高中物理学习材料
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§4.2测定玻璃的折射率
命题人：胡文蓉审题人：胡文蓉
知识点：
l. 理解利用插针法确定光路的原理。
2. 了解实验步骤和实验操作中的注意事项。
3. 会根据实验结果作出光路。求出对应的玻璃砖的折射率。
练习：
1．测定玻璃的折射率时，为了减小实验误差，应该注意的是()
A．玻璃砖的宽度宜大些 B．入射角应尽量小些
C．大头针应垂直的插在纸面上 D．大头针P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些
2．在用插针法测玻璃砖折射率的实验中，学生的实验方法和步骤完全正确，但测后发现玻璃的两个
光学面不平行，则( )
A．入射光线与出射光线一定不平行，测量值偏大
B．入射光线与出射光线一定不平行，测量值偏小
C．入射光线与出射光线一定不平行，测量值仍然正确
D．入射光线与出射光线可能平行，测量值仍然正确
与折射角3．某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的多组入射角θ
1
θ2作出sinθ1－sinθ2图象，如图14－1所示，下列判断中正确的是( )
A．他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象
B．玻璃的折射率为0.67
C．玻璃的折射率为1.5 D．玻璃临界角的正弦值为0.67
4．某同学用“插针法”做测定玻璃折射率实验时，他的方法和操作步骤
都正确无误，但他处理实验记录时，发现玻璃砖的两个光学面aa′和bb′不平行，如图14－2所示，则( )
A．P1P2与P3P4两条直线平行
B．P1P2与P3P4两条直线不平行
C．他测出的折射率偏大
D．他测出的折射率不受影响
题号 1 2 3 4
答案
5．用三棱镜做测定玻璃折射率的实验。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位置和三棱镜轮廓如图14－5所示。
(1)在本题的图上画出所需的光路。
(2)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是________、________，在图上标出它们。
(3)计算折射率的公式是n＝________。
6．某研究性学习小组的同学设计了一个测量液体折射率的仪器，如图14－6
所示，在一个圆盘上，过其圆心O作两条相互垂直的直线BC、EF，在半径OA 上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，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的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住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，就可直接读出液体折射率的值。则：(1)若∠AOF＝30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所刻折射率的值为
________。
(2)图中P3、P4两位置哪一处对应的折射率值较大？答：________。
(3)作AO的延长线交圆周于K，K处对应的折射率值应为________。
7．在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图14－7①、②和③所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则：
(1)甲同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)乙同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)丙同学测得的折射率与真实值相比________。
10．两个同学各设计一个数据记录表格，而且都已完成了计算，你认为谁是对的？为什么？
甲设计的表格是：
次数θ
1
sinθ
1θ2
sinθ
2
n n
130
°
0.500
20.9
°
0.357 1.40
245
°
0.707
30.5
°
0.508 1.39 1.40
360
°
0.866
38.0
°
0.616 1.41
乙设计的表格是：
次数123角平均值正弦值n
θ130°45°60°45°0.707
θ220.9
°
30.5
°
38.0
°
28.8°0.497 1.42
8．在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中：
(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图14－8甲所示。则他测出的折射率将如何变化？
图14－8
(2)乙同学在画界面时，不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图14－8乙所示，则他测得的折射率将如何变化？
(2)如图乙所示，乙同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小。
9(2013海南卷)． （2）（8分）如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC ，∠A=300，AC 平行于光屏MN ，与光屏的距离为L ，棱镜对红光的折射率为n 1，对紫光的折射率为n 2。一束很细的白光由棱镜的侧面AB 垂直射入，直接到达AC 面并射出。画出光路示意图，并标出红光和紫光射在光屏上的位置，求红光和紫光在光屏上的位置之间的距离。
10．(2010·湖北黄冈中学高二检测)如图所示画有直角坐标系Oxy 的白纸位于水平桌面上，M 是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x 轴重合，OA 是画在纸上的直线，P 1，P 2为竖直地插在直线OA 上的两枚大头针，P 3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA 与y 轴正方向的夹角，β是直线OP 3与y 轴负方向的夹角．只要直线OA 画得合适，且P 3的位置取得正确，测出角α和β，便可求得玻璃的折射率．
某学生在用上述方向测得玻璃的折射率时，在他画出的直线OA 上竖直地插上了P 1，P 2两枚大头针，但在y <0的区域内，不管眼睛放在任何处，都无法透过玻璃砖看到P 1，P 2的像，他应采取的措施是：________，若他已透过玻璃砖看到P 1，P 2的像，确定P 3位置的方法是：________.若他已正确地测得了α，β的值，则玻璃的折射线n ＝________.
