、单缝、红光滤光片等光学元件。（1）实验过程如下：①取下遮光筒左侧的元件，打开光源，调节光源高度和角度，使它发出的光束能直接沿着遮光筒的轴线把屏照亮；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，调节单、双缝间距并使之相互平行。要使白光通过器材A后获得单一颜色的红光，则图中器材A的名称是（填“滤光片”或“单缝”）；③用米尺测量双缝到屏的距离L；④将测量头（其读数方法同螺旋测微器）的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该条亮纹定为第1条亮条纹。转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，如图乙所示，此时示数为mm，再求得相邻亮条纹的间距；⑤已知双缝间距d，可求得所测红光的波长。（2）关于本实验，下列说法正确的是。（填正确答案标号）A．减小双缝间距，干涉条纹间距减小

B．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间距增大C．去掉器材A后，干涉现象消失

D．若挡住双缝中的一条缝，屏上也会有条纹【答案】滤光片/13.869/13.871BD/DB【详解】（1）②[1]获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片；④[2]测量头固定刻度读数为，可动刻度读数为，示数为（2）[3]A.由可知，减小双缝间距d，干涉条纹间距将增大，A错误；B.增大双缝到屏的距离L，干涉条纹间距将增大，B正确；C.去掉滤光片后，干涉现象不会消失，会出现彩色的干涉条纹，C错误；D.发生干涉现象时，若挡住双缝中的一条缝，屏上也会有条纹，是衍射条纹，D正确。故选BD。7．（2024·全国·模拟预测）长方体玻璃砖的一个表面镀银（光线不能透过），为测定此玻璃砖的折射率，某同学列出主要实验步骤如下：①如图甲所示，将玻璃砖平放到水平面内的白纸上，镀银面与纸面垂直，贴着玻璃砖前、后两个面在纸上分别画出直线和，其中侧为镀银面；②在白纸上竖直插上两枚大头针，，在侧观察并插入两枚大头针，；③拔掉大头针，做入射光线和出射光线的光路图，入射光线与出射光线分别与交于O点和点，如图乙所示；④作的中垂线AB交于A点，交于B点，延长入射光线交AB于C点。（1）插第三枚大头针时，应使其。（填正确答案标号）A．只挡住的像B．只挡住的像C．同时挡住、的像（2）该玻璃砖的折射率为。（填正确答案标号）A．

