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1、选考部分 选修3-4 第十三章 第4单元 一测定玻璃的折射率1在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa、bb与玻璃砖位置的关系分别如图实18、和所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖他们的其他操作均正确，且均以aa、bb为界面画光路图图实18(1)甲同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)(2)乙同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)(3)丙同学测得的折射率与真实值相比_解析：用图测定折射率时，玻璃中折射光线偏折大了，所以折射角增大，折射率减小；用图测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无
2、关；用图测折射率时，无法确定折射光线偏折的大小，所以测得的折射率可大、可小、可不变答案：(1)偏小(2)不变(3)可能偏大、可能偏小、可能不变2在用插针法测定玻璃的折射率的实验中，某同学操作步骤如下：用图钉将记录光路的白纸固定在平板上；手拿玻璃砖的毛面或棱，将其轻放在白纸上；用铅笔环绕玻璃砖画出边界aa和bb；在aa上选择一点O，作为不同入射角的入射光线的共同入射点，画出入射角1分别为0、30、45的入射光线；用“插针法”分别得到各条入射光线的出射光线，观察时着重看大头针针帽是否在一条直线上，取下玻璃砖、大头针，连接各针孔，发现所画折射光线中有两条相交，量出各个折射角2；按公式分别计算，取三个
3、值的算术平均值(1)以上步骤中有错误或不妥之处的是_；(2)应改正为_.解析：(1)有错误或不妥之处的是.(2)中应先画出一条直线，把玻璃砖的一边与其重合，再使直尺与玻璃砖的界面对齐，移开玻璃砖后再画边界线；中入射角要取0以外的三组数据；中大头针要竖直插牢，观察时看针脚是否在同一条直线上 答案：见解析3.一块玻璃砖有两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的(光线不能通过此表面)现要测定此玻璃的折射率给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、带有刻度的直角三角板、量角器实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个相互平行的表面与纸面垂直在纸上画出直线aa和bb，aa表示镀银的
4、玻璃表面，bb表示另一表面，如图实19所示然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2(位置如图)用P1、P2的连线表示入射光线(1)为了测量折射率，应如何正确使用大头针P3、P4?_.(试在图实19中标出P3、P4的位置)(2)然后移去玻璃砖与大头针试在图实19中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角1与折射角2.简要写出作图步骤_.(3)写出用1、2表示的折射率公式为n_.解析：(1)在bb一侧观察P1、P2(经bb折射、aa反射，再经bb折射后)的像，在适当的位置插上P3，使得P3与P1、P2的像在一条直线上，即让P3挡住P1、P2的像；再插上P4，让它挡住P2及P1的像和P3.P3
5、、P4的位置如图所示(2)过P1、P2作直线与bb交于O；过P3、P4作直线与bb交于O；利用刻度尺找到OO的中点M；过O点作bb的垂线CD，过M点作bb的垂线与aa相交于N，如图所示，连接ON；P1OD1，CON2.(3)由折射率的定义可得n.答案：(1)(2)见解析(3)4(2020南京模拟)如图实110所示，一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像，则该玻璃砖的折射率n_.有一同学把大头针插在P1和P2位置时，沿着P4、P3的方向看不到大头针的像其原因是_图实110解析：由图可知，当光由空气进入玻璃时，入射角160，折射角230.所以
6、n1.73.当光由玻璃射入空气时，若1C，则发生全反射，而sinC，当针插在P1P2时，入射角160C，已发生全反射答案：1.73经过P1P2的光线在MN处发生全反射5如图实111所示，一个学生用广口瓶和刻度尺测定水的折射率，请填写下述实验步骤中的空白(1)用_测出广口瓶瓶口内径d.(2)在瓶内装满水(3)将刻度尺沿瓶口边缘_插入水中(4)沿广口瓶边缘向水中刻度尺正面看去，若恰能看到刻度尺的0刻度(即图中A点)，同时看到水面上B点刻度的像B恰与A点的像相重合(5)若水面恰与直尺的C点相平，读出_和_的长度(6)由题中所给条件，可以计算水的折射率为n_.解析：本题为测材料折射率的变式题，运用光的反射和折射所成虚像的重合，巧妙地求出材料的折射率由光路图知：sin1sin2.结论便不难得出答案：(1)刻度尺(3)竖直(5)ACAB(6)