11．某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时，先在白纸上作一与圆形玻璃同半径的圆，圆心为O ，将圆形玻璃平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合．在玻璃一侧竖直插两枚大头针P 1和P 2，在另一侧再先后插两枚大头针P 3和P 4，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针P 4、P 3和P 2、P 1的像恰在一直线上，移去圆形玻璃和大头针后，在图中画出：
(1)沿P 1、P 2连线方向的入射光线通过圆形玻璃后的传播方向； (2)光线在玻璃内的传播方向；
(3)过光线的入射点作法线，标出入射角i 和折射角r ； (4)写出计算玻璃折射率的公式．
A B C
M
N
12(2013重庆卷)（2）（6分）利用半圆柱形玻璃，可减小激光束的发散程度。在题11（2）图所示的光路中，A为激光的出射点，O为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO过半圆顶点。若某条从A点发出的与AO成α角的光线，以入射角i入射到半圆弧上，出射光线平行于AO，求此玻璃的折射率。
§4.2测定玻璃的折射率参考答案
1.A 、C 、D
解析：只要实验方法和步骤完全正确，与玻璃砖的两个光学面是否平行没有关系。 2答案：
解析：图象的斜率k 即是玻璃折射率，由图易得：k ＝n ＝
1
0.67
＝1.5，故C 选项正确；由于n ＝1.5＞1，所以研究的是光从空气射入玻璃的情况，A 选项正确；sin C ＝1
n
＝0.67，D 选项正确。
3答案：A 、C 、D
4解析：光线由aa ′进入玻璃砖时，由折射定律得n ＝sin θ1
sin θ2
，光线由bb ′射出玻璃砖时，由折射定律得n ＝
sin θ3
sin θ4
。若aa ′∥bb ′，则有θ3＝θ2，进而有θ1＝θ4，出射光线O ′B 与入射光线OA 平行。若aa ′和bb ′不平行，则有θ3≠θ2，进而有θ1≠θ4，出射光线O ′B 与入射光线AO 不平行，故选项B 正确，A 错误；在用插针法测玻璃的折射率时，只要实验方法正确，光路准确无误，结论必定是正确的，它不会受玻璃砖的形状的影响，选项D 正确，C 错误。 答案：B 、D
5解析：分别连接P 1P 2和P 3P 4确定出入射光线和出射光线，然后确定在玻璃中的光路图，由折射率公式n ＝sin θ1
sin θ2
，求解得n 的大小。
(1)如图所示，连接P 1、P 2交AC 于O 点，连接P 3、P 4交AB 于O ′
点，连接O 、O ′点，过O 点作AB 面的法线MN ，延长OO ′到G 点，使OG ＝OE ，过E 点作法线MN 的垂线交MN 于F 点，过G 点作法线MN 的垂线，交MN 于H 点。
(2)量出线段EF 和GH 的长。 (3)由折射定律n ＝sin θ1sin θ2＝EF /OE
GH /OG
因为作图时量得OE ＝OG ，所以玻璃的折射率为n ＝EF
GH 。
答案：(1)光路如图解析中图所示。 (2)线段EF 的长 线段GH 的长 (3)EF GH
6解析：(1)n ＝
sin∠P 3OE sin∠AOF ＝sin60°
sin30°
＝ 3。
(2)由于∠P 3OE ＜∠P 4OE ，而入射角∠AOF 不变，故P 4对应折射率较大。(3)入射角等于折射角，则折射率为1。
答案：(1) 3 (2)P 4 (3)1
7解析：甲同学测量的光路图如图甲所示，真实值n ＝
sin i sin r ，测量值n ′＝sin i
sin r ′
，因r ′>r ，故n >n ′，所以甲同学测得的折射率与真实值相比偏小；乙同学测量的光路图如图乙所示，测量值n ＝sin i
sin r ，与
真实值相等；
丙同学的测量可能出现三种可能，光路图如图丙所示，当出射点为c 时，测量值与真实值相同，当出射点在c 左侧时，测量值小于真实值，当出射点在c 点右侧时，测量值大于真实值，故丙同学测得的折射率与真实值相比可能偏大，可能偏小，可能不变。 答案：(1)偏小 (2)不变 (3)可能偏大，可能偏小，可能不变
8解析：折射率n ＝sin θ1
sin θ2，是与入射角和折射角正弦有关的量，应该求出多个n ，再求平均值，而
不是测量多个θ1、θ2后取平均值。 答案：甲设计正确
11解析：(1)如图甲所示，甲同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角、折射角没有受到影响，因此测得的折射率将不变。：(1)不变 (2)偏小
9答案：（2））
2
1
1
22
212n -4n -n -4n (
L =d -d
______________________。
10答案：再另画一条更接近y 轴正方向的直线OA 把大头针P 1，P 2竖直地插在所画的直线上，直到在y <0区域内透过玻璃砖能看到P 1，P 2的像，再在适当的位置插上大头针P 3，使P 3挡住P 1，P 2
的像，sin β
sin α
提示：无法看到P 1，P 2的像是由于OA 光线的入射角过大，发生全反射的缘故．P 3能挡住P 1，P 2的像说明OP 3是OA 的折射线．
11解析：(1)P 1P 2光线为入射光线，P 3P 4为通过玻璃后的折射光线． (2)O 1O 2光线为入射光线P 1P 2在玻璃中的折射光线． (3)如图所示．
A
B
C
M
N
r 1
i
r 2 红
紫
(4)n ＝sin i sin r .
12（2）折射率()
α-=i i
n sin sin
高中物理实验 测定玻璃的折射率 实验练习题 1. 在用平行玻璃砖测玻璃折射率的实验中，实验光路如图所示，对该实验的一些具体问题，下列说法正确的是 A. 为了减少测量和作图的误差，P1和P2、P3和P4 的距离适当大些 B. P1和P2、P3和P4距离的大小，入射角的大小对 测量结果无影响 C. 如果入射角太大，则反射光强、折射光弱，加之色散较大，观察到的P1和P2的虚像会暗淡模糊，不利于准确地插上大头针P3、P4 D. 如果入射角太大，则折射光线会在面发生全反射，不能观察到P1、P2的虚像 2.某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验。先在白纸上放好圆柱形玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧相继又插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3和P1、P2的像，在标出的大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图所示。 （1）在图上画出所需的光路。 （2）为了测量出玻璃砖的折射率，需要测量的物理量有（要求