B．

C．（3）若在插入两枚大头针、前，玻璃砖平行向下移动了少许，则折射率的测量结果比真实值。（填正确答案标号）A．偏大

B．偏小

C．等于【答案】CAA【详解】（1）[1]插第三枚大头针时，这枚大头针应同时挡住和的像。故选C。（2）[2]如图所示由几何关系知故选A。[3]如图所示若在插入两枚大头针，前，玻璃砖平行向下移动了少许，入射角的真实值等于入射角的测量值，折射角的真实值大于折射角的测量值，故折射率的测量结果比真实值偏大。故选A。8．（2024·广东·统考一模）某同学测量一半圆形透明玻璃砖的折射率，实验过程如下：①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d，确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上；②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系的白纸上，使其底面圆心和直径分别与O点和x轴重合，将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x轴放置，如图（b）所示；③用激光器发出激光从玻璃砖外壁始终指向O点水平射入，从y轴开始向右缓慢移动激光器，直至恰好没有激光从玻璃砖射出至挡板上的区域时，在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P。④取走玻璃砖，过P点作y轴的垂线PQ，用刻度尺测量PQ的长度L。根据以上步骤，回答下列问题：（1）测得半圆形玻璃砖直径d的读数如图（a）所示，则cm；（2）步骤③中，没有激光射至挡板上区域的原因是激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了；（3）根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖折射率的表达式为，若测得PQ线段的长度，计算可得玻璃砖的折射率为。（结果保留3位有效数字）【答案】6.43全反射1.61【详解】（1）[1]由图（a）可知，玻璃砖的直径为（2）[2]光束经玻璃砖折射后照在挡板上的区域内，当入射角逐渐增大，折射光线消失的时候，就是光束在玻璃界面处发生了全反射。（3）[3]当恰好发生全反射时，有[4]代入数据可得9．（2024·贵州·统考一模）某实验小组在用激光笔测量半圆形玻璃砖折射率的实验中，足够长的光屏与半圆形玻璃砖的直边平行，O点为玻璃砖圆心，为法线。当激光沿AO方向入射时光屏上未出现光斑；当激光沿BO方向入射时光屏上C点出现光斑，如图所示。（1）激光沿AO方向入射时光屏上未出现光斑的原因是。（2）过B点作的垂线，垂足为D。测得和，则该玻璃砖的折射率（用和表示）。【答案】全反射【详解】（1）[1]激光沿AO方向入射时光屏上未出现光斑的原因是激光未发生折射，发生全反射；（2）[2]由图标出折射角和入射角由图可知，由折射定律可知，该玻璃砖的折射率为10．（2024·吉林·校联考模拟预测）在实验室用双缝干涉测光的波长，实验装置如图所示（1）双缝、光屏、单缝，依次是图中的（填图中的字母）。（2）①图是实验得到的红光双缝干涉图样照片，根据该图可判断双缝干涉的亮条纹间距（填“相等”或“不相等”）。（3）在某次测量中，观察分划板中心线与乙图亮条纹中心对齐时的情形，如图②所示。然后转动测量头手轮，当分划板中心线与亮条纹中心对齐时，目镜中观察到的图应为③图中的。（4）已知单缝与光屏间距，双缝与光屏的间距，单缝与双缝间距为，双缝间距，图①中分划板中心线与亮条纹中心对齐时手轮读数为，与亮条纹中心对齐时手轮读数为，则实验测得该光的波长的表达式为。【答案】DFC相等A【详解】（1）[1]双缝干涉测光的波长的实验中，设备依次摆放的位置从左到右依次是光源、滤光片、单缝、双缝、滤光筒、光屏，双缝、光屏、单缝，依次是图中的D、F、C；（2）[2]①图可判断双缝干涉的亮条纹间距相等；（3）[3]转动测量头手轮，当分划板中心线与亮条纹中心对齐时，目镜中观察到的图应为③图中的A；（4）[4]由得11．（2023·四川泸州·统考一模）在“测玻璃的折射率”实验中：（i）如图甲，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，确定P3位置的方法是透过玻璃砖观察，使P3挡住（选填“P1、P2”或“P1、P2的像”）；（ii）小华同学正确确定P4位置，并确认其他的操作步骤也都正确后，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出图线，如图乙所示，从图线可求得玻璃砖的折射率是；（iii）小星同学在画界面时，不小心将界面bb'画歪了一些，如图丙所示，他随后实验测得的折射率（选填“偏大”“偏小”“不变”或“偏大、偏小和不变都有可能”）【答案】P1、P2的像1.6偏大、偏小和不变都有可能【详解】（i）[1]在插针P3时，透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2的像；（ii）[2]根据折射定律根据sinθ2sinθ1图像斜率可知，斜率折射率（iii）[3]红线表示实际的光路图而黑线是作图时所采用的光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏大，根据折射率公式可知小星同学测得的折射率与真实值相比偏小；红线表示实际的光路图而黑线是作图时所采用的光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏小，根据折射率公式可知小星同学测得的折射率与真实值相比偏大；光路如图所示操作正确，与画玻璃砖形状无关，所以小星同学测得的折射率与真实值相比不变。由上可知测得的折射率为偏大、偏小和不变都有可能。12．（2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考一模）利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可。A．将单缝向双缝靠近

