Question

18．在做測定玻璃折射率的實驗時：
（1）甲同學在紙上正確畫出玻璃磚的兩個界面ab和cd，但在做插針實驗觀察前不慎將玻璃磚向ab方向平移了一些，如圖甲所示，其后的操作都正確，但在畫光路圖時，把入射光線和出射光線分別延長到ab、cd上找到交點O、O′畫出折射光線，他測得的玻璃折射率n值將不變．
（2）乙同學為了避免筆尖接觸玻璃磚表面，畫出的兩條直線a′b′和c′d′都比玻璃磚的實驗側面向外平移了一些如圖乙所示，其他操作都正確，畫光路圖時他也以a′b′和c′d′直線為標準找出兩個交點O、O′，連成折射光線O、O′以后再進行測量和計算，他測出的玻璃折射率n值將偏大．
（3）丙同學在實驗、操作、畫圖各方面都正確，只是所用的玻璃磚的兩個側面明顯不平行如圖丙所示，他測出的玻璃折射率n值將不變．

Answer 1

分析 用插針法“測定玻璃磚折射率”的實驗原理是折射定律n=$\frac{sini}{sinγ}$，利用作圖法，分析不慎碰了玻璃磚或畫出的ab和cd比實際側面向外側平移時，入射角和折射角與實際值的關系，由折射定律分析誤差情況．

解答 解：（1）用插針法“測定玻璃磚折射率”的實驗原理是折射定律n=$\frac{sini}{sinγ}$，如圖1所示，實線表示玻璃磚向上平移后實際的光路圖，虛線表示作圖光路圖，由圖看出，畫圖時的入射角、折射角與實際的入射角、折射角相等，由折射定律可知，測出的折射率沒有變化．即測出的n值將不變．
（2）乙同學畫出的ab和cd都比實際側面向外側平移了一些，但在畫光路圖時，將入射點、出射點分別確定在ab、cd上，如圖2，實線表示實際的光路圖，虛線表示乙同學畫圖時光路圖，入射角測量沒有誤差，而折射角偏小，則根據(jù)折射定律得知，測出的折射率n將偏大．
（3）丙同學所用玻璃磚的兩個界面明顯不平行，在操作時和作圖時均無失誤，入射角與折射角沒有誤差，故測出的n值將不變．
故答案為：（1）不變；（2）偏大；（3）不變．

點評 本題關鍵要懂得實驗的原理：折射定律，還要會用作圖法分析入射角、折射角的誤差，再分析折射率的誤差．