在图上标出）。 （3）写出计算折射率的公式。 3.如图，画有直角坐标系的白纸位于水平桌面上，M 是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标 的原点，直边与x轴重合，是画在纸上的直线，P1、P2为竖起地插在直线上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α，β是直线与y轴正方向的夹角，β是直线3与轴负方向的夹角，只要直线画得合适，且P3的位置取得正确，测得角α和β，便可求得玻璃得折射率。 某学生在用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的直线上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但y<0的区域内，不管眼睛放在何处，都无汉透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应该采取的措施是. 若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置方法是. 若他已正确地测得了的α，β的值. 则玻璃的折射率. 4．甲乙两同学用插针法做“测定玻璃的折射率”的实验中，分别得到如图所示中甲乙两种实验记录。在甲中，已画好玻璃两界面直线′和′后，不小心将砖稍稍向上平移了，如图中虚线所示，若其他操作无误，则测得的折射率n＿＿＿＿＿（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。在乙中，玻璃砖上界面直线′正确，而画的表示下界面的′稍稍向下平移了，若其他操作无误，则测得的折射率n将＿＿＿＿＿＿＿（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
选修3—3考点汇编 1、物质是由大量分子组成的 （1）单分子油膜法测量分子直径 （2）1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=? （3）对微观量的估算 ①分子的两种模型：球形和立方体（固体液体通常看成球形，空气分子占据的空间看成立方体） ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量：mol A M m N = b.分子体积：mol A V v N = c.分子数量：A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ= === 2、分子永不停息的做无规则的热运动（布朗运动 扩散现象） （1）扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象，说明了物质分子在不停地运动，同时还说明分子 间有间隙，温度越高扩散越快 （2）布朗运动：它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，是在显微镜下观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点： 永不停息地无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因：它是由于液体分子无规则运动对 固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。 ③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动，布朗运 动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地
做无规则运动。 （3）热运动：分子的无规则运动与温度有关，简称热运动，温度越高，运动越剧烈 3、分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些，如图1中两条虚线所示。分子间同时存在引力和斥力，两种力的合力又叫做分子力。在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时，分子间的引力与斥力平衡，分子间作用力为零，0r 的数量级为1010 -m ，相当于0r 位置叫做平衡位置。当分子距离的数量级大于 m 时，分子间的作用力变得十分微弱，可以忽略不 计了 4、温度 宏观上的温度表示物体的冷热程度，微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。热力学温度与摄氏温度的关系：273.15T t K =+ 5、内能 ①分子势能 分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能。分子势能的大小与分子间距离有关，分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。（0r r =时分子势能最小） 当0r r >时，分子力为引力，当r 增大时，分子力做负功，分子势能增加 当0r r <时，分子力为斥力，当r 减少时，分子力做负功，分子是能增加 ②物体的内能 物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成，因此任何物体都是有内能的。（理想气体的内能只取决于温度） ③改变内能的方式
《测量玻璃的折射率》学习材料 【教学目的】 1．测定一块玻璃砖的折射率； 2．验证光的折射定律。 【实验器材】 1块矩形玻璃砖、刻度尺、量角器、1张8开白纸、4枚大头针、1块木板、铅笔 【实验原理】 用两面平行的玻璃砖来测定玻璃的折射率。当光线斜入射进入两面平行的玻璃砖时，从玻璃砖射出的光线的传播方向是不变的，出射光线跟入射光线相比只有一定得侧移。只要我们找出跟某一入射光线对应的出射光线，就能求出在玻璃中对应的折射光线，从而求出折射角。再根据折射定律，就可以求出玻璃的折射率n=sin i /sin r 。 插针法确定光路的基本原理：当后两枚大头针与前两枚大头针在玻璃中的虚像处于同一视线上时，四枚大头针处于同一光路上。 【实验步骤】 1、把白纸用图钉固定在木板上。 2、在白纸上画一条直线aa '作为界面(如图所示)，过aa '上一点O 作垂直于aa '的直线NN ′作为法线，过O 点画一条入射光线AO ，使入射角i 适当大些。 3、在AO 线上竖直地插两枚大头针1P 、2P ，在白纸上放上被测玻璃砖，使玻璃砖的一个面与aa '重合。 4、沿玻璃砖的另一侧面画一条直线bb '。 5、在玻璃砖的bb '一侧白纸上竖直地立一枚大头针3P ，调整视线，同时移动3P 的位置，使3P 恰好能同时挡住1P 、2P 的像，把大头针3P 竖直插在此时位置。
6、同样，在玻璃砖bb '一侧再竖直地插一枚大头针4P ，使4P 能挡住3P 本身，同时也挡住1P 、2P 的像。 7、移去玻璃砖，拔去大头针，过3P 、4P 做一条直线BO '交bb '于O '点，连接OO '， OO '就是入射光线AO 在玻璃砖内的折射光线，折射角为r 。 8、用量角器量出入射角i 和折射角r 的大小。 9、改变入射角i ，重复上面的步骤再做三、四次。 10、算出不同入射角时，n =sin i /sin r 的值，求出几次实验中n 的平均值就是玻璃的折射率。（或图像法求折射率:用sin i 表示纵坐标，用sin r 表示横坐标，则图线的斜率就是玻璃的折射率。） 注：遇到通过作图判断两个量的关系的方法（不是线性关系的，化成线性关系）； 【记录数据】 数项值 次数 1 2 3 入射角i 折射角r sin i sin r n =sin i /sin r 【注意事项】 1、玻璃砖应选择宽度较大的(一般要求5cm 以上)，以减小确定光路方向时出现的误差，提高测量的准确度。 2、操作时不要用手触摸玻璃砖的光滑光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线，以免损坏玻璃砖的光学表面。（先在白纸上画直线作为玻璃砖的界面，再画玻璃砖的另一界面时，对齐玻璃砖的另一长边，用大头针确定两点，并以此两点画直线bb '作为玻璃砖的另一界面。） 3、大头针应垂直地插在纸上，同侧两针之间的距离要稍大些；
