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某同學用半圓形玻璃磚測定玻璃的折射率（如圖所示）．實驗的主要步驟如下：
A．把白紙用圖釘釘在木板上，在白紙上作出直角坐標系xOy，在白紙上畫一條線段AO表示入射光線；
B．把半圓形玻璃磚M放在白紙上，使其底邊aa′與Ox軸重合，且圓心恰好位于O點；
C．在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2；
D．在坐標系的y＜0的區(qū)域內豎直地插上大頭針P3，并使得從P3一側向玻璃磚方向看去，P3能同時擋住P1和P2的像；
E．移開玻璃磚，作OP3連線，用圓規(guī)以O點為圓心畫一個圓（如圖中虛線所示），此圓與AO線交點為B，與OP3連線的交點為C．測出B點到x、y軸的距離分別為l1、d1，C點到x、y軸的距離分別為l2、d2．
（1）根據測出的B、C兩點到兩坐標軸的距離，可知此玻璃折射率測量值的表達式為：n=
d2
d1
d2
d1
．
（2）若實驗中該同學在y＜0的區(qū)域內，從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2像，其原因可能是：
P1P2確定的光在aa′介面上入射角太大，發(fā)生了全反射
P1P2確定的光在aa′介面上入射角太大，發(fā)生了全反射
．
分析：（1）用插針法測定玻璃磚折射率的實驗原理是折射定律n=
sini
sinr
，此公式的條件是光從真空射入真空．根據數學知識求出入射角與折射角的正弦值，根據折射定律求解折射率．
（2）在y＜0的區(qū)域內，從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2，是由于光線在底邊aa′上發(fā)生了全反射．
解答：解：（1）設光線在x軸上的入射角為i，折射角為r，玻璃磚的半徑為R，根據數學知識得：
   sini=
d1
R
，sinr=
d2
R

則此玻璃折射率測量值的表達式為：n=
sinr
sini
=
d2
R
d1
R
=
d2
d1

（2）若實驗中該同學在y＜0的區(qū)域內，從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2像，其原因可能是：P1P2確定的光在aa′介面上入射角太大，發(fā)生了全反射．
故答案為：（1）
d2
d1
；（2）P1P2確定的光在aa′介面上入射角太大，發(fā)生了全反射．
點評：對于實驗，關鍵是實驗原理．本題實驗要注意折射率n=
sinr
sini
，n不等于
sini
sinr
．求折射率的方法是單位圓法，要學會運用．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學用半圓形玻璃磚測定玻璃的折射率（如圖所示）．實驗的主要過程如下：
A．把白紙用圖釘釘在木板上，在白紙上作出直角坐標系xOy，在白紙上畫一條線段A0表示入射光線．
B．把半圓形玻璃磚M放在白紙上，使其底邊aa'與Ox軸重合．
C．用一束平行于紙面的激光從y＞0區(qū)域沿y軸負方向射向玻璃磚，并沿x軸方向調整玻璃磚的位置，使這束激光從玻璃磚底面射出后，仍沿y軸負方向傳播．
D．在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2．
E．在坐標系y＜0的區(qū)域內豎直地插上大頭針P3，并使得從P3一側向玻璃磚方向看去，P3能同時擋住P1和P2．
F．移開玻璃磚，連接O、P3，用圓規(guī)以0點為圓心畫一個圓（如圖中虛線所示），此圓與AO線交點為B，與OP3線的交點為C．確定出B點到x軸、y軸的距離分別為x1、y1，C點到x軸、y軸的距離分別為x2、y2．
①若實驗中該同學沒有將玻璃磚的底邊aa'與Ox軸重合，而是向y＞0方向側移了一些，這將導致所測的玻璃折射率與其真實值相比
偏小
偏小
． （選填“偏大”、“不變”或“偏小”）
②若實驗中該同學在y＜0的區(qū)域內，從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2，為能透過玻璃磚看到P1、P2，應采取的措施是：
重新畫線段AO，減小AO與y軸間的夾角
重新畫線段AO，減小AO與y軸間的夾角
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學用半圓形玻璃磚測定玻璃的折射率（如圖所示）．實驗的主要過程如下：
a．把白紙用圖釘釘在木板上，在白紙上作出直角坐標系xOy，在白紙上畫一條線段 AO表示入射光線．
b．把半圓形玻璃磚M放在白紙上，使其底邊aa′與Ox軸重合．
c．用一束平行于紙面的激光從y＞0區(qū)域沿y軸負方向射向玻璃磚，并沿x軸方向調整玻璃磚的位置，使這束激光從玻璃磚底面射出后，仍沿y軸負方向傳播．
d．在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2．
e．在坐標系的y＜0的區(qū)域內豎直地插上大頭針P3，并使得從P3一側向玻璃磚方向看去，P3能同時擋住觀察P1和P2的視線．
f．移開玻璃磚，作OP3連線，用圓規(guī)以O點為圓心畫一個圓（如圖中虛線所示），此圓與AO線交點為B，與OP3連線的交點為C．確定出B點到x軸、y軸的距離分別為x1、y1、，C點到x軸、y軸的距離分別為x2、y2．
①根據上述所確定出的B、C兩點到兩坐標軸的距離，可知此玻璃折射率測量值的表達式為n=
 
