2025版新教材高中物理第四章光及其應用微點3測定玻璃的折射率課時作業(yè)教科版選擇性必修第一冊

微點3測定玻璃的折射率eq\a\vs4\al(過基礎(chǔ))1．在“測定玻璃折射率”的試驗中操作步驟如下，請在橫線上將試驗內(nèi)容補充完整．(1)先在白紙上畫出一條直線aa′代表兩種介質(zhì)的界面，過aa′上的一點O畫出界面的法線NN′，并畫一條線段AO作為入射光線；(2)把長方形玻璃磚放在白紙上，使它的長邊跟aa′對齊．在白紙上畫出玻璃磚的另一個界面bb′；(3)在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2，透過玻璃磚視察大頭針P1、P2的像．調(diào)整視線方向，直到P1的像被P2的像攔?。僭谝暡斓倪@一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4，使P3攔住P1、P2的像，P4攔住P1、P2的像和________，登記________和________的位置(用題目中出現(xiàn)的字母表示)；(4)移去大頭針和玻璃磚，連接P3、P4作為折射光線，應通過P3、P4的連線與bb′的交點O′和aa′上的入射點O，作出玻璃磚中的光線OO′，測量出法線NN′與AO之間的夾角作為入射角θ1，測量出法線NN′與________之間的夾角作為折射角θ2，填入表格中．由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)計算玻璃的折射率(用題目中出現(xiàn)的字母表示).2．某小組做測定玻璃的折射率試驗，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙．(1)下列哪些措施能夠提高試驗精確程度________．A．選用兩光學表面間距大的玻璃磚B．選用兩光學表面平行的玻璃磚C．選用粗的大頭針完成試驗D．插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些(2)該小組用同一套器材完成了四次試驗，記錄的玻璃磚界線和四個大頭針扎下的孔洞如圖所示，其中試驗操作正確的是________．(3)該小組選取了操作正確的試驗記錄，在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點O為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于A、B點，再過A、B點作法線NN′的垂線，垂足分別為C、D點，如圖所示，則玻璃的折射率n＝________．(用圖中線段的字母表示)3．如圖所示，某同學在“測定玻璃的折射率”的試驗中，先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，玻璃磚平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面aa′和bb′.O為直線AO與aa′的交點．在直線AO上豎直地插上P1、P2兩枚大頭針．(1)該同學接下來要完成的必要步驟有________．A．插上大頭針P3，使P3僅攔住P2的像B．插上大頭針P3，使P3攔住P1、P2的像C．插上大頭針P4，使P4僅攔住P3D．插上大頭針P4，使P4攔住P3和P1、P2的像(2)過P3、P4作直線交bb′于O′，過O′作垂直于bb′的直線NN′，連接O、O′，測量圖中角α和β的大?。畡t玻璃磚的折射率n＝________．(3)如圖甲、乙所示，該同學在試驗中將玻璃磚界面aa′和bb′的間距畫得過寬．若其他操作正確，圖甲折射率的測量值________精確值；圖乙折射率的測量值________精確值．(均選填“大于”“小于”或“等于”)4．在通過“插針法”測量玻璃的折射率試驗中：(1)如圖甲所示為試驗運用的長方體玻璃磚，試驗時不能用手干脆接觸玻璃磚的________(填“磨砂面”或“光學面”).(2)對于該試驗，有以下操作步驟：A．擺好玻璃磚，確定玻璃磚上、下邊界aa′、bb′B．隨意畫出一條入射光線，如圖乙所示，在光路上插上大頭針P1、P2C．在確定P3、P4位置時，應使P3攔住P1、P2的像，P4攔住________D．在確定P3、P4位置時，二者距離應適當________(填“大”或“小”)些，以減小誤差(3)如圖丙所示，過P3、P4作直線交bb′于O′，過O′作垂直bb′的直線NN′，連接OO′.用量角器測量圖丙中角α和β的大小，則玻璃的折射率n＝________．(4)圖丁為小薇同學試驗獲得的大頭針位置，請幫助她畫出該試驗完整的光路圖．(5)小丹同學雖測出來入射角和折射角，但苦于無法得知非特別角的正弦值，不能精確算出折射率，她利用試驗室供應的圓規(guī)和刻度尺，以入射光線P1P2(圖中未標出)所在的直線與玻璃磚的交點O為圓心，以某一適當長度R為半徑畫圓，與OA交于P點，與OO′的延長線交于Q點，從P點和Q點分別作玻璃磚界面的法線NN′的垂線，垂足分別為P′和Q′，如圖戊所示，用刻度尺量得PP′＝45mm，QQ′＝30mm，則玻璃磚的折射率n＝________．微點3測定玻璃的折射率1．答案：(3)P3P3P4(4)OO′解析：如圖所示在“測定玻璃折射率”的試驗中須要保持P1、P2、P3和P4四點視線在一條直線上，即須要P4攔住P1、P2的像和P3，且須要登記P3和P4的位置．由折射率公式n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知，須要測量出法線NN′與AO之間的夾角作為入射角θ1，測量出法線NN′與OO′之間的夾角作為折射角θ2.2．答案：(1)AD(2)D(3)eq\f(AC,BD)解析：(1)為了減小試驗誤差，選用的玻璃磚前后表面間距應盡量大些，即使玻璃磚內(nèi)的折射光線盡量長些，A正確；測量折射率時，只需找出入射光線的折射光線，因此玻璃磚的兩光學表面可以不平行，B錯誤；為了減小試驗誤差應選用較細的大頭針完成試驗，C錯誤；兩枚大頭針之間的距離應盡量大些，描繪出的光線誤差會較小些，D正確．(2)由題圖可知，選用的玻璃磚兩光學表面平行，則入射光線應與出射光線平行，B、C錯誤；又光線在玻璃磚中與法線的夾角應小于光線在空氣中與法線的夾角，A錯誤，D正確．(3)由折射定律可知n＝eq\f(sin∠AOC,sin∠BOD)＝eq\f(\f(AC,AO),\f(BD,BO))＝eq\f(AC,BD).3．答案：(1)BD(2)eq\f(sinβ,sinα)(3)小于小于解析：(1)確定P3大頭針的位置的方法是插上大頭針P3，使P3攔住P1、P2的像．確定P4大頭針的位置的方法是使大頭針P4能攔住P3和P1、P2的像，選項B、D正確．(2)依據(jù)折射定律，玻璃磚的折射率為n＝eq\f(sinβ,sinα).(3)題圖甲中將玻璃磚界面aa′和bb′的間距畫得過寬但仍平行，而其他操作正確，如下圖甲所示，導致折射角測量值偏大，而入射角測量值精確，由于n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，故折射率的測量值將小于精確值．同理，題圖乙中將玻璃磚界面aa′和bb′的間距畫得過寬但仍平行，而其他操作正確，如上圖乙所示，同樣會導致折射角測量值偏大，而入射角測量值精確，由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)知折射率的測量值將小于真實值．4．答案：(1)光學面(2)P1、P2的像和P3大(3)eq\f(sinβ,sinα)(4)見解析(5)1.5解析：(1)玻璃磚的光學面不能用手干脆接觸，否則污漬會影響接觸面的平整性，進而影響折射率的測定．(2)在確定P3、P4位置時，應使P3攔住P1、P2的像，P4攔住P1、P2的像和P3；折射光線是通過玻璃磚視察成一條直線確定的，大頭針間的距離太小，會增大測量誤差，故P3、P4之間的距離應適當大些．(3)依據(jù)折射定律可得玻璃的折射率為n＝eq\f(sinβ,sinα).(4)連接P1和P2并延長，交玻璃磚的上表面于