【成才之路】2014-2015学年高中物理第13章实验测定玻璃的折射率检测试题新人教版选修3-4 基础夯实 1．测定玻璃的折射率时，为了减小实验误差，应注意的是( ) A．玻璃砖的宽度宜大些 B．入射角应尽量小些 C．大头针应垂直地插在纸面上 D．大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些 答案：ACD 解析：玻璃砖厚度大些，可减小测量误差；大头针垂直插在纸面上以及大头针P1与P2及P3与P4之间的距离适当大些，可减小确定光路方向时的误差。A、C、D正确。入射角较小时，测量误差较大，B错误。 2．(宁波市2013～2014学年高二下学期八校期末联考)在测定玻璃的折射率的实验中，对一块两面平行的玻璃砖，用“插针法”找出与入射光线对应的出射光线。现有甲、乙、丙三位同学分别做出如图的三组插针结果。 从图上看，肯定把针插错了的同学有________。 答案：甲、乙 解析：光线透过平行玻璃砖时出射光线与入射光线平行，且从空气射入玻璃砖时入射角大于折射角，因而光线透出时相对于射入光线向右下侧发生偏移，由上图可知，甲乙图中出射光线不符合事实，肯定插错了。 3．在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中： (1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图甲所示。则他测出的折射率将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)； (2)乙同学在画界面时，不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得折射率__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
答案：(1)不变 (2)偏小 解析：(1)如图A 所示，甲同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角、折射角没有受到影响，因此测得的折射率将不变。 (2)如图B 所示，乙同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小。 4．用三棱镜做测定玻璃的折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P 1和P 2，然后，在棱镜的另一侧观察，调整视线使P 1的像被P 2挡住；接着在眼睛所在的一侧再插两枚大头针P 3和P 4，使P 3挡住P 2、P 1的像，P 4挡住P 3和P 1、P 2的像，在纸上已标明大头针的位置和三棱镜的轮廓，如图所示。 (1)在本题图上画出所需的光路。 (2)为了测出棱镜的折射率，需要测量的是________和________，在图上标出它们。 (3)计算折射率的公式是n ＝________。 答案：(1)见解析图 (2)入射角i ；折射角r (3)sin i sin r 解析：(1)连接P 1、P 2两针孔作直线交AC 边于O 点，连接针孔P 3、P 4作直线交AB 于O ′点，再连结O 、O ′两点，即得光线在棱镜中传播光路，如图所示。
选修3-3 大题部分 11．如图所示，粗细均匀的弯曲玻璃管A 、B 两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm ，中管内水银面与管口A 之间气体柱长为40cm ，先将口B 封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm ，求： ①稳定后右管内的气体压强p ； ②左管A 端插入水银槽的深度h(大气压强p 0=76cmHg) 12．（9分）如图所示，竖直放置的气缸，活塞横截面积为S=0.01m 2，可在气缸内无摩擦滑 动。气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U 形玻璃管相通，气缸内封闭了一段高为80cm 的气柱（U 形管内的气体体积不计）。此时缸内气体温度为7℃，U 形管内水银面高度差h 1=5cm 。已知大气压强p 0=1.0×105Pa ，水银的密度3 106.13?=ρkg/m 3，重力加速度g 取10m/s 2。 ①求活塞的质量m ； ②若对气缸缓慢加热的同时，在活塞上缓慢添加沙粒，可保持活塞的高度不变。当缸内气体温度升高到37℃时，求U 形管内水银面的高度差为多少？ 13．（9分）一个密闭的气缸内的理想气体被活塞分成体积相等的左右两室，气缸壁与活塞都是不导热的，活塞与气缸壁之间没有摩擦。开始时，左右两室中气体的温度相等，如图所示。现利用左室中的电热丝对左室中的气体加热一段时间。达到平衡后，左室气体的体积变为原来体积的1．5倍，且右室气体的温度变为300 K 。求加热后左室气体的温度。（忽略气缸、活塞的热胀冷缩）
14．（6分）如图所示，气缸内装有一定质量的气体，气缸的截面积为S，其活塞为梯形，它的一个面与气缸成 角，活塞与器壁间的摩擦忽略不计，现用一水平力F推活塞，汽缸 P，求气缸内气体的压强P. 不动，此时大气压强为 15．某同学用一端封闭的U形管，研究一定质量封闭气体的压强，如图乙所示，U形管竖直放置，当封闭气柱长为L0时，两侧水银面的高度差为h ，大气压强为P0 。求 ①封闭气体的压强（用cmHg作单位）; ②若L0=20cm，h=8.7cm，该同学用与U形管口径相同的量筒往U形管内继续缓慢注入水银，当再注入13.3cm长水银柱时，右侧水银面恰好与管口相平齐。设环境温度不变，求大气压强是多少cmHg?
课程论文 题目：对玻璃折射率测定方法的探究 班级：2010级物理学本科班 姓名： 学号： 指导老师： 对玻璃折射率测定方法的探究
摘要：通过不同的方法测定玻璃的折射率，在对实验现象观察的同时，比较不同的方法之间的区别，并将实验结果与真实值比较。 关键词：玻璃，分光计，顶角，偏向角，折射率。 引言：运用钠灯灯光或激光照射玻璃，通过观察折射或反射光的性质来确定玻璃的折射率。 实验方法： （一） 最小偏向角法： 1. 实验仪器与用具：分光计，玻璃三棱镜，钠灯。 2. 实验原理： （1）将待测的光学玻璃制成三棱镜，可用最小偏向角法测其折射率n ．测量原理见图1，光线α代表一束单色平行光，以入射角i 1投射到棱镜的AB 面上，经棱镜两次折射后以i 4角从另一面AC 射出来，成为光线t .经棱镜两次折射，光线传播方向总的变化可用入射光线α和出射光线t 延长线的夹角δ来表示，δ称为偏向角．由图1可知δ＝(i 1－i 2)＋(i 4－i 3)＝i 1＋i 4－A ．此式表明，对于给定棱镜,其顶角 A 和折射率n 已定，则偏向角δ随入射角i 1而变，δ是i 1的函数. （2）用微商计算可以证明，当i 1＝i 4或i 2＝i 3时，即入射光线a 和出射光线t 对称地“站在”棱镜两旁时，偏向角有最小值，称为最小偏向角，用δm 表 示.此时，有i 2＝A /2， i 1＝(A ＋δm )/2，故2 2m A A n sin sin δ+=。用分光计测出棱 镜的顶角A 和最小偏向角δm ,由上式可求得棱镜的折射率n ． 3.实验内容： 3.1棱镜角的测定 图1
