某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线，如图甲所示，并在入射光线AO上插上大头针P1、P2 ，现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上P3和P4大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线。

1. 某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线，如图甲所示，并在入射光线AO上插上大头针P₁、P₂ ，现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上P₃和P₄大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线。

(1) 在图甲中作出光线在玻璃砖中和出射后光线的光路图，并画出玻璃砖中光线的折射角θ₂。

(2) 经过多次测量作出sinθ₁~sinθ₂的图像如图乙，玻璃砖的折射率为（计算结果保留三位有效数字）。

(3) 若该同学在确定P₄位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把P₄位置画的偏左了一些，则测出来的折射率（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

(4) 该同学突发奇想用两块同样的玻璃直角棱镜ABC来做实验，两者的AC面是平行放置的，插针P₁、P₂的连线垂直于AB面，若操作无误，则在图丙中右边的插针应该是（　　） A. P₃、P₆ B. P₃、P₈ C. P₅、P₆ D. P₇、P₈

【考点】

测定玻璃的折射率;

【答案】

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实验探究题普通

1. 甲、乙两位同学利用“插针法”来测量平行玻璃砖折射率。

(1) 甲同学用如图甲所示的装置进行实验，为了减小误差，下列操作正确的是 A. 没有刻度尺时，可以将玻璃砖界面当尺子画界线 B. 玻璃砖的前后两个侧面务必平行 C. 插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些

(2) 甲同学测得θ₁ ， θ₂ ，及平行玻璃砖宽度d（真空中光速为c），光通过玻璃砖的时间为。（用所测得的物理量表示）；

(3) 甲同学正确画出玻璃砖的两个折射面aa'和bb'后，不慎移动玻璃砖，使它向上平移了一点（如图所示），之后插针等操作都正确无误，并仍以aa'和bb'为折射面画光路图，所得折射率n的值将（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；

(4) 乙同学完成光路图后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO'延长线于C点，过A点和C点作法线的垂线，与法线的交点分别为B点和D点，如图乙所示。用刻度尺分别测量CD的长度x和AB的长度y，改变入射角，得到多组x和y的数据。作出 $\text{[math]}$ 图像，如图丙所示。可计算得玻璃砖的折射率为

实验探究题普通

2. 实验室有一块一侧有反光涂层的矩形玻璃砖，它的长宽比为 $\text{[math]}$ ，某同学用激光笔测量该玻璃砖的折射率。由于缺少标准测量工具，该同学将纸张裁成和玻璃砖一样大，通过对折产生折痕对纸张进行等分，将纸张变为测量工具。

(1) 用纸张折痕确定法线，调整激光笔的位置如图所示，AO为入射光线，光线通过玻璃砖从B点射出，可知玻璃砖的折射率为 $\text{[math]}$ （可用分数、小数及根号表示）；

(2) 在本实验中，下列方法最能有效减小实验误差的是（单选，填字母）。 A. 仅适当增大光线的入射角 B. 仅适当减小光线的入射角 C. 仅适当增加纸张的等分折痕 D. 仅适当减少纸张的等分折痕

实验探究题普通

3. 某实验小组用插针法测量一梯形玻璃砖的折射率。其实验步骤如下：

①将玻璃砖平放在铺有白纸的木板上，在白纸上画出玻璃砖的四条边界ABCD；

②在边界AB边的外侧白纸上M处插上一根大头针，如图a所示。然后再在白纸上离第一根大头针一定的距离插第二根大头针。

③在BC边的外侧白纸上插第三根大头针，通过观察使它把第一、二根大头针的像都挡住，再插第四根大头针，使它把第一、二根大头针的像及第三根大头针都挡住。

④标记下四根大头针的位置，移去玻璃砖，拔去大头针，过第一、二根大头针位置作一条直线MP交AB于P点，过第三、四根大头针位置作一条直线交BC于Q点，连接PQ，如图b所示。

⑤用量角器量出MP、PQ与AB边的夹角大小，分别用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示。

(1) 为了提高测量的精度，插在白纸上的第一、二根大头针之间的距离及第三、四根大头针之间的距离___________（选填序号）； A. 必须相等 B. 越小越好 C. 适当大一些

(2) 步骤③中眼睛观察的视界及方向应该是___________（选填序号）； A. 从上往下垂直玻璃砖平面俯视 B. 从BC边往AD边方向看 C. 从BC边往AB边方向看 D. 从CD边往AB边方向看

(3) 根据上述实验可得该玻璃的折射率 $\text{[math]}$ （用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示）。

实验探究题普通