刘锋同学做“利用插针法测定玻璃砖折射率”实验,记录的玻璃砖和大头针的位置如图甲所示。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/28/28137fd2-833c-497b-9724-762edcac7b86.png?resizew=342)
(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是___________ ;
A.在确定玻璃砖上下边界时,应用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出
、![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/579d30cd992d70b5ea61728325a8630e.png)
B.在确定
、
,位置时,二者距离应适当远一些,以减小误差
C.为了实验操作方便,应选用粗的大头针
D.为了减小实验误差,应该改变入射角的大小,多做几次实验
(2)如图甲所示,过
、
,做直线交
于
,过
作垂直于
的直线
,连接
。用量角器测量图甲中角
和
的大小,则玻璃砖的折射率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f3cb8d72bb2e281b943b3b430138ef7.png)
_______ ;
(3)由于没有量角器和三角函数表,刘锋同学利用圆规,以入射点O为圆心、随机的半径R作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再分别过A、B点作法线
的垂线,垂足分别为C、D点,如图乙所示,则玻璃砖的折射率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f3cb8d72bb2e281b943b3b430138ef7.png)
__________ (用图中线段的字母表示)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/28/28137fd2-833c-497b-9724-762edcac7b86.png?resizew=342)
(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是
A.在确定玻璃砖上下边界时,应用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bb994efddf1d6a9978c3f8cf555d5cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/579d30cd992d70b5ea61728325a8630e.png)
B.在确定
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/797e67927616b141ed7c6b83f8b6f4fb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fee50575e3ebd56c4f46dd0bbf8e55d3.png)
C.为了实验操作方便,应选用粗的大头针
D.为了减小实验误差,应该改变入射角的大小,多做几次实验
(2)如图甲所示,过
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/797e67927616b141ed7c6b83f8b6f4fb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fee50575e3ebd56c4f46dd0bbf8e55d3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/579d30cd992d70b5ea61728325a8630e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/12fe32dfbd66709875c5b9f79c9496da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/12fe32dfbd66709875c5b9f79c9496da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/579d30cd992d70b5ea61728325a8630e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bbe9a0dc4298b1f283d0f728a231a375.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/270ddac9587bf1ea553914cb69595ab2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b5858ee1ce52b251816757257a11c29.png)
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(3)由于没有量角器和三角函数表,刘锋同学利用圆规,以入射点O为圆心、随机的半径R作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再分别过A、B点作法线
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d583f9d5300e46ca713b61d742df9c83.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f3cb8d72bb2e281b943b3b430138ef7.png)
更新时间:2022-06-26 21:39:21
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【知识点】 用插针法测介质折射率的注意事项和误差分析
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【推荐1】在“测定玻璃的折射率”的实验中,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,铅笔,白纸。
(1)甲同学的下列措施中能够提高实验准确程度的一项是______ ;
A.选用两光学表面间距小的玻璃砖
B.选用两光学表面平行的玻璃砖
C.选用粗的大头针完成实验
D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离要适当大些
(2)乙同学在画好玻璃界面两条直线后,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”)
(3)丙同学选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线
的垂线,垂足分别为C、D点,如图乙所示,则玻璃的折射率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f3cb8d72bb2e281b943b3b430138ef7.png)
______ 。(用图中线段的字母表示)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/31/2517982943739904/2518376738250752/STEM/d0b9f536-bf3f-4606-8321-e1490a430a19.png?resizew=243)
(1)甲同学的下列措施中能够提高实验准确程度的一项是
A.选用两光学表面间距小的玻璃砖
B.选用两光学表面平行的玻璃砖
C.选用粗的大头针完成实验
D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离要适当大些
(2)乙同学在画好玻璃界面两条直线后,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
(3)丙同学选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/31/2517982943739904/2518376738250752/STEM/d0b9f536-bf3f-4606-8321-e1490a430a19.png?resizew=243)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/31/2517982943739904/2518376738250752/STEM/5711a004-252b-4ea6-a933-3e147b7505c1.png?resizew=158)
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【推荐2】如图甲所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面 aa′和 bb′,O 为直线 MO 与 aa′的交点,在直线 MO 上竖直地插上 P1、P2 两枚大头针。
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有________ ;
A.插上大头针 P3,使 P3 仅挡住 P2的像
B.插上大头针 P3,使 P3挡住 P1的像和 P2 的像