置光源于准直管的狭缝前，将待测棱镜的折射棱对准准直管，由准直管射出的平行光束被棱镜的两个折射面分成两部分。在棱镜的另外两侧分别找到狭缝像与竖直叉丝重合，分别记录此时分光计的读数''1212,,,V V V V ，望远镜的两位置所对应的游标读数之差为棱镜角A 的两倍。 3.2最小偏向角的测定 （1）将待测棱镜放置在棱镜台上，转动望远镜使能清楚地看见钠光经棱镜折射后形成的黄色谱线。 （2）刻度内盘固定。缓慢转动载物台，改变入射角，使谱线往偏向角减小的方向移动，用望远镜跟踪谱线观察。 （3）当载物台转到某一位置，该谱线不再移动，如继续按原方向转动载物台，可看到谱线反而往相反的方向移动，即偏向角变大。该谱线偏向角减小的极限位置即为最小偏向角位置。 （4）反复实验，找出谱线反向移动的确切位置。固定载物台，微动望远镜，使叉丝中间竖线对准谱线中心，记录此时分光计的读数12,V V 。 （5）转动载物台，使光线从待测棱镜的另一光学面入射，转动望远镜至对称位置，使光线向另一侧偏转，同上找出对应谱线的极限位置，相应的游标读数为 ' ' 12V V 和。同一游标左右两次数值之差是最小偏向角的2 倍，即 '' 1122()/4m V V V V δ=-+- 4.实验数据记录 表2：最小偏向角
高中物理学习材料 §4.2测定玻璃的折射率 命题人：胡文蓉审题人：胡文蓉 知识点： l. 理解利用插针法确定光路的原理。 2. 了解实验步骤和实验操作中的注意事项。 3. 会根据实验结果作出光路。求出对应的玻璃砖的折射率。 练习： 1．测定玻璃的折射率时，为了减小实验误差，应该注意的是( ) A．玻璃砖的宽度宜大些 B．入射角应尽量小些 C．大头针应垂直的插在纸面上 D．大头针P1、P2及P3、P4之间的距 离适当大些 2．在用插针法测玻璃砖折射率的实验中，学生的实验方法和步骤完全正确，但 测后发现玻璃的两个光学面不平行，则( ) A．入射光线与出射光线一定不平行，测量值偏大 B．入射光线与出射光线一定不平行，测量值偏小 C．入射光线与出射光线一定不平行，测量值仍然正确 D．入射光线与出射光线可能平行，测量值仍然正确 3．某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的多组入射角θ1 与折射角θ2作出sinθ1－sinθ2图象，如图14－1所示，下列判断中正确的是 ( ) A．他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象 B．玻璃的折射率为0.67 C．玻璃的折射率为1.5 D．玻璃临界角的正弦 值为0.67 4．某同学用“插针法”做测定玻璃折射率实验时，他的方 法和操作步骤都正确无误，但他处理实验记录时，发现玻 璃砖的两个光学面aa′和bb′不平行，如图14－2所示， 则( ) A．P1P2与P3P4两条直线平行
B．P1P2与P3P4两条直线不平行 C．他测出的折射率偏大 D．他测出的折射率不受影响 题号 1 2 3 4 答案 5．用三棱镜做测定玻璃折射率的实验。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挡住。接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、 P ，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大 4 头针位置和三棱镜轮廓如图14－5所示。 (1)在本题的图上画出所需的光路。 (2)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是________、________，在图上标出它们。 (3)计算折射率的公式是n＝________。 6．某研究性学习小组的同学设计了一个测量液体折射率的 仪器，如图14－6所示，在一个圆盘上，过其圆心O作两 条相互垂直的直线BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插上两 枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘 的下半部分竖直进入液体中，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、 P 的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2。 2 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，就可直接读出液体折射率的值。则： (1)若∠AOF＝30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所刻折射率的值为________。 (2)图中P3、P4两位置哪一处对应的折射率值较大？答：________。 (3)作AO的延长线交圆周于K，K处对应的折射率值应为________。 7．在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图14－7①、②和③所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则：
2.学生实验:测定玻璃的折射率 课时过关·能力提升 1.测定玻璃的折射率时,为了减小实验误差,应该注意的是 () A.玻璃砖的宽度应大些 B.入射角应尽量小些 C.大头针应竖直地插在纸面上 D.大头针G1、G2及G3、G4之间的距离应适当大些 解析:玻璃砖的宽度大些,折射光线出射时侧移明显,便于插针和测量,减小误差,选项A正确.入射角小,则光在玻璃中的折射角更小,不便测量,选项B错误.大头针之间的距离适当大些,且竖直地插在纸面上,可使出射光线和折射光线定位准确,减小误差,选项C、D正确. 答案:ACD 2.某同学用插针法测定玻璃砖的折射率,他的实验方法和操作步骤正确无误.但他处理实验记录时发现玻璃砖的两个光学面aa'与bb'不平行,如图所示,则() A.AO与O'B两条线平行 B.AO与O'B两条线不平行 C.他测出的折射率偏大 D.他测出的折射率不受影响 .在光线由bb'解析:如题图所示,在光线由aa'面进入玻璃砖发生的偏折现象中,由折射定律知n=sinα sinβ .若aa'与bb'平行,则i=β,因此α=r,此时入射光线AO与出射光线 射出玻璃砖的现象中,同理n=sinr sini O'B平行.若aa'与bb'不平行,则i≠β,因此α≠r,此时入射光线AO与出射光线O'B不平行,B正确.在具体测定折射率时,要求实验方法、光路均准确无误,折射率的测量值不受aa'与bb'是否平行的影响,D 正确.故正确选项为B、D. 答案:BD 3.用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率,O为玻璃砖截面的圆心,使入射光线跟玻璃砖的平面垂直,如图所示的四个图中G1、G2、G3和G4是四个学生实验插针的结果:
物理选修3-1 知识总结 第一章 第1节 电荷及其守恒定律 一、电荷守恒定律 表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个 物体，或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，电荷的总量保持不变。 表述2、在一个与外界没有电荷交换的系统内，正、负电荷的代数和保持不变。 二、电荷量 1、电荷量：电荷的多少。 2、元电荷：电子所带电荷的绝对值1.6×10－19 C 3、比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。 第一章 第2节 库仑定律 一、电荷间的相互作用 1、点电荷：带电体的大小比带电体之间的距离小得多。 2、影响电荷间相互作用的因素 二、库仑定律：在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比，跟它们距离的平方 成反比，作用力的方向在它们的连线上。 2 2 1r Q Q k F 注意（1）适用条件为真空中静止点电荷 （2）计算时各量带入绝对值，力的方向利用电性来判断 第一章 第3节 电场 电场强度 一、电场 电荷（带电体）周围存在着的一种物质，其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用。 二、电场强度 1、检验电荷与场源电荷 2、电场强度 检验电荷在电场中某点所受的电场力F 与检验电荷的电荷q 的比值。 q F E = 国际单位：N /C 电场强度是矢量。规定：正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。 三、点电荷的场强公式 2r Q k q F E == 四、电场的叠加 五、电场线 1、电场线：为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线，曲线的疏密程度表示场强的大小，