．
②若實驗中該同學在y＜0的區(qū)域內，從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2，其原因可能是：
 
．
（2）在“用單擺測重力加速度”的實驗中，某同學的主要操作步驟如下：
a．取一根符合實驗要求的擺線，下端系一金屬小球，上端固定在O點；
b．在小球靜止懸掛時測量出O點到小球球心的距離l；
c．拉動小球使細線偏離豎直方向一個不大的角度（約為5°），然后由靜止釋放小球；
d．用秒表記錄小球完成n次全振動所用的時間t．
①用所測物理量的符號表示重力加速度的測量值，其表達式為g=
 
；
②若測得的重力加速度數值大于當地的重力加速度的實際值，造成這一情況的原因可能是
 
．（選填下列選項前的序號）
A．測量擺長時，把擺線的長度當成了擺長
B．擺線上端未牢固地固定于O點，振動中出現松動，使擺線越擺越長
C．測量周期時，誤將擺球（n-1）次全振動的時間t記為了n次全振動的時間，并由計算式T=t/n求得周期
D．擺球的質量過大
③在與其他同學交流實驗方案并糾正了錯誤后，為了減小實驗誤差，他決定用圖象法處理數據，并通過改變擺長，測得了多組擺長l和對應的周期T，并用這些數據作出T2-l圖象如圖甲所示．若圖線的斜率為k，則重力加速度的測量值g=
 
．
④這位同學查閱資料得知，單擺在最大擺角θ較大時周期公式可近似表述為T=2π
l
g
（1+
1
4
sin2
θ
2
）．為了用圖象法驗證單擺周期T和最大擺角θ的關系，他測出擺長為l的同一單擺在不同最大擺角θ時的周期T，并根據實驗數據描繪出如圖乙所示的圖線．根據周期公式可知，圖乙中的縱軸表示的是
 
，圖線延長后與橫軸交點的橫坐標為
 
．
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科目：高中物理 來源：2011-2012學年四川省資陽市高二下學期期末考試物理試卷（帶解析） 題型：實驗題

某同學用半圓形玻璃磚測定玻璃的折射率（如圖所示）．實驗的主要步驟如下：
A．把白紙用圖釘釘在木板上，在白紙上作出直角坐標系xOy，在白紙上畫一條線段AO表示入射光線；
B．把半圓形玻璃磚M放在白紙上，使其底邊aa′與Ox軸重合，且圓心恰好位于O點；
C．在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2；
D．在坐標系的y<0的區(qū)域內豎直地插上大頭針P3，并使得從P3一側向玻璃磚方向看去，P3能同時擋住P1和P2的像；
E．移開玻璃磚，作OP3連線，用圓規(guī)以O點為圓心畫一個圓（如圖中虛線所示），此圓與AO線交點為B，與OP3連線的交點為C．測出B點到x、y軸的距離分別為l1、d1，C點到x、y軸的距離分別為l2、d2．

（1）根據測出的B、C兩點到兩坐標軸的距離，可知此玻璃折射率測量值的表達式為：
n=___________．
（2）若實驗中該同學在y＜0的區(qū)域內，從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2像，其原因可能是：_______________________________________________________．

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科目：高中物理 來源：2013屆四川省資陽市高二下學期期末考試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

某同學用半圓形玻璃磚測定玻璃的折射率（如圖所示）．實驗的主要步驟如下：

A．把白紙用圖釘釘在木板上，在白紙上作出直角坐標系xOy，在白紙上畫一條線段AO表示入射光線；

B．把半圓形玻璃磚M放在白紙上，使其底邊aa′與Ox軸重合，且圓心恰好位于O點；

C．在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2；

D．在坐標系的y<0的區(qū)域內豎直地插上大頭針P3，并使得從P3一側向玻璃磚方向看去，P3能同時擋住P1和P2的像；

E．移開玻璃磚，作OP3連線，用圓規(guī)以O點為圓心畫一個圓（如圖中虛線所示），此圓與AO線交點為B，與OP3連線的交點為C．測出B點到x、y軸的距離分別為l1、d1，C點到x、y軸的距離分別為l2、d2．

（1）根據測出的B、C兩點到兩坐標軸的距離，可知此玻璃折射率測量值的表達式為：

n=___________．

（2）若實驗中該同學在y＜0的區(qū)域內，從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2像，其原因可能是：_______________________________________________________．

 

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