B．将屏向靠近双缝的方向移动C．将屏向远离双缝的方向移动

D．使用间距更小的双缝（2）正确操作后，该组同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：①分划板在图中A、B位置时由游标卡尺读数求得相邻两条纹间距。②该单色光的波长m。【答案】B0.75【详解】（1）[1]若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则需要减小条纹间距，由公式A．将单缝向双缝靠近，不改变条纹间距，故A错误；B．将屏向靠近双缝的方向移动，减小，则条纹间距减小，故B正确；C．将屏向远离双缝的方向移动,增大，则条纹间距增大，故C错误；D．使用间距更小的双缝，则条纹间距增大，故D错误。故选B。（2）①[2]10分度游标卡尺的精确值为，由图可知则相邻两条纹间距为②[3]根据可得该单色光的波长为13．（2023·广东梅州·统考二模）如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。然后，接通电源使光源正常工作。（1）已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺游标尺为20分度，某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和副尺的示数如图丙所示，此示数为mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐，测得A、B条纹间的距离。则经滤光片射向双缝的色光的波长（用题目中所给字母写出表达式），利用上述测量结果，经计算可得波长m（保留两位有效数字）。（2）另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好，若他对实验装置进行了调整后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，则该调整可能是A．仅增加光源与滤光片间的距离B．仅增加单缝与双缝间的距离C．仅将单缝与双缝的位置互换D．仅将红色滤光片换成绿色滤光片【答案】D【详解】（1）[1]图丙中游标卡尺的最小分度值为0.05mm，主尺示数为0，游标尺的第7刻度线与主尺刻度线对齐，则示数为[2][3]A、B条纹间的距离为5倍相邻亮（暗）条纹间的距离，故根据相邻亮（暗）条纹间的间距公式有，解得代入数据可得（2）[4]该同学对实验装置调节后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，可知相邻条纹间的宽度减小，由公式可知，该调节可能是更换波长更短的光做实验，即将红色滤光片换成绿色滤光片，其他调节都达不到该实验效果。故选D。14．（2023·海南海口·海南华侨中学校考模拟预测）（1）图甲所示是用双缝干涉测光的波长的实验装置图。针对、、、四个位置或部件，回答问题：①双缝应安装在位置（填字母代号）．②某次实验中，双缝到光屏的距离和双缝的间距固定不变，用两种不同波长的单色光得到乙、丙两幅干涉图样，则图入射光的波长更长．（2）某实验小组利用如图所示的装置研究平抛运动规律。实验装置为完全相同的倾斜轨道与长度不同的水平轨道平滑连接，并将轨道固定在同一竖直面内的不同高度处。实验时，将两小球、（均可视为质点）同时从两倾斜轨道上自由释放，释放位置距各自的水平轨道的高度相同。两球运动过程中，用频闪照相的方式记录两小球的位置（在图中已标出）。忽略一切阻力，已知频闪照相机的频闪周期为。①小球、在运动过程中的任意时刻都在同一竖直线上，这说明。（选填正确答案标号）A．小球在水平方向做匀速直线运动B．小球在竖直方向做自由落体运动C．小球的运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动②小球做平抛运动后，利用频闪照片测量出两小球连续三个位置的高度差分别为、、，则重力加速度。（用题中所给字母表示）【答案】c乙A【详解】（1）①[1]根据实验操作步骤，双缝应安装在位置。②[2]根据双缝干涉条纹间距公式可知，干涉条纹的间距越大，波长越大，乙图入射光的波长大。（2）①[3]根据题述小球、在运动过程中的任意时刻都在同一竖直线上，可知两小球在水平方向的运动情况相同，这说明小球在水平方向做匀速直线运动，A项正确。BC错误。故选A。②[4]两小球连续三个位置的高度差分别为、、，小球在相邻相等时间内下落的高度分别为和，根据，可得解得15．（2023·安徽亳州·蒙城第一中学校考三模）在“测玻璃的折射率”实验中：（1）如图1，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是。