曲线上某点的切线方向表示场强的方向。 2、几种典型电场的电场线 3、电场线的特点 （1）假想的 （2）起----正电荷；无穷远处 止----负电荷；无穷远处 （3）不闭合 （4）不相交 （5）疏密----强弱 切线方向---场强方向 第一章 第4节 电势能 电势 一、电势能 1、电势能：电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能. 注意：系统性、相对性 2、电势能的变化与电场力做功的关系 3、电势能大小的确定 电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功 二、电势 1.电势：置于电场中某点的检验电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势 q E 电= ? 单位：伏特（V ） 标量 2.电势的相对性 3.顺着电场线的方向，电势越来越低。 三、等势面 1、等势面：电场中电势相等的各点构成的面。 2、等势面的特点 a:在同一等势面的两点间移动电荷，电场力不做功。 b:电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。 c:电场线总是与等势面垂直。 第一章 第5节 电势差 电场力的功 一、电势差：电势差等于电场中两点电势的差值 B A AB U ??-= 电电电电电电）＝－－＝－（－＝E E E E E W A B B A AB ?)(电势能为零的点点电＝A A W E
一 用最小偏向角法测棱镜玻璃折射率 【实验目的】 1．进一步熟悉分光计调节方法； 2．掌握三棱镜顶角，最小偏向角的测量方法。 【实验仪器】 JJY 型分光计、低压钠灯、平面反射镜、等边三棱镜。 【实验原理】 一束平行的单色光，从三棱镜的一个光学面（AB 面）入射，经折射后由另一光学面（AC 面）射出，如图5.11.1所示。入射光和AB 面法线的夹角i 称为入射角，出射光和AC 面法线的夹角i '称为出射角，入射光和出射光的夹角δ称为偏向角。可以证明，当入射角i 等于出射角i '时，入射光和反射光之间的夹角δ最小，称为最小偏向角m in δ。 由图5.11.1可知)''()(r i r i -+-=δ，当'i i =时，由折射定律有'r r =，得 )(2min r i -=δ (5.11.1) 又 因 A A G r r r =-π-π=-π==+)(2' 所以 = r 2 A (5.11.2) 由式（5.11.1）和式（5.11.2）得 2 min δ+= A i 由折射定律有 2 sin 2sin sin sin min A A r i n δ+== (5.11.3) 由式（5.11.3）可知，只要测出最小偏向角min δ（顶角已知），就可以计算出棱镜玻璃对该波长的折射率。 图5.11.2 测最小偏向角示意图 A B C A i i ' r r ' 12δ① ②图5.11.1
【实验内容】 1．正确调整分光计，使其满足实验要求（参阅§3.9） 2．测定玻璃三棱镜对钠光黄光的最小偏向角 如图5.11.2所示，旋载物台，使一光学面AC 与平行光管入射方向基本上垂直。当一束钠黄单色光从平行光管发出平行光射向三棱镜AB 光学面，经过三棱镜AC 光学面折射出来，望远镜从毛面BC 底边出发，沿着逆时针旋转，会看到清晰的狭缝像，说明找到折射光路。此时转动小平台连同棱镜，观察狭缝像运动状态，如果向右移动，偏向角δ变小。再转小平台狭缝像会走到一定位置转折，使δ偏大，此转折点即为该光谱线的最小偏向角位置，把望远镜对准这个转折点，记录下来，为m in T 、min 'T 。然后使望远镜对准入射光（平行光管位置），读取方位为0T 与0'T ，则最小偏向角 ]''[2 1 0min 0min min T T T T -+-=δ 3．计算棱镜折射率 ]''[2 1 0min 0min min T T T T -+-=δ 平均== δ- - n min 4．不确定度计算（绝对不确定度传递公式） min 22min 22)22()( δδ?+???=?n a n a n 5．结果表示 n n n ?±=- 【注意事项】
实验：测玻璃的折射率复习题选 1、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aa'和bb'，O为直线AO与aa'的交点，在直线OA上竖直地插 上P l、P2两枚大头针。下面关于该实验的说法正确的是（） A．插上大头针P3，使P3挡住P2和P l的像 B．插上大头针P4，使P4挡住P3、P2和P l的像 C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当大些 D．为减小测量误差，P l、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好 E．若将该玻璃砖换为半圆形玻璃砖，仍可用此方法测玻璃的折射率 【答案】ABCE 2、如图所示，插针法“测定平行玻璃砖折射率”的实验中，P1、P2、P 3、P4为所插的针，θ1为入射角，θ2为 折射角。下列说法正确的是（） A．θ1过小会导致θ2不易准确测量 B．θ1过大会导致P1、P2的像模糊 C．P1与P2，P3与P4间的距离适当小些 D．P3、P4的连线与P1、P2的连线不一定平行 【答案】AB 3、①“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好平行玻璃砖，aa’和bb’分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1所示．在玻璃砖的一侧插上两枚大头针，P1和P2，用“+”表示大头灯的位置，然后在另一侧透过玻 璃窗观察，并依次插入大头针P3和P4，在插P3和P4时，应使__________________。 图1 图2 ②某同学实验中作出光路图如图2所示，在入射光线上任取一点A，过A点做法线的垂线，B点是垂线与 法线的交点．O点是入射光线与aa’界面的焦点，C点是出射光线与bb’界面的交点，D点为法线与bb’界 面的交点。则实验所用玻璃的折射率n=________（用图中线段表示）。 【答案】①P3挡住P1、 P2的像， P4挡住P3和P1、 P2的像；② AB OC n OA OD =? 4、某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。
