高中物理教科版 (2019)选择性必修 第一册2 实验：测定玻璃的折射率练习题

这是一份高中物理教科版 (2019)选择性必修 第一册2 实验：测定玻璃的折射率练习题，共4页。
第四章　分层作业22　实验:测定玻璃的折射率A级必备知识基础练1.某实验小组用插针法测定玻璃砖的折射率。(1)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线如图甲所示,从图线可知玻璃砖的折射率是　　　　。 (2)实验中,A、B两位同学在纸上画出的界面EE'、FF'与玻璃砖位置的关系分别如图乙、丙所示,其中A同学用的是矩形玻璃砖,B同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确,且均以EE'、FF'为界面画光路图,则A同学折射率的测量值　　　　真实值,B同学折射率的测量值　　　　真实值。(均选填“>”“=”或“<”) 2.如图所示,某同学在“用插针法测定玻璃的折射率”实验中,先将方格纸固定在木板上,再将一截面为直角三角形的玻璃砖ABC放在方格纸上,在玻璃砖AB侧的方格纸上插两枚大头针P1和P2,再按照实验步骤在玻璃砖的AC侧插上大头针P3和P4。(1)关于本实验操作,下列说法正确的有　　　　。 A.实验中选用较粗的大头针,以便大头针的像能看得清晰B.插好的大头针应与纸面垂直C.为了减小误差,插大头针时应使P1和P2、P3和P4的间距适当大一些(2)利用图中方格纸上的实验记录,可计算此玻璃砖的折射率为　　　　(答案可用根号和分数表示)。 B级关键能力提升练3.如图所示,某同学利用插针法测定半圆形玻璃砖的折射率。在一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时,P3恰可挡住P1、P2所成的像,P4恰可挡住P1、P2所成的像以及P3。(1)以下说法正确的是　　　　　。 A.P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些,可以提高准确度B.P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些,可以提高准确度C.入射角i适当大些,可以提高准确度D.P1、P2的间距、入射角的大小均与实验的准确度无关(2)该玻璃砖的折射率n=　　　　　。 4.某同学为了测量截面为正三角形的玻璃三棱镜的折射率,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2,然后在棱镜的右侧观察到P1和P2的像,当P1的像恰好被P2的像挡住时,插上大头针P3和P4,使P3挡住P1、P2的像,P4也挡住P1、P2的像,在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示。(1)在图上画出对应的光路。(2)为了测出三棱镜玻璃材料的折射率,若以AB为分界面,需要测量的量是　　　　　,在图上标出它们。(3)三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n=　　　　。(用图中所标量表示) (4)若在描绘三棱镜轮廓的过程中,放置三棱镜的位置发生了微小的平移(移至图中的虚线位置,底边仍重合),若仍以AB为分界面,则三棱镜玻璃材料折射率的测量值　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。  答案：1.答案(1)1.5　(2)<　=解析(1)由折射率公式得n==1.5。(2)A同学测定折射率时,作出的折射光路如图虚线所示,实线表示实际光线,可见折射角增大,则由折射定律可知,折射率将偏小。B同学测折射率时,主要操作正确,与玻璃砖形状无关,故B同学测得的折射率等于真实值。2.答案(1)BC　(2)解析(1)实验中为了准确确定入射光线和折射光线,大头针不能选用较粗的,虽然大头针的像能看得清晰,但像的位置变大,误差变大,故A错误;为了准确确定入射光线和折射光线,大头针应垂直地插在纸面上,故B正确;为了减小误差,准确确定入射光线和折射光线,插大头针时应使P1和P2、P3和P4的间距适当大一些,故C正确。(2)利用图中方格纸上的实验记录,可计算入射角的正弦值为sinθ介=设直线P3P4与直线P1P2的夹角为α,如图所示,则有tanα=,sinα=,cosα=则折射角的正弦值为sinθ空=sin(θ介+α)=则此玻璃砖的折射率为n=。3.答案(1)AC　(2)解析(1)反射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的,大头针间的距离太小,引起的误差会较大,故P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些,可以提高准确度,A正确,B错误;入射角i尽量大些,折射角也会大些,折射现象较明显,角度的相对误差会减小,故C正确,D错误。(2)由题图知,沿P1、P2的光线入射角为i=30°,折射角为r=60°,则该玻璃砖的折射率n=。4.答案(1)如解析图所示　(2)入射角θ1、折射角θ2(3)　(4)大于解析(1)光路图如图所示。(2)若以AB为分界面,需要测量的量为入射角θ1、折射角θ2。(3)该三棱镜玻璃材料的折射率的计算公式为n=。(4)若在描绘三棱镜轮廓的过程中,放置三棱镜的位置发生了微小的平移,仍以AB为分界面,将入射光线与AB的交点和出射光线与BC的交点连接起来,从而可知该连接线发生偏转,导致折射角变小,所以测量值比真实值大。