人教16.3 实验十五：测定玻璃砖的折射率（练）--2023年高考物理一轮复习讲练测（全国通用）（解析版）.docx

专题16.3 实验：测定玻璃砖的折射率
1．（2022·广东·深圳实验学校高中部高二阶段练****某实验小组的同学用直角三棱镜做“测定玻璃折射率”的实验。他们先在白纸上画出三棱镜的轮廓（用实线△ABC表示），然后放好三棱镜，在垂直于AB的方向上插上两枚大头针和，在棱镜的左侧观察，当的像恰好被的像挡住时，插上大头针，使挡住、像，再插上大头针，使挡住和、的像。移去三棱镜和大头针，大头针在纸上的位置如图所示。
（1）将图中的光路图补充完整______；
（2）根据图中所给数据，可得该玻璃的折射率n = ______；
（3）若实验中放置三棱镜的位置发生了微小的平移，移至图中虚线处，而测量时仍将△ABC作为实验中棱镜所处位置，根据光路图用量角器量出AC面的入射角和折射角，再利用上述数据计算出该玻璃折射率的测量值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”），理由是______。
【答案】               小于     见解析
【解析】（1）[1]光路图如图所示
（2）[2]由几何知识可知，入射角为，折射角为，由折射定律可知，折射率
（3）[3][4]若实验中放置三棱镜的位置发生了微小的平移，移至图中虚线处，作出光路图如图所示
可知出射光线相对于玻璃砖不动时的出射光线向下平移，所以对折射角的测量无影响，但测量时仍将△ABC作为实验中棱镜所处位置，所以作出的BC面的反射光线（图中红线）会比实际的反射光线（图中蓝线）向逆时针方向偏，由此造成所测光线在AC面的入射角θ比实际值偏大，由折射定律可知，折射率测量值
即该玻璃折射率的测量值小于真实值。
2．（2021·天津市西青区杨柳青第一中学高二期末）（1）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，观察到干涉条纹如图所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮线时，手轮的读数x1，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第5条亮线时，手轮的读数x2；若已知双缝间距d，双缝到屏的距离L，则待测光的波长________（用题中已知字母表示）。
（2）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，某同学由于没有量角器，在完成了光路以后，他以O点为圆心、10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，OOˈ连线延长线于C点，过A点作法线NNˈ的垂线AB
交NNˈ于点B，过C点作法线NNˈ的垂线CD交NNˈ于D点，如图所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm由此可得出玻璃的折射率________。
【答案】          1.5
【解析】（1）[1]根据，则待测光的波长
依题意，知
得
（2）[2]依题意，根据折射定律可得：该玻璃的折射率为
3．（2022·浙江·杭州市源清中学高二期中）（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和。O为直线与的交点。在直线上竖直地插上、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，使挡住和的像
B．插上大头针，使挡住、和的像
C．为了减小作图误差，和的距离应适当大些
D．为减小测量误差，、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
（2）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，他认为除了量角器外还缺少一种器材，请你写出所缺器材的名称：___________。
（3）为取得较好的实验效果，下列操作正确的是___________。
A．必须选用上下表面平行的玻璃砖
B．选择的入射角应尽量小些
C．大头针应垂直地插在纸面上
D．大头针和及和之间的距离适当大些
（4）小朱同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，用圆规以O点为圆心，为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图丙所示，若他测得，，则可求出玻璃的折射率___________。
（5）某同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系如图所示，他的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图。则该同学测得的折射率测量值___________真实值（填“大于、小于、等于”）
【答案】     ABCE     刻度尺     CD     1.5     小于
【解析】（1）[1]AB．确定P3大头针的位置的方法是插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像。确定P4大头针的位置的方法是插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像，故AB