高考物理复习特训考点八光第63练测量玻璃的折射率含解析

第63练　测量玻璃的折射率　

（时间15分钟）

1．实验小组要测量玻璃的折射率，实验室器材有：玻璃砖、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、刻度尺、笔、白纸．

(1)实验时，先将玻璃砖放到白纸上，画出玻璃砖的上、下两个表面aa′和bb′，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2，如图甲所示，再插大头针P3、P4时，要使________．

A．P3要插在P1、P2的连线上

B．P3要挡住透过玻璃砖观察到的P1、P2

C．P4要插在P2、P3的连线上

D．P4要挡住P3和透过玻璃砖观察到的P1、P2

(2)作出光路如图乙所示，过C点作法线交玻璃砖于A点和C点，过O点延长入射光线交AC于B点．设OA的长度为l1，OB的长度为l2，OC的长度为l3，AB的长度为l4，AC的长度为l5，为方便测量出玻璃的折射率，需用刻度尺测量的量至少有________(选填“l1”“l2”“l3”“l4”或“l5”)，则计算玻璃折射率的表达式为n＝________．

2．在“测定玻璃的折射率”的实验中．

(1)小朱同学在实验桌上看到方木板上有一张白纸，白纸上有如图甲所示的实验器材，他认为除了缺刻度尺还少了一种器材，请你写出所缺器材的名称：________．老师将器材配齐后，该同学进行实验，图乙是他在操作过程中的一个状态，第四枚大头针应在图乙中的位置________(填“A”“B”或“C”).

(2)小红同学利用方格坐标纸测定玻璃的折射率，如图丙所示，AO是画在纸上的直线，她在直线AO适当位置竖直插上P1、P2两枚大头针，放上半圆形玻璃砖，使其圆心与O重合，然后插上P3、P4两枚大头针，以确定折射光线．其中她确定P3大头针位置的方法应当是________．操作完成后，她用圆规作了一个以O为圆心、半径与玻璃砖半径相同的半圆(如图丙中虚线所示)，则她测出玻璃的折射率n＝________．

第63练　测量玻璃的折射率

1．答案：（1）BD　（2）l2、l3　

解析：（1）根据实验原理可知，应从bb′一侧观察大头针P1、P2（经aa′、bb′折射）的像，在适当的位置插上大头针P3，使得P3与P1、P2的像在一条直线上，即让P3挡住P1、P2的像；再插上大头针P4，使其挡住P3及P2、P1的像，故B、D正确，A、C错误．

（2）玻璃的折射率n＝，由几何关系知，sin θ1＝＝，sin θ2＝＝，则n＝＝＝，即至少要测量l2、l3.

2．答案：（1）大头针　B　（2）透过玻璃砖看，使P3挡住P1、P2的像　1.5

解析：（1）实验器材还缺少大头针；依据光的折射定律，及玻璃砖上、下表面平行，那么出射光线与入射光线相互平行，因此第四枚大头针应在图乙中的位置B处．（2）透过玻璃砖看，P3大头针挡住P1、P2两枚大头针的像；如图所示，作出法线，过圆与入射光线、折射光线的交点分别作法线的垂线CA′和DB，由数学知识得，入射角和折射角的正弦值分别为sin i＝、sin r＝，其中CO＝DO，则折射率n＝＝＝＝1.5.