【文档说明】高考物理第一轮复习课时跟踪练：第14章第6讲 实验十五：测定玻璃的折射率 (含解析).doc，共(7)页，164.000 KB，由MTyang资料小铺上传

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第十四章波与相对论第六讲实验十五：测定玻璃的折射率课时跟踪练1.(2018·九江模拟)如图所示，用插针法测定玻璃的折射率的实验中，以下各说法中正确的是()①P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可

以提高准确度②P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高准确度③入射角θ1适当大些，可以提高准确度④入射角太大，入射光线会在玻璃砖的内表面发生全反射，使实验无法进行⑤P1、P2的间距和入射角的大小均与实验的准确度无关A．①③B．②④C．③⑤D．①

④解析：因为实验中的入射光线和折射光线都是隔着玻璃砖观察在一直线上的大头针确定的，相互间的距离太小，容易出现偏差，①正确，②错误．入射角适当大些，相应的折射角也增大，折射现象较明显，容易测量些，③正确，⑤错误．由

于光通过玻璃砖时，各相关角度互相制约着，其出射角恒等于入射角，而对于入射的界面，光线是从光疏介质射入光密介质，折射角必小于入射角，当入射角趋于最大值90°时，折射角也趋于最大值θ2max，而对于出射的界面，在玻璃砖内的折射光线的

入射角最大值也只能为θ2max，根据光路可逆原理，出射角最大值也趋于90°，即始终能透过玻璃砖看到入射光线，④错误．答案：A2.(2018·洛阳模拟)“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D.在插入第四个大

头针D时，应使它______．如图所示是在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a、a′是描在纸上的玻璃砖的两个边．根据该图可算得玻璃的折射率n＝________(计算结果保留两位有效数字)．解析：测定玻璃折射率的实验是利用大头针得到进入玻璃的入射光线，在另一侧插入大头针挡住前面的A、

B的像来确定C，同样插入大头针D挡住C及A、B的像，C和D确定了出射光线，利用入射点和出射点的连线来确定折射光线，作出法线FG，连接OO′，以O点为圆心画圆，分别交AB、OO′于E、Q两点，分别过E、Q向GF作垂线EG、FQ，并用毫米刻度尺测其长度，如

图所示，根据n＝sinθ1sinθ2，可得n＝EGFQ＝1.8.答案：挡住C及A、B的像1.83.测定玻璃等腰直角三棱镜折射率的实验中，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4

，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针的位置和三棱镜轮廓如图所示．(1)通过作图，画出通过P1、P2的入射光线在棱镜中的折射光线；(2)如果测得该棱镜的折射率为1.5，则垂直于A

B边入射的光线能否从BC边或AC边射出________(选填“能”或“不能”)．解析：(1)如图所示．(2)设发生全反射的临界角为C，则sinC＝1n＝23<sin45°，故垂直于AB边入射的光线在AC边或BC边会发生全反射，不能射出．答案：(1)见解析图

(2)不能4．(2018·苏州质检)如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的__________面不能用手直接接触．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两

点，如图乙所示．计算折射率时，用________(选填“d”或“e”)点得到的值较小，用________(选填“d”或“e”)点得到的值误差较小．解析：光学面若被手接触污染，会影响观察效果，增加实验误差；分别连接c

d和ce并延长到界面，与界面分别交于f、g两点，由n＝sinθ1sinθ2不难得出用d点得到的折射率值较小，过c点的出射光线应平行于ab，利用直尺比对并仔细观察，可知ec∥ab，故用e点得到的折射率值

误差较小．答案：光学de5.如图所示，一个学生用广口瓶和刻度尺测定水的折射率，请填写下述实验步骤中的空白．(1)用刻度尺测出广口瓶瓶口内径d.(2)在瓶内装满水．(3)将刻度尺沿瓶口边缘________插入水中．(4)沿广口瓶边缘向水中刻度尺正面看去，若恰能看到刻度尺的0刻度(即图中

A点)，同时看到水面上的B点刻度的像B′恰与A点的像相重合．(5)若水面恰与直尺的C点相平，读出______和______的长度．(6)由题中所给条件，可以计算水的折射率n＝________．解析：由光路图知：sin

i＝dd2＋BC2，sinγ＝dd2＋AC2，根据折射定律n＝sinisinγ＝d2＋AC2d2＋（AB－AC）2.答案：(3)竖直(5)ACAB(6)d2＋AC2d2＋（AB－AC）26.(2018·衡水模拟)某校开展研究性学习，某研究小组根据光学知识，设计了一个测液

体折射率的仪器，如图所示．在一个圆盘上，过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF.在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持位置不变．每次测量时让圆盘的下半部分竖直浸入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，

而后在图中右上方区域观察P1、P2.同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可以直接读出液体折射率的值．(1)若∠AOF＝30°，OP3与OC之间的夹角为45°，则在P3处刻的刻度值为_______

_．(2)若在同一液体中沿AO方向射入一束白光，最靠近OC边的是________色的光，增大入射角度，________色的光在刻度盘上先消失．解析：(1)由题图可知，∠AOF是入射角，∠EOP3是折射角，但在定义折射率时光是从真空或空气射向介质的，所以用光路的可逆性转化可得n＝s

in∠EOP3sin∠AOF，代入数据可得n＝2.(2)由于介质对紫光的折射率最大，所以紫光偏折得最多，故最靠近OC边的是紫光．增大入射角，所有单色光的折射角都增大，而紫光的折射角依然最大，故紫光在刻度盘上先消失．答案：(1)2(2)紫紫7．(2018·承德模拟)如图所示是关于“测定玻璃的折射率”

的实验，请回答以下问题：(1)请证明图中的入射光线和射出玻璃砖的光线是平行的．(2)如果光射入和射出玻璃砖的两个平面是平行的，射出玻璃砖的光线相对入射光线来说产生了侧移．证明：入射角越大，侧移越大．(3)为了减小实验误差，入射角大一些好还是小一些好？解析：(1)证明：设i1、γ1分别为射入玻

璃的入射角和折射角，γ2、i2分别为由玻璃射入空气的入射角和折射角，则n＝sini1sinγ1＝sini2sinγ2，而γ1＝γ2，所以i1＝i2，所以入射光线平行于出射光线．(2)设玻璃砖厚度为d，侧移为s，如图所示

．则s＝dcosγ·sin(i－γ)，当入射角i增大时，折射角γ亦增大，但由于n＝sinisinγ＞1，因此入射角i比折射角γ增加得快，即(i－γ)增大，则有sin(i－γ)增大，cosγ减小，故入射角越大，侧移越大．(3)当入射角i增大时，折射角γ也增大，图中N、

E之间的距离x也就会增大，因为tanγ＝xd，而玻璃砖厚度d一定，tanγ增大，这样就会减小测量误差．因此，入射角大一些好．答案：见解析