A．若不小心用手触摸了光学表面，不会影响测量B．为减少测量误差，的连线与法线的夹角应尽量小些C．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些D．界面一定要与平行，否则会有误差（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。（3）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图像如图2所示，从图像可知玻璃砖的折射率等于。（4）如图3所示，在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面面到图中虚线位置，而在作光路图时界面a仍为开始所画的，则所测得的折射率将（填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】C大1.5偏大【详解】（1）[1]A．手拿光学元器件时切忌用手触摸“工作面”，以防脏污甚至腐蚀光学面造成永久的损坏，故A错误；B．为减少测量误差，入射角应适当大一些，即的连线与法线的夹角应尽量大些，故B错误：C．为了减小作图误差，将出射光线确定得更准确些，和的距离应适当取大些，故C正确：D．测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关，故玻璃的两个光学面不平行，对玻璃折射率的测定结果没有影响，故D错误。故选C。（2）[2]如果有几块宽度不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度大的玻璃砖来测量，宽度越大，出射光线的侧位移越大，折射角的测量越准确，故为了减小误差应选用宽度大的玻璃砖来测量。（3）[3]根据折射率定义公式有代入数据可得玻璃砖的折射率为（3）[4]在实验过程中，画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面画到图中虚线位置，而在作光路图时界面a仍为开始所画的，实际光线如图中的所示，而作图光线如图中OQ所示，导致折射角偏小，所测得的折射率偏大。16．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测）如图所示，某实验小组的同学在“测量玻璃的折射率”实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，将玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。O为直线AO与的交点。在直线AO上竖直地插上、两枚大头针。（1）选出实验接下来要完成的必要步骤并按顺序填写选项前的序号。A．在玻璃砖另一侧插上大头针，使仅挡住的像B．在玻璃砖另一侧插上大头针，使挡住的像和的像C．在玻璃砖另一侧插上大头针，使仅挡住D．在玻璃砖另一侧插上大头针，使挡住、的像和的像（2）过、作直线交于，连接。完成以上步骤后，实验小组内的同学采用不同的方式测量玻璃的折射率：①甲同学过O作直线垂直于。多次改变入射角，测出对应的折射角，建立平面直角坐标系，作图像如图2所示，若图像的斜率表示玻璃的折射率，则图像的y轴、x轴表示的物理量依次为。A．、B．、C．、D．、②乙同学如图3所示，以O为圆心作圆，与入射光线AO、折射光线分别交于E、F点，再过E、F点作的垂线，垂足分别为G、H点，用刻度尺测得，，则该玻璃砖的折射率数值为（计算结果保留三位有效数字）。（3）一位同学在某次实验中，准确地画好玻璃砖的界面和后，不慎将玻璃砖向下平移了一些，如图4所示，而实验的其他操作均正确，则折射率的测量值准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】BDB1.45等于【详解】（1）[1]在直线AO上竖直地插上、两枚大头针，然后在玻璃砖另一侧插上大头针，使挡住的像和的像，最后在玻璃砖另一侧插上大头针，使挡住、的像和的像；故实验接下来要完成的必要步骤是：BD。（2）①[2]根据折射定律可得可得可知图像的斜率表示玻璃的折射率，即图像的y轴、x轴表示的物理量依次为、。故选B。②[3]该玻璃砖的折射率为（3）[4]如图所示实线表示将玻璃砖向下平移后实际的光路图，而虚线是作图时采用的光路图，通过比较发现入射角和折射角均没有变化，由折射定律可知，折射率的测量值等于准确值。17．（2023·海南·统考模拟预测）某小组的甲、乙同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，如图1所示。