（通用版）2020版高考物理一輪復習 課時檢測（八十四）測定玻璃的折射率（實驗增分課）（含解析）.doc

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課時檢測(八十四) 測定玻璃的折射率 (實驗增分課) 1.如圖所示，一半圓形玻璃磚外面插上P1、P2、P3、P4四枚大頭針時，P3恰可擋住P1、P2所成的像，P4恰可擋住P3本身及P1、P2所成的像，則該玻璃磚的折射率n＝________。有一同學把大頭針插在P1′和P2′位置時，沿著P4、P3的方向看不到大頭針的像，其原因是__________________________________________________________________________。 解析：由題圖可知，當光線由玻璃磚進入空氣時，入射角θ1＝30，折射角θ2＝60，由光路的可逆性知，折射率n＝＝，當光由玻璃磚進入空氣時，若θ1≥C，則光發(fā)生全反射，而sin C＝＝，當大頭針插在P1′、P2′時，入射角θ1＝60>C，經(jīng)過P1′P2′的光線在MN處發(fā)生全反射，所以看不到大頭針的像。 答案：　經(jīng)過P1′P2′的光線在MN處發(fā)生全反射 2.某同學用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率，實驗后留下的痕跡如圖所示。設(shè)AB的長度為l1，AO的長度為l2，CD的長度為l3，DO的長度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，只需用刻度尺測量________和________(均選填“l(fā)1”“l(fā)2”“l(fā)3”或“l(fā)4”)，則玻璃磚的折射率可表示為________。 解析：根據(jù)折射定律可知，玻璃磚的折射率為n＝，其中i為入射角，r為折射角；由題圖可知，sin i＝，sin r＝，顯然OB、OC為圓半徑，有OB＝OC，解得n＝，所以需要用刻度尺測量l1和l3，則n＝。 答案：l1　l3　n＝ 3.如圖所示是利用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗留下的痕跡。玻璃磚的入射面AB和出射面CD并不平行，則： (1)出射光線與入射光線________(填“仍平行”或“不再平行”)。 (2)以入射點O為圓心，以R＝5 cm為半徑畫圓，與入射光線PO交于M點，與折射光線OQ交于F點，過M、F點分別向法線作垂線，測得MN＝1.68 cm，EF＝1.12 cm，則該玻璃磚的折射率n＝________。 解析：(1)由于玻璃磚的入射面AB和出射面CD不平行，兩處界面的法線不再平行，所以出射光線與入射光線不再平行。 (2)該玻璃磚的折射率 n＝＝＝＝＝1.5。 答案：(1)不再平行　(2)1.5 4.(2019福建師大附中檢測)如圖所示，某同學用“插針法”測定一塊兩面不平行的玻璃磚的折射率，以下是幾個主要操作步驟： a．在平木板上固定白紙，將玻璃磚放在白紙上； b．用筆沿玻璃磚的邊緣畫界面AA′和BB′(如圖甲所示)； c．在AA′上方豎直插針P1、P2； d．在BB′下方豎直插針P3、P4，使P1、P2、P3、P4在一條直線上如圖甲。 (1)以上步驟有錯誤的是________(填步驟的字母代號)。 (2)改正了錯誤操作并進行正確的操作和作圖后，該同學作出的光路圖如圖乙所示，其中P1P2垂直于AA′，測量出了θ、β的角度，則該玻璃磚的折射率n＝________。 解析：(1)由用“插針法”測定玻璃磚的折射率實驗中的注意事項可知，不能用玻璃磚的光學邊界面(即邊緣)代替直尺，可知b步驟錯誤；在BB′下方豎直插針P3、P4時，應使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3本身及P1、P2的像，由于AA′與BB′不平行，可知P3、P4所在直線與P1、P2所在直線不平行，且不在同一直線上，故d步驟錯誤。 (2)由題圖乙易得，n＝＝。 答案：(1)bd　(2) 5.某研究性學習小組利用插針法測量半圓形玻璃磚的折射率。實驗探究方案如下：如圖所示，在白紙上作一直線MN，并作出它的一條垂線AB，將半圓形玻璃磚(底面的圓心為O)放在白紙上，它的直徑與直線MN重合，在垂線AB上插兩枚大頭針P1和P2，然后在半圓形玻璃磚的右側(cè)插上適量的大頭針，可以確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路，從而求出玻璃磚的折射率。實驗中提供的器材有半圓形玻璃磚、木板、大頭針、量角器等。 (1)某同學用上述方法測量玻璃磚的折射率，他在畫出的垂線AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在半圓形玻璃磚的右側(cè)區(qū)域內(nèi)，不管眼睛在何處，都無法透過玻璃磚同時看到P1、P2的像，為同時看到P1、P2的像，他應采取的措施是__________________________。 (2)在采取相應措施后，請在圖中半圓形玻璃磚的右側(cè)畫出所插大頭針的可能位置，并用“”表示，作出光路圖。 (3)為計算折射率，將應測量的物理量標注在光路圖上，并由此得出折射率的計算公式為n＝________。 解析：(1)在半圓形玻璃磚的右側(cè)區(qū)域內(nèi)，不管眼睛在何處，都無法透過玻璃磚同時看到P1、P2的像，是因為過P1、P2的入射光線離圓心較遠，在半圓形面發(fā)生了全反射，為同時看到P1、P2的像，他應采取的措施是：沿著NM方向平移玻璃磚。 (2)光路圖如圖所示。 (3)為計算折射率，應測量出光線的入射角和折射角，標注如圖中r、i所示；由折射定律可得，折射率的計算公式為n＝。 答案：(1)沿著NM方向平移玻璃磚 (2)見解析圖　(3)見解析圖