2019版高考物理一轮复习 实验十五 测定玻璃的折射率学案

实验十五：测定玻璃的折射率
一、选择题
1．(多选)如图KS15­1所示，“用插针法测定玻璃的折射率”的实验中，下列说法正确的是( )
图KS15­1
A ．P 1、P 2及P 3、P 4之间的距离适当大些，可以提高准确度
B ．P 1、P 2及P 3、P 4之间的距离取得小些，可以提高准确度
C ．入射角θ1适当大些，可以提高准确度
D ．入射角再大，入射光线也不会在玻璃砖的内表面发生全反射
E ．P 1、P 2的间距和入射角的大小均与实验的准确度无关
二、非选择题
2．在“用插针法测定玻璃折射率”的实验中，某同学操作步骤如下：
①用图钉将记录光路的白纸固定在平板上．
②手拿玻璃砖的毛面或棱，将其轻放在白纸上．
③用铅笔环绕玻璃砖画出边界aa ′和bb ′.
④在aa ′上选择一点O ，作为不同入射角的入射光线的共同入射点，画出入射角θ1分别为0°、30°、45°的入射光线．
⑤用“插针法”分别得到各条入射光线的出射光线，观察时着重看大头针针帽是否在一条直线上，取下玻璃砖、大头针，连接各针孔，发现所画折射光线中有两条相交，量出各个折射角θ2.
⑥按公式分别计算sin θ1sin θ2
，取三个值的算术平均值． (1)以上步骤中有错误或不妥之处的是________．
(2)应改正为_________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
3．(2017年河南郑州第三次质量预测)某同学利用“插针法”，测定平行玻璃砖的折射率，在坐标纸上记录的情况如图KS15­2所示，虚线为以入射点O 为圆心作出的圆，由此计算出玻璃砖的折射率为__________，光在玻璃中的传播速度为________m/s.(光在真空中的
传播速度为c ＝3.0×108 m/s.计算结果均保留2位有效数字)
图KS15­2
4．(2016年北京海淀区模拟)如图KS15­3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P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像．
(1)此后正确的操作步骤是______．(填选项前的字母)
A．插上大头针P3，使P3挡住P2的像
B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像
C．插上大头针P4，使P4挡住P3的像
D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像
(2)正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、P4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辅助线，如图KS15­4甲、乙所示．在图中能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图________(填“甲”或“乙”)，所测玻璃折射率的表达式n＝________(用代表线段长度的字母ED、FG 表示)．
图KS15­3
甲乙
图KS15­4
5．(2017年江西南昌十所省重点中学二模)某同学用刻度尺测定如图KS15­5所示的玻璃容器内某种液体的折射率，实验步骤如下：
图KS15­5
a．用刻度尺测出容器口的内径为12 cm
b．在容器内装满液体
c．将刻度尺沿容器边缘竖直插入液体中
d．沿容器内侧边缘D点向液体中刻度尺正面看去，恰能看到刻度尺的0刻度(即图中A 点)的像与B点刻度的像B′重合
e．液面恰与刻度尺的C点相平，读出C点的刻度为16 cm，B点的刻度为25 cm
(1)试利用以上数据求出该液体的折射率．
(2)若仍在容器边缘D点观察刻度尺，通过计算判断能否看到刻度尺的7 cm刻度线的像．
6．(2016年河南郑州质检)某同学用插针法测玻璃砖的折射率，按要求认真完成了实验．如图KS15­6所示，用MN和PQ分别表示入射光线和出射光线，他测得MN和PQ相互平行，且光线在AB面上的入射角i＝60°，玻璃砖的AB面和CD面之间的距离为d，MN和PQ
所在直线之间的距离为
3
3
d，求玻璃砖的折射率．
图KS15­6。