（1）为了减小实验误差，下列操作正确的是。A．必须选择边界平行的玻璃砖B．选择的入射角应尽量小些C．没有刻度尺时，可以将玻璃砖界面当尺子画界线D．大头针和之间的距离应适当大些（2）甲同学手头有圆规和刻度尺但没有量角器，在完成了光路图以后，以点为圆心，为半径画圆，交延长线于点，过点和点作垂直法线的直线，与法线的交点分别为点和点，如图2所示。用刻度尺测得的长度为的长度为，则玻璃砖的折射率（用测量的字母表示）。（3）乙同学正确操作后，在实验中多次改变入射角，测出多组相关角度，作出的图像，如图3所示，则此玻璃砖的折射率。【答案】D1.51【详解】（1）[1]A．作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，故A错误；B．为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，可减小相对误差，效果会更好，故B错误；C．没有刻度尺时，将玻璃砖界面当尺子画界线会增大实验误差，故C错误；D．大头针和及和之间的距离适当大些时，引起的角度误差会减小，效果会好些，故D正确。故选D。（2）[2]根据题意，由几何关系可知则玻璃砖的折射率为（3）[3]根据图1，由折射定律可得，折射率为整理可得结合的图像可得，解得18．（2023·湖北·校联考模拟预测）在用“插针法”测量玻璃折射率的实验中：（1）在“用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率”的实验中，其实验光路图如下图所示，对实验中的一些具体问题，下列说法正确的是。A．为减小作图误差，和的距离应适当小一些B．为减小测量误差，和连线与玻璃砖界面法线的夹角应适当取大一些C．为减小误差，应当选用宽度较大的玻璃砖完成实验D．实验中玻璃砖在纸上的位置不可移动，可用玻璃砖代替尺子画出边界线以固定玻璃砖在纸上的位置（2）甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面和后，不小心碰了玻璃砖使它向一侧平移了少许，如图2所示，他随后实验测出的折射率。（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。（3）乙同学在画界面时，不小心将两界面、间距画得比玻璃宽度大些（仍然与平行），如图3所示，他随后实验测得的折射率（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。（4）丙同学在画界面时，不小心将界面画歪了一些，如图4所示，他随后实验测得的折射率。【答案】BC/CB不变偏小见解析【详解】（1）[1]A．为减小作图误差，和的距离应适当大一些，A错误；B．和连线与玻璃砖界面法线的夹角适当大一些，折射现象根明显，误差较小，B正确；C．宽度较大的玻璃砖，光在玻璃砖中的路程长，入射点与出射点距离较大，确定角度越准确，误差越小，C正确；D．不可用玻璃砖代替尺子，应沿玻璃砖描点后，用尺子画出玻璃砖界面，D错误。故选BC。（2）[2]根据题意，如图入射角与折射角没有误差，测量的折射率不变。（3）[3]根据题意，如图入射角不受影响，当折射角的测量值大于真实值，根据因此测得折射率偏小。（4）[4]画出的界面与真实界面存在交点，左侧界面宽度变小，若光线从左侧出射，则测得折射率偏大；若从交点出射，测得折射率不变，；若从右侧出射，测得折射率偏小。故不能准确说明测得折射率误差，视情况而定。19．（2023·北京东城·统考二模）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。（1）如图甲所示，“测玻璃的折射率”的实验中，将白纸平铺在木板上并用图钉固定，之后将玻璃砖平放在白纸上，在适当位置竖直地插上A、B、C、D四个大头针。图中a和a'为玻璃砖的两个界面，AB延长线与直线a的交点为O，CD延长线与直线a'的交点为O'，NN'表示法线。①在插大头针C时，应使其（选填选项前的字母）。A．只挡住A的像

B．只挡住B的像

C．同时挡住A、B的像②该玻璃砖的折射率可表示为（用θ1和θ2表示）。（2）利用不同电路测量电源电动势和内阻。①用图乙所示电路测量时，产生系统误差的主要原因是。A．电压表的分流作用

B．电压表的分压作用

C．电流表的分流作用

D．电流表的分压作用②用图丙所示电路测量时，改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录多组电流表示数I和电阻箱示数R，以R为横轴，以为纵轴，做出图像，图线的斜率表示。【答案】C