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：⑴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⑵①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 ⑶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）⑷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。

1. 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：

⑴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

⑵①激光笔发出的激光从玻璃砖上的 $\text{[math]}$ 点水平入射，到达 $\text{[math]}$ 面上的 $\text{[math]}$ 点后反射到 $\text{[math]}$ 点射出．用大头针在白纸上标记 $\text{[math]}$ 点、 $\text{[math]}$ 点和激光笔出光孔 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 连线的延长线与 $\text{[math]}$ 面的边界交于 $\text{[math]}$ 点，如图（a）所示

③用刻度尺测量 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的长度 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ． $\text{[math]}$ 的示数如图（b）所示， $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 。测得 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$

⑶利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式 $\text{[math]}$ ；由测得的数据可得折射率 $\text{[math]}$ 为（结果保留3位有效数字）

⑷相对误差的计算式为 $\text{[math]}$ 。为了减小 $\text{[math]}$ 测量的相对误差，实验中激光在 $\text{[math]}$ 点入射时应尽量使入射角。

【考点】

测定玻璃的折射率;

【答案】

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实验探究题普通

1. 如图所示，用“插针法”测量一等腰三角形玻璃砖（侧面分别记为4和 B、顶大小为）的折射率。

①在白纸上画一条直线 ab，并画出其垂线 cd，交于0点；

②将侧面A沿 ab 放置，并确定侧面 B 的位置ef

③在cd 上坚直插上大头针 P₁ 和 P₂ ，从侧面 B 透过玻璃砖观察P和P₁ 和 P₂ ，插上大头针P₃要求P₃能挡住（选填“P₁ ， ”“P₂”，或“P₁”、和“P₂”）的虚像；

④确定出射光线的位置（选填“需要”或“不需要”第四枚大头针；

⑤撤去玻璃砖和大头针，测得出射光线与直线ef的夹角为 a，则玻璃砖折射率 n=。

实验探究题普通

2. 某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验．

(1) 为测量玻璃的折射率，按如图所示进行实验，以下表述正确的一项是____。（填正确答案标号）

A. 用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a^' B. 在玻璃砖一侧插上大头针P₁、P₂ ，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P₂把P₁挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O₁。在眼睛这一侧，插上大头针P₃ ，使它把P₁、P₂都挡住，再插上大头针P₄ ，使它把P₁、P₂、P₃都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O₂ C. 实验时入射角θ₁应尽量小一些，以减小实验误差

(2) 为探究介质折射率与光的频率的关系，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面．保持相同的入射角，根据实验结果作出光路图，并标记红光和绿光，如图乙所示．此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关．频率大，折射率（填“大”或“小”）

(3) 为探究折射率与介质材料的关系，用同一束激光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图丙、丁所示。保持相同的入射角α₁ ，测得折射角分别为（α₂、α₃（α₂＜α₃）），则玻璃和该介质的折射率大小关系为n_玻璃n_介质（填“＞”或“＜”）。此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材料有关。

实验探究题普通

3. 某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下：

①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴 $\text{[math]}$ ，并使其圆心位于O点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图（a）所示。

②将一细激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃砖，记录折射光线与半圆弧的交点M。

③拿走玻璃砖，标记CO光线与半圆弧的交点P。

④分别过M、P作BB'的垂线 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 是垂足，并用米尺分别测量 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的长度x和y。

⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组x和y的数据。根据这些数据作出 $\text{[math]}$ 图像，如图（b）所示。

(1) 关于该实验，下列说法正确的是____（单选，填标号）。 A. 入射角越小，误差越小 B. 激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差 C. 选择圆心O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显

(2) 根据 $\text{[math]}$ 图像，可得玻璃砖的折射率为（保留三位有效数字）。

(3) 若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

实验探究题普通