高中物理3-３知识点总结 一、分子动理论 1、物体是由大量分子组成的 微观量：分子体积Ｖ0、分子直径d 、分子质量m ０ 宏观量：物质体积V 、摩尔体积V Ａ、物体质量ｍ、摩尔质量Ｍ、物质密度ρ。 联系桥梁:阿伏加德罗常数(N A ＝6．02×10２3 ｍol －1 ） A V M V m ==ρ （1）分子质量：A A 0N V N M N m m A ρ=== (2）分子体积:A A 0N M N V N V V A ρ＝＝= (对气体,V ０应为气体分子占据的空间大小) （３）分子大小：(数量级1０-１ 0m) 球体模型．30)2 (34d N M N V V A A A πρ=== 直径3 06πV d =（固、液体一般用此模型） 油膜法估测分子大小：S V d = S —单分子油膜的面积,V —滴到水中的纯油酸的体积 错误!立方体模型．3 0=V d （气体一般用此模型；对气体,ｄ应理解为相邻分子间的平均距离) 注意：固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列)； 气体分子间距很大,大小可忽略,不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。 （4)分子的数量:A A N M V N M m nN N A ρ== = 或者 A A N M V N V V nN N A A ρ=== 2、分子永不停息地做无规则运动 （1）扩散现象:不同物质彼此进入对方的现象。温度越高，扩散越快。直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动，温度越高分子运动越剧烈。 （2）布朗运动:悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。
发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的．因而间接 ．．说明了液体分子在永不停息地做无规则运动. 错误!布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动. ②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动． ③课本中所示的布朗运动路线，不是固体微粒运动的轨迹． ④微粒越小,布朗运动越明显；温度越高,布朗运动越明显． 3、分子间存在相互作用的引力和斥力 ①分子间引力和斥力一定同时存在,且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变化快,实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力 ②分子力的表现及变化,对于曲线注意两个距离，即平衡距离r0（约10－１0m)与10r０。 （ⅰ)当分子间距离为r0时，引力等于斥力,分子力为零。 （ⅱ）当分子间距r>r０时，引力大于斥力，分子力表现为引力。当分子间距离由r0增大时,分子力先增大后减小 (ⅲ)当分子间距r<ｒ０时，斥力大于引力，分子力表现为斥力。当分子间距离由ｒ０减小时，分子力不断增大 二、温度和内能 1、统计规律：单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的；大量分子的集体行为受到统计规律的支配。多数分子速率都在某个值附近，满足“中间多,两头少”的分布规律。 ２、分子平均动能:物体内所有分子动能的平均值。 ①温度是分子平均动能大小的标志。 ②温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同). 3、分子势能 （1)一般规定无穷远处分子势能为零, (2)分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。 (3)分子势能与分子间距离r0关系（类比弹性势能） ①当r>r0时，r增大,分子力为引力，分子力做负功分子势能增大。 x 0 E P r0
实验报告：测量玻璃折射率 高二（ ）班 姓名： 座号： 【实验目的】 1、明确测定玻璃砖的折射原理 2、知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤 3、会进行实验数据的处理和误差分析 【实验原理】 如图所示，要确定通过玻璃砖的折射光线，通过插针法找出跟入射光线AO 对应的出射光线O 1B ，就能求出折射光线OO 1和折射角θ2， 再根据折射定律就可算出玻璃的折射率n=2 1 sin sin θθ。 【实验器材】 平木板、 白纸、 玻璃砖1块、 大头针4枚、 图钉4个、 量角器（或三角板或直尺）、 铅笔 【实验步骤】 1、把白纸用图钉钉在木板上。 2、在白纸上画一条直线ad 作为玻璃砖的上界面，画一条线段AO 作为入射光线，并过O 点 画出界面ad 的法线NN 1。 3、把长方形的玻璃砖放在白纸上，使他的一个长边ad 跟严格对齐，并画出玻璃砖的另一个 长边bc.。 4、在AO 线段上竖直插上两枚大头针P 1P 2. 5、在玻璃砖的ad 一侧再插上大头针P 3，调整眼睛观察的视线，要使P 3 恰好能挡住P 1P 2在 玻璃中的虚像。 6、用同样的方法在玻璃砖的bc 一侧再插上大头针P 4，使P 4能同时挡住P 3本身和P 1P 2的虚 像。 7、记下P 3、P 4的位置，移去玻璃砖和大头针。过P 3、P 4引直线O 1B 与bc 交于O 1点，连接 OO 1，OO 1就是入射光线AO 在玻璃砖内的折射光线的方向。入射角θ1=∠AON ，折射角θ2=∠O 1ON 1 8、用量角器量出入射角θ1和折射角θ2。查出入射角和折射角的正弦值，记录在表格里。
9、改变入射角θ1，重复上述步骤。记录5组数据，求出几次实验中测得的 2 1 sin sin θθ的平均值，就是玻璃的折射率。 【注意事项】 1、用手拿玻璃砖时，手只能接触玻璃砖的毛面或棱，不能触摸光洁的光学面，严禁把玻璃砖 当尺子画玻璃砖的另一边bc 。 2、实验过程中，玻璃砖在纸上的位置不可移动． 3、玻璃砖要选用宽度较大的，宜在5厘米以上，若宽度过小，则测量折射角度值的相对误差 增大；用手拿玻璃砖时，只能接触玻璃毛面或棱，严禁用玻璃砖当尺子画界面； 4、入射角i 应在15°~75°范围内取值，若入射角α过大。则由大头针P 1、P 2射入玻璃中的光 线量减少，即反射光增强，折射光减弱，且色散较严重，由玻璃砖对面看大头针的虚像将暗淡，模糊并且变粗，不利于瞄准插大头针P 3、P 4。若入射角α过小，折射角将更小，测量误差更大，因此画入射光线AO 时要使入射角α适中。 5、上面所说大头针挡住大头针的像是指“沉浸”在玻璃砖里的那一截，不是看超过玻璃砖上方 的大头针针头部分，即顺P 3、P 4的方向看眼前的直线P 3、P 4和玻璃砖后的直线P 1、P 2的虚像是否成一直线，若看不出歪斜或侧移光路即可确定。 6、大头针P 2、P 3的位置应靠近玻璃砖，而P 1和P 2、P 3和P 4应尽可能远些，针要垂直纸面， 这样可以使确定的光路准确，减小入射角和折射角的测量误差。 【实验数据】 实验数据处理的其他方法：
一、实验目的 测定玻璃的折射率。 二、实验原理 用插针法确定光路，找出与入射光线相对应的出射光线，用量角器测入射角θ1和折射角θ2，根据折射定律计算出玻璃的折射率n ＝sin θ1 sin θ2 。 三、实验器材 长方形玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器、三角板(或直尺)、铅笔。 四、实验步骤 1．将白纸用图钉钉在木板上，先在白纸上画出一条直线aa′作为界面，过aa′上的一点O 画出界面的法线NN′，并画一条线段AO 作为入射光线。 2．把长方形玻璃砖平放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一条边bb′。 3．在线段AO 上竖直地插上两枚大头针P 1、P 2，透过玻璃砖观察大头针P 1、P 2的像，调整视线的方向，直到P 1的像被P 2挡住。再在观察的这一侧依次插上两枚大头针P 3、P 4，使P 3挡住P 1、P 2的像，P 4挡住P 1、P 2的像及P 3，记下P 3、P 4的位置。 4．移去长方形玻璃砖连接P 3、P 4并延长交bb′于O′，连接O O′即为折射光线，入射角θ1＝∠AON ，折射角θ2＝∠O′ON′。 5．用量角器测出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，将数据填入表格中。 6．改变入射角θ1，重复上述实验步骤。 五、数据处理 1．平均值法 算出不同入射角时的比值 sin θ1sin θ2，最后求出在几次实验中所测 sin θ1sin θ2 的平均值，即为玻璃砖的折 射率。 2．图象法 以sin θ1值为横坐标、以sin θ2值为纵坐标，建立直角坐标系，如图所示。
