精英家教網(wǎng)測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中(1)某同學(xué)做實(shí)驗(yàn)插針的步驟如下:A.在表示入射光線的AO上插上大頭針P1和P2B.通過(guò)玻璃磚觀察P1和P2,調(diào)整視線,直到P1的像被 P2的像擋住C.在觀察一側(cè)插上大頭針P3和P4,并記下P3和 P4的位置.這位同學(xué)在操作中有重要疏漏:
 

(2)以通過(guò)P1P2的直線與玻璃磚的交點(diǎn)O為圓心,以某一適當(dāng)長(zhǎng)度R為半徑畫(huà)圓.與OA交于P,于OO′的延長(zhǎng)線交于Q,從P和Q分別做玻璃磚界面的法線NN′的垂線,P′和Q′分別為垂足,如圖所示,用刻度尺量得PP′=45mm,QQ′=30mm.該玻璃磚的折射率為
 
分析:(1)測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)原理是折射定律,關(guān)鍵是確定出射光線,其方法是:插針時(shí)應(yīng)使P3擋住P1P2的像,P4擋住P1、P2P3的像.P3和P4的連線表示出射光線.這一重要不能遺漏.
(2)根據(jù)幾何知識(shí)求出入射角與折射角的正弦,即可求得折射率.
解答:解:(1)這位同學(xué)在操作中的重要疏漏是:插針時(shí)應(yīng)使P3擋住P1P2的像,P4擋住P1、P2、P3的像.
(2)設(shè)光線在玻璃磚上表面的入射角為i,折射角為r.
根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得:sini=
PP′
R
,sinr=
QQ′
R

則折射率為n=
sini
sinr
=
PP′
QQ′
=
45mm
30mm
=1.5
故答案為:(1)插針時(shí)應(yīng)使P3擋住P1P2的像,P4擋住P1、P2、P3的像; (2)1.5.
點(diǎn)評(píng):幾何光學(xué)問(wèn)題,要明確光路圖,依據(jù)折射定律求解.本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用單位圓法測(cè)量折射率,要理解其數(shù)學(xué)原理,掌握數(shù)據(jù)處理的方法;
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)時(shí),①甲同學(xué)在紙上正確畫(huà)出玻璃磚的兩個(gè)界面ab和cd時(shí)不慎碰了玻璃磚使它向ab方向平移了一些,如圖甲所示,其后操作都正確,但畫(huà)光路圖時(shí),將折射點(diǎn)確定在ab和cd上,則測(cè)出的n值將
不變
不變
.②乙同學(xué)為了避免筆尖接觸玻璃面,畫(huà)出的a’b’和c’d’都比實(shí)際側(cè)面向外側(cè)平移了一些,如圖中乙所示,以后的操作均正確,畫(huà)光路圖時(shí)將入射點(diǎn)和折射點(diǎn)都確定在a’b’和c’d’上,則測(cè)出的n值將
偏小
偏小
.③丙同學(xué)在操作時(shí)和作圖時(shí)均無(wú)失誤,但所用玻璃磚的兩個(gè)界面明顯不平行,這時(shí)測(cè)出的n值將
不變
不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在“測(cè)定玻璃折射率”的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)測(cè)得的入射角和折射角的正弦值畫(huà)出的圖線如圖所示.當(dāng)光線是由空氣射入玻璃磚時(shí),則θ1和θ2中為入射角的是
θ1
θ1
;當(dāng)光線由玻璃磚射入空氣時(shí),臨界角的正弦值是
0.67
0.67
;從圖線可知玻璃磚的折射率是
1.50
1.50

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2007?河?xùn)|區(qū)模擬)用圓弧狀玻璃磚做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)時(shí),先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚,在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1、P2,然后在玻璃磚的另一側(cè)觀察,調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住,接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4,使P3擋住和P2的像,P4擋住P3和P2的像,在紙上標(biāo)出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓如圖所示(O為兩圓弧圓心;圖中已畫(huà)出經(jīng)P1、P2點(diǎn)的入射光線).
(1)在圖上補(bǔ)畫(huà)出所需的光路圖
(2)為了測(cè)出玻璃磚的折射率,需要測(cè)量入射角i和折射角γ,請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出這兩個(gè)角.
(3)用所測(cè)物理量計(jì)算折射率的公式是
n=
sini
sinr
n=
sini
sinr

(4)為了保證在弧面CD得到出射光線,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,光線在弧面AB的入射角應(yīng)適當(dāng)
小一些
小一些
(填“小一些”、“無(wú)所謂”、“大一些”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2007?南京一模)Ⅰ用圓弧狀玻璃磚做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)時(shí),先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚,在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1、P2,然后在玻璃磚的另一側(cè)觀察,調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住,接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4,使P3擋住P1和P2的像,P4擋住P3以及P1和P2的像,在紙上已標(biāo)出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓如下圖所示(O為兩圓弧圓心,圖中已畫(huà)出經(jīng)過(guò)P1、P2點(diǎn)的入射光線)
(1)在圖上補(bǔ)畫(huà)出所需的光路.
(2)為了測(cè)出玻璃璃磚的折射率,需要測(cè)量入射角和折射角,請(qǐng)?jiān)趫D中的AB分界面上畫(huà)出這兩個(gè)角.
(3)用所測(cè)物理量計(jì)算折射率的公式n=
sini
sinγ
sini
sinγ

Ⅱ圖甲是一位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中拍攝的小球作平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片的一部分,由于照相時(shí)的疏忽,沒(méi)有擺上背景方格板,圖中方格是后來(lái)用尺子在相片上畫(huà)的(圖中格子的豎直線是實(shí)驗(yàn)中重垂線的方向),每小格的邊長(zhǎng)均為5mm.為了補(bǔ)救這一過(guò)失,他用一把米尺、兩個(gè)三角板對(duì)小球的直徑進(jìn)行了測(cè)量,如圖乙所示.(取重力加速度g=10m/s2)則
(1)小球直徑是
20.0
20.0
mm;(2)照相時(shí)閃光頻率為
10
10
Hz;
(3)小球作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為
1.0
1.0
m/s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)用圓弧狀玻璃磚做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)時(shí),先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚,在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1、P2,然后在玻璃磚的另一側(cè)觀察,調(diào)整視線使P1的像被P2擋住,接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4,使P3擋住P1和P2的像,P4擋住P3和P1、P2的像,在紙上標(biāo)出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓如圖乙所示(O為兩圓弧圓心;圖中已畫(huà)出經(jīng)P1、P2點(diǎn)的入射光線).
(1)在圖上補(bǔ)畫(huà)出所需的光路圖;
(2)為了測(cè)出玻璃磚的折射率,需要測(cè)量入射角i和折射角r,請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出這兩個(gè)角;
(3)用所測(cè)物理量計(jì)算折射率的公式是n=
 

(4)為了保證在弧面CD得到出射光線,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,光線在弧面AB的入射角應(yīng)盡量
 
(小一些,無(wú)所謂,大一些.

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