如图甲所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜，并确定AB和AC界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针和，再从镜的右侧观察和的像。

1. 如图甲所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜，并确定AB和AC界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，再从镜的右侧观察 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的像。

(1) 下列正确的操作步骤是__________。 A. 插上大头针 $\text{[math]}$ ，使 $\text{[math]}$ 仅挡住 $\text{[math]}$ 的像 B. 插上大头针 $\text{[math]}$ ，使 $\text{[math]}$ 同时挡住 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的像 C. 插上大头针 $\text{[math]}$ ，使 $\text{[math]}$ 仅挡住 $\text{[math]}$ D. 插上大头针 $\text{[math]}$ ，使 $\text{[math]}$ 同时挡住 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的像和 $\text{[math]}$

(2) 正确完成上述操作后，在纸上标出大头针 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的位置（图中已标出）。为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干条辅助线，如图乙、丙所示。能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图选填（“乙”或“丙”，所测玻璃折射率的表达式 $\text{[math]}$ （用代表线段长度的字母ED、FG表示）。

(3) 若在描绘三棱镜轮廓的过程中，放置三棱镜的位置向右发生了微小的平移，底边BC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真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。

【考点】

测定玻璃的折射率;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某同学用插针法测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下：

①如图甲所示，在平铺的白纸上画出直线MN作为界面，垂直MN作法线相交于点O，并画出一条线段 $\text{[math]}$ 作为入射光线。把半圆柱体玻璃砖放在白纸上，并使其直边与MN重合，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线（图中实线部分），再作虚线半圆与半圆弧轮廓线对称。

②在直线 $\text{[math]}$ 上垂直纸面插上大头针 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，并在玻璃砖另一侧垂直纸面插大头针 $\text{[math]}$ ，使 $\text{[math]}$ 挡住 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的像。

③拿走玻璃砖，连接 $\text{[math]}$ 作为折射光线，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，垂直于法线作线段BA、CD并分别交法线于A、D点。延长BO交半圆弧于点E。

④过E作法线的垂线EF，F是垂足，并用刻度尺分别测量CD的长度x和EF的长度y。

⑤改变入射角，得到多组x和y的数据。根据这些数据作出 $\text{[math]}$ 图像，如图乙所示。

(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. 实验时不能用手直接接触玻璃砖的光学面 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) 根据图乙，可计算得玻璃砖的折射率为

(3) 该同学将玻璃砖向上平移一小段距离，重复上述实验，作出光路图后发现光线恰好从玻璃砖最底部出射，此时出射光线于入射光线（选填“平行”或“不平行”）。

实验探究题普通

2. “测定玻璃的折射率”的实验中，在水平放置的白纸上放好玻璃砖， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。

(1) 在插 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 时，应使____（选填选项前的字母） A. $\text{[math]}$ 只挡住 $\text{[math]}$ 的像 B. $\text{[math]}$ 只挡住 $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$ 只挡住 $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$ 同时挡住 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的像

(2) 以下对于减小实验误差没有帮助的是____ A. 玻璃砖选择适当宽厚一些的 B. 入射角应尽量小一些 C. 两个大头针的距离应适当拉大一些

(3) 该小组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 $\text{[math]}$ 的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率 $\text{[math]}$ 。（用图中线段的字母表示）

实验探究题普通

3. 如图所示，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 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。O为直线AO与 $\text{[math]}$ 的交点。在直线OA上竖直地插上 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ ，使 $\text{[math]}$ 仅挡住 $\text{[math]}$ 的像 B. 插上大头针 $\text{[math]}$ ，使 $\text{[math]}$ 挡住 $\text{[math]}$ 的像和 $\text{[math]}$ 的像 C. 插上大头针 $\text{[math]}$ ，使 $\text{[math]}$ 仅挡住 $\text{[math]}$ D. 插上大头针 $\text{[math]}$ ，使 $\text{[math]}$ 挡住 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的像

(2) 过 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 作直线交 $\text{[math]}$ 于 $\text{[math]}$ ，过 $\text{[math]}$ 作垂直于 $\text{[math]}$ 的直线 $\text{[math]}$ ，连接 $\text{[math]}$ 。测量图中角 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的大小。则玻璃砖的折射率 $\text{[math]}$ 。

(3) 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，其中正确的是：__________。 A. 为了提高测量的精确度， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 及 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之间的距离应适当大一些 B. 为了提高测量的精确度，入射角应尽量小一些 C. $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 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

实验探究题普通