实验15　测定玻璃的折射率-2021年高考物理二轮复习实验专题强化训练（原卷版）

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实验 15
　
测定玻璃的折射率
能力训练----研典题 导解法
训练点 1
　
教材原型实验的基本技能
典例 1　 如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率.在平铺的白纸上垂直纸面插大头针
P1、P2确定入射光线,并让入射光线过圆心 O,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针 P3,使P3挡
住P1、P2的像,连接 OP3,图中 MN 为分界线,虚线半圆与玻璃砖对称,B、C分别是入射光线、折射光线与圆的
交点,AB、CD 均垂直于法线并分别交法线于 A、D点.
(1)设AB 的长度为 l1,AO 的长度为 l2,CD 的长度为 l3,DO 的长度为 l4,为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用
刻度尺测量
　　　　　　
,则玻璃砖的折射率可表示为
　　　　　　
.
(2)该同学在插大头针 P3前不小心将玻璃砖以 O为圆心顺时针转过一小角度,由此测得玻璃砖的折射率将
(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
训练点 2
　
实验拓展与创新
典例 2 某同学测量玻璃砖的折射率,准备了下列器材:激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃
砖.如图所示,直尺与玻璃砖平行放置,激光笔发出的一束激光从直尺上 O点射向玻璃砖表面,在直尺上观察到
A、B两个光点,读出 OA 间的距离为 20.00 cm,AB 间的距离为 6.00 cm,测得图中直尺到玻璃砖上表面距离
d1=10.00 cm,玻璃砖厚度 d2=4.00 cm.玻璃的折射率 n=
　　　　
,光在玻璃中传播速度 v=
　　　　
m/s(光在
真空中传播速度 c=3.0×108 m/s,结果均保留 2位有效数字).
即时过关----练能力 学方法
1.在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面 aa'、bb'与玻璃砖位置
的关系分别如图
①
、
②
和
③
所示,其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖.他们的其
他操作均正确,且均以 aa'、bb'为界面画光路图.
(1)甲同学测得的折射率与真实值相比
　　　　
(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
(2)乙同学测得的折射率与真实值相比
　　　　
(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
(3)丙同学测得的折射率与真实值相比
　　　　
.
2.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率.开始玻璃砖的位置如图中实线所示,
使大头针 P1、P2与圆心 O在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心 O缓慢转动,同
时在玻璃砖的直径一侧观察 P1、P2的像,且P2的像挡住 P1的像.如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述
现象恰好消失.此时只需测量出
　　　　
,即可计算出玻璃砖的折射率.请用你测量的量表示出折射率 n=
.
3在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了 4枚大头针,如图甲所示.
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