C.插上大头针 P4,使 P4仅挡住 P3
D.插上大头针 P4,使 P4 挡住 P3和 P1、P2的像
(2)图甲是他在操作过程中的一个状态,请你指出第四枚大头针 P4应在图甲中的位置________ (填“A”“B”或“C”);
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/28/0176dd90-6a61-44ee-b698-eef4ac9455b9.png?resizew=519)
(3)如图乙所示,该同学在实验中将玻璃砖界面 aa′和 bb′的间距画得过宽,若其他操作正确,则折射率的测量值________ 准确值(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有
A.插上大头针 P3,使 P3 仅挡住 P2的像
B.插上大头针 P3,使 P3挡住 P1的像和 P2 的像
C.插上大头针 P4,使 P4仅挡住 P3
D.插上大头针 P4,使 P4 挡住 P3和 P1、P2的像
(2)图甲是他在操作过程中的一个状态,请你指出第四枚大头针 P4应在图甲中的位置
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/28/0176dd90-6a61-44ee-b698-eef4ac9455b9.png?resizew=519)
(3)如图乙所示,该同学在实验中将玻璃砖界面 aa′和 bb′的间距画得过宽,若其他操作正确,则折射率的测量值
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【推荐3】如图所示,某同学为了测量截面为正三角形的三棱镜玻璃折射率,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的左侧插上两枚大头针
和
,然后在棱镜的右侧观察到
像和
像,当
的像恰好被
像挡住时,插上大头针
和
,使
挡住
、
的像,
挡住
和
、
的像,在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如甲图所示,测量仪器有量角器。
(1)请画出甲图中的光路图,并在图中标出光线进入玻璃砖时发生折射的入射角
和折射角![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e93fa313adc4ac7608ba9449fd755212.png)
______ 。
(2)三棱镜玻璃材料折射率的计算公式则可表示为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f3cb8d72bb2e281b943b3b430138ef7.png)
______ ;(用
和
表示)
(3)若在确定三棱镜的界面时,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,如乙图),其他操作均正确,则三棱镜材料折射率的测量值______ 真实值(填“大于”、“小于”、“等于”)。
(4)对“测定玻璃折射率”的实验中的一些问题,几个同学发生了争论,他们的意见如下,其中不正确的是______ 。
A.为了提高测量的精确度,
、
及
、
之间的距离应适当大一些
B.为了提高测量的精确度,入射角应适当大一些
C.
、
之间的距离的大小及入射角的大小跟测量的精确度无关
D.如果入射角太大,则反射光过强,折射光过弱,不易观察
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2708fa6298e52f617383efc175b71ddc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b9cb8e6ff801523b0304576cd69fd2d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2708fa6298e52f617383efc175b71ddc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b9cb8e6ff801523b0304576cd69fd2d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2708fa6298e52f617383efc175b71ddc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b9cb8e6ff801523b0304576cd69fd2d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/797e67927616b141ed7c6b83f8b6f4fb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fee50575e3ebd56c4f46dd0bbf8e55d3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/797e67927616b141ed7c6b83f8b6f4fb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2708fa6298e52f617383efc175b71ddc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b9cb8e6ff801523b0304576cd69fd2d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fee50575e3ebd56c4f46dd0bbf8e55d3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/797e67927616b141ed7c6b83f8b6f4fb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2708fa6298e52f617383efc175b71ddc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b9cb8e6ff801523b0304576cd69fd2d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/9/2bdc7ac2-4618-422d-87e1-1a86a0e944d4.png?resizew=364)
(1)请画出甲图中的光路图,并在图中标出光线进入玻璃砖时发生折射的入射角
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25f64fa38725c136504f723019a18dc5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e93fa313adc4ac7608ba9449fd755212.png)
(2)三棱镜玻璃材料折射率的计算公式则可表示为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f3cb8d72bb2e281b943b3b430138ef7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25f64fa38725c136504f723019a18dc5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e93fa313adc4ac7608ba9449fd755212.png)
(3)若在确定三棱镜的界面时,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,如乙图),其他操作均正确,则三棱镜材料折射率的测量值
(4)对“测定玻璃折射率”的实验中的一些问题,几个同学发生了争论,他们的意见如下,其中不正确的是
A.为了提高测量的精确度,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2708fa6298e52f617383efc175b71ddc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b9cb8e6ff801523b0304576cd69fd2d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/797e67927616b141ed7c6b83f8b6f4fb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fee50575e3ebd56c4f46dd0bbf8e55d3.png)
B.为了提高测量的精确度,入射角应适当大一些
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2708fa6298e52f617383efc175b71ddc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b9cb8e6ff801523b0304576cd69fd2d.png)
D.如果入射角太大,则反射光过强,折射光过弱,不易观察
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