如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。

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。

(1) 在平铺的白纸上画出玻璃砖上表面和圆心O，先画出入射光线，让入射光线过圆心O。放置好玻璃砖，在入射光线适当位置垂直纸面插入大头针 $\text{[math]}$ ，从玻璃砖圆面一侧观察，垂直纸面插入大头针 $\text{[math]}$ ，使 $\text{[math]}$ 挡住的像；

(2) 图中A、B分别是入射光线延长线、折射光线上与O点等距的两点，A、B两点到法线的距离分别为4.50cm、2.75cm，则该玻璃砖的折射率 $\text{[math]}$ ；（结果保留三位有效数字）

(3) 该实验中在白纸上画出玻璃砖的边界后，利用插针法，如果入射光线不过圆心O点，是否可以完成该玻璃砖折射率的测量（选填“可以”或“不可以”）

【考点】

测定玻璃的折射率;

【答案】

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实验探究题容易

1. 用三棱镜做测量玻璃的折射率实验，先在白纸上放好三棱镜，在三棱镜的一侧插上两枚大头针P₁和P₂ ，然后在三棱镜的另一侧观察，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P₃和P₄ ，使P₃挡住P₁和P₂的像，P₄挡住P₃和P₁、P₂的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示。

（1）在图中画出所需的光路；

（2）为了测出三棱镜的折射率，需要测量的物理量是、，在图中标出它们；

（3）计算三棱镜折射率的公式是n=。

实验探究题普通

2. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，做出的光路图及测量的相关角度如图甲所示。

(1) 下列说法正确的是（　　） A. 在插P₃和P₄时，只需要P₄挡住P₃即可确定出射光线的光路 B. P₁、P₂及P₃、P₄之间的距离适当大些，可以提高准确度 C. 实验中入射角θ适当偏大一点，测量结果越准确 D. 实验中大头针P₁、P₂越靠近法线测量结果越准确

(2) 由于实验时忘了携带刻度尺、量角器等工具，该同学利用坐标纸进行数据处理，他利用图乙可以计算出玻璃砖的折射率为。

(3) “插针法”确定好光路后，另一同学在坐标纸上确定界面的时候，不小心把玻璃砖整体平行上移一小段距离d，如图丙所示，此时他计算出的玻璃砖折射率。（选填“偏大”“偏小”或“不变”）

实验探究题普通

3. 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