描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线。求解图线斜率k ，则k ＝sin θ2sin θ1＝1 n ，故玻璃砖折射率 n ＝1k 。 3．作图法 在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 交于C 点，与OO′(或OO′的延长线)交于D 点，过C 、D 两点分别向NN′作垂线，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的长，如图所示。 由于sin θ1＝CC′CO ，sin θ2＝DD′DO ，且CO ＝DO ，所以折射率n ＝sin θ1sin θ2＝CC′ DD′。 六、注意事项 1．实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P 1与P 2之间，P 2与O 点之间，P 3与P 4之间，P 3与O′点之间距离要稍大一些。
第一章 电磁感应 1． 磁通量 穿过某一面积的磁感线条数；标量，但有正负； Φ=BS ·sin θ；单位Wb ，1Wb=1T ·m 2 。 2． 电磁感应现象 利用磁场产生电流的现象；产生的电流叫感应电流，产生的电动势叫感应电动势；产生的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。 3． 感生电场 变化的磁场在周围激发的电场。 4． 感应电动势 分为感生电动势和动生电动势；由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势，由于导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势；产生感应电动势的导体相当于电源。 5． 楞次定律 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化；判定感应电流和感应电动势方向的一般方法；适用于各种情况的电磁感应现象。 6． 右手定则 让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导体做切割磁感线运动的方向，四指的指向就是导体内部产生的感应电流或感应电动势的方向；仅适用导体切割磁感线的情况。 7． 法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的 磁通量的变化率成正比；E=n t ??Φ 。 8． 动生电动势的计算 法拉第电磁感应定律特殊情况；E=Blv ·sin θ。 9． 互感 两个相互靠近的线圈中，有一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感生电动势，这种现象叫做互感，这种电动势叫做互感电动势；变压器的原理。 10．自感 由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。 11．自感电动势 由于自感而产生的感应电动势；自感电动势阻碍导体自身电流的变化；大小正比于电流的变化率；E=L t I ??；日光灯的应用。 12．自感系数 上式中的比例系数L 叫做自感系数；简称自感或电感；正比于线圈的长度、横截面积、匝数；有铁芯比没有时要大得多。 13．涡流 线圈中的电流变化时，在附近导体中产生的感应电流，这种电流在导体内自成闭合回路，很像水的漩涡，因此称作涡电流，简称涡流。 第二章 直流电路 1． 电流 电荷的定向移动；单位是安，符号A ；规定正电荷定向移动的方向为正方向；宏观定义I= t q ； 微观解释I=neSv ，n 为单位体积的电荷数，e 是每个自由电荷的电量，S 为横截面积，v 是定向移动的速率。 2． 电阻 导体两端电压与电流的比值；R=I U 。 3． 电阻率 导体材料自身的性质。电阻率与温度有关，一般金属的电阻率随温度升高而增大，绝缘体和半导体随温度升高而减小，电阻率为零是称做超导。 4． 电阻定律 R=ρ S l ，S 为导体横截面积，l 为电阻丝长度， ρ 为电阻率。 5． 电阻的连接 串联和并联。 6． 电功 导体内静电力对自由电荷做的功；W=UIt ；单位是焦。 7． 电功率 单位时间内电流做的功；P=t W =UI ；单位是 瓦。 8． 电热 电流流过导体产生的热量；由焦耳定律计算，Q=I 2 Rt 。 9． 电功与电热的关系 在纯电阻电路中，W=Q ；在非纯电阻电路中，W>Q 。
新课标高中物理选修3-2课后习题答案新课标高中物理选修3-2课后习题答案 第4章 第1节划时代的发现 1．奥斯特实验，电磁感应等． 2．电路是闭合的．导体切割磁感线运动． 第2节探究电磁感应的产生条件 1．（1）不产生感应电流（2）不产生感应电流（3）产生感应电流 2．答：由于弹簧线圈收缩时，面积减小，磁通量减小，所以产生感应电流． 3．答：在线圈进入磁场的过程中，由于穿过线圈的磁通量增大，所以线圈中产生感应电流；在线圈离开磁场的过程中，由于穿过线圈的磁通量减小，所以线圈中产生感应电流；当个线圈都在磁场中时，由于穿过线圈的磁通量不变，所以线圈中不产生感应电流．4．答：当线圈远离导线移动时，由于线圈所在位置的磁感应强度不断减弱，所以穿过线圈的磁通量不断减小，线圈中产生感应电流．当导线中的电流逐渐增大或减小时，线圈所在位置的磁感应强度也逐渐增大或减小，穿过线圈的磁通量也随之逐渐增大或减小，所以线圈中产生感应电流． 5．答：如果使铜环沿匀强磁场的方向移动，由于穿过铜环的磁
通量不发生变化，所以，铜环中没有感应电流；如果使铜环在不均匀磁场中移动，由于穿过铜环的磁通量发生变化，所以，铜环中有感应电流． 6．答：乙、丙、丁三种情况下，可以在线圈B中观察到感应电流．因为甲所表示的电流是稳恒电流，那么，由这个电流产生的磁场就是不变的．穿过线圈B的磁通量不变，不产生感应电 7．流．乙、丙、丁三种情况所表示的电流是随时间变化的电流，那么，由这样的电流产生的磁场也是变化的，穿过线圈B的磁通量变化，产生感应电流． 第3节楞次定律 1．答：在条形磁铁移入线圈的过程中，有向左的磁感线穿过线圈，而且线圈的磁通量增大．根据楞次定律可知，线圈中感应电流磁场方向应该向右，再根据右手定则，判断出感应电流的方向，即从左侧看，感应电流沿顺时针方向． 2．答：当闭合开关时，导线AB中电流由左向右，它在上面的闭合线框中引起垂直于纸面向外的磁通量增加．根据楞次定律，闭合线框中产生感应电流的磁场，要阻碍它的增加，所以感应电流的磁场在闭合线框内的方向是垂直纸面向里，再根据右手定则可知感应电流的方向是由D向C．当断开开关时，垂直于纸面向外的磁通量减少．根据楞次定律，闭合线框中产生感应电流的磁场，要阻碍原磁场磁通量的减少，所以感应电流的磁场在闭合线框内的方向是垂直纸面内外，再根据右手定则可知感应电流